论文部分内容阅读
[摘要]随着我国经济的不断飞速发展和石油开采技术的提高，我国的油田事业也是得到了突飞猛进的发展，提高是有的产量，是油田开发从始至终的主要任务。但是我国油田一旦进入后期的开发阶段，油田大部呈现低渗透率和很高的含水性，出油率不断下降，水平井在长期不断使用中各种故障层出不穷，严重制约油田的持续发展之路，但现阶段水平井的使用是我国油田开发中用于提高开发效率的一个很重要的手段。因此，对我国油田水平井的修井工艺技术的探讨，是很有必要的，可以有效的解决我国油井存在的一些问题。
[关键词]水平井 修井工艺技术 井筒 冲砂 开采 油田
1前言
水平井的开采可以有效的增加油气层的喷油面积，提高石油开采率，特别是开发一些低渗透油藏和重油，水平井开发技术日前已经是油田新区开发、老区挖潜、提高采收率的重要技术手段。随着我国科学技术的发展，水平井开发技术也得到了很大程度的发展，但随着水平井开发年限的增加，会出现如斜直井般的问题，井下落物、穿孔、套管变形、高含水以及出砂等等问题，加之，水平井修井费用高昂，风险系数大，工艺要求复杂，因此在发展上也受到一定的限制。
2水平井修井技术的难点和现状
2.1难点
水平井的典型井身结构一般包括直井段、造斜段和水平段。水平段、斜井段的管柱贴近井壁低边，再加上受钟摆力和磨擦力影响原油流动的方向和中重力的流动方向不能保持一致，加之接单根，作业管柱容易被卡。小井眼水平井内脏物如砂粒等容易形成砂床，修井的难度加大，风险也大。与直井相比，水平井由于井身结构的特殊性，井斜大、水平段长，导致水平井修井难度大，受井眼轨迹限制，工程的风险也非常大。直井常规井下工具，斜井段，管柱难以满足水平井修井要求，钻具组合受轴向、径向力和井眼曲率的影响大。水平井摩阻大，水平段常规可退式打捞工具，不能正常工作，拉力、扭矩和钻压传递损失大，遇卡不易退出落鱼。解卡打捞困难。打捞作业，打捞工具入鱼难，鱼头引入和修整困难。套、磨、钻工艺难度大，在套磨钻的作业中易损坏斜井段的套管。倒扣作业中和点掌握不准。设计的修井液，还要减少漏失保护油气层。这对低压中和特别是异常低压井，除了保证减少钻具摩阻和具有较好的携砂能力，防漏及油气层保护问题难度大。
2.2工艺技术现状
针对水平井的特殊性，如打捞工具、液压增力器辅助工具、防砂管捞矛、液压式安全接头、滚子扶正器、挠性接头、万向节、防掉铅模、磨、钻、铣工具以及钢球扶正器等，基本能满足水平井修井需要。由于水平井井身结构的特殊性，各油田设计了相应的水平井修井工具，解卡打捞工具、检测工具、磨、钻、铣工具，起得出，通常需要特殊设计加工以及其他辅助工具等必须满足井眼轨迹要求，才能满足修井要求。下得去，斜井段水平段修井管柱要求，或无节箍油管，油管柱采用节箍倒角的油管，钻杆采用18°斜坡钻杆。
3水平井修井技术的发展方向
3.1水平井落物打捞技术
现阶段主要使用的打捞工具有水平井套管破损检测装置、水平井小件落物液压打捞器、水平井钻柱橫向、径向降摩擦阻扶正装置研制及配套工艺技术、水平井井下增力装置。这些根据水平井自身的不结构的复杂性和特点而研制。具体使用哪一种技术，具体情况具体分析，优而择之。
3.2水平井连续冲砂技术
水平井的井眼轨迹和产液中的泥砂在运移过程中受到重力作用的影响，致使水平井中泥砂沉积容易在水平段的低位形成砂床，在造斜段附近形成砂桥。这些现实的状况也决定了水平井冲砂所面临的困难：冲砂管下放、上提过程中受阻，接单根过程中，砂子沉降易砂卡砂管柱，冲砂液也容易在流动阻力小的水平段井眼上形成循环通道，下部的砂床难以清洗干净。
正确的水平井连续冲砂地面流程，为泵车供液，由除砂收油车和罐车，泵车泵出的高压冲砂液，套管内自动换向连续冲砂襞置，通过高压管线从冲砂自封进入井筒。套管内自动换向连续冲砂装置，冲完一根单根后，由机械液压密封换向短节，双补偿冲砂自封和村管总成三部分组成。接完单根后，井口接单根的同时进行不停泵洗井。上部密封换向短节进入衬管后，经正循环或者反循环冲砂后，重复上述动作。从与井口四通连接的返液管线中，泥砂从排砂口排出，进入除砂收油车的多级除砂装置，较轻的原油留在罐体的上部，液体通过溢流管进入大罐，下部的清水循环使用。水平井连续冲砂工作原理，向上的液流通道被自封胶芯阻断，冲砂液从冲砂自封侧向，向下的液流通道被密封总成阻断，进入油管和衬管之间的环形空间后，推动阀芯向上移动。冲砂自封安装在井口，液流只能通过换向阀外管侧孔进入换向阀内部，村管通过衬管挂悬挂在井筒最上部的套管内。此时，换向阀内管的侧孔被打开，密封换向短节连接在冲砂管下部，液流通过换向阀内管进入油管内部，进行正冲砂。
3.3井筒修井技术
井筒修井的工艺有浅部井筒修井工艺技术和深部井筒修井工艺技术。浅部的井筒修井技术主要有：化学流塞造壁堵漏技术、套管贴补工艺技术、过泵封技术。
针对深部井筒修井工艺，建议采用以下四种方法：
（1）利用螺杆钻结合三牙轮钻头对大块岩石进行破碎，再利用携砂液将碎块带出井筒。
（2）双水泥车加上重卤水的技术，利用双水泥的大排量带动大块岩石，然后利用重卤水建立井筒回压防止地层回吐，同时利用重卤水的粘度增加携砂的能力，最终将大块岩石打出井筒。
（3）利用切削的十字花笔尖对大块岩石进行破碎，施工时上提管柱然后快速下放，下放的管柱通过重力的作用切削十字花笔尖对大块岩石破碎。
（4）最后一种工艺技术是采取活门打捞筒进行打捞，捞出岩石在进行下一步的施工。
4结论
水平井钻井技术，起源于20世纪的30年代，是当今工业最重要的关键技术之一。随着我国原油开采技术的不断发展，水平井的技术也得到大力推广，应用井的数量日以剧增，修井技术日显重要。我们只有通过在开采的过程中发现问题，解决问题；只有通过不断提高认识才能将这项技术更好的应用与采油工程中，才能更好的适应市场经济的需要。
[关键词]水平井 修井工艺技术 井筒 冲砂 开采 油田
1前言
水平井的开采可以有效的增加油气层的喷油面积，提高石油开采率，特别是开发一些低渗透油藏和重油，水平井开发技术日前已经是油田新区开发、老区挖潜、提高采收率的重要技术手段。随着我国科学技术的发展，水平井开发技术也得到了很大程度的发展，但随着水平井开发年限的增加，会出现如斜直井般的问题，井下落物、穿孔、套管变形、高含水以及出砂等等问题，加之，水平井修井费用高昂，风险系数大，工艺要求复杂，因此在发展上也受到一定的限制。
2水平井修井技术的难点和现状
2.1难点
水平井的典型井身结构一般包括直井段、造斜段和水平段。水平段、斜井段的管柱贴近井壁低边，再加上受钟摆力和磨擦力影响原油流动的方向和中重力的流动方向不能保持一致，加之接单根，作业管柱容易被卡。小井眼水平井内脏物如砂粒等容易形成砂床，修井的难度加大，风险也大。与直井相比，水平井由于井身结构的特殊性，井斜大、水平段长，导致水平井修井难度大，受井眼轨迹限制，工程的风险也非常大。直井常规井下工具，斜井段，管柱难以满足水平井修井要求，钻具组合受轴向、径向力和井眼曲率的影响大。水平井摩阻大，水平段常规可退式打捞工具，不能正常工作，拉力、扭矩和钻压传递损失大，遇卡不易退出落鱼。解卡打捞困难。打捞作业，打捞工具入鱼难，鱼头引入和修整困难。套、磨、钻工艺难度大，在套磨钻的作业中易损坏斜井段的套管。倒扣作业中和点掌握不准。设计的修井液，还要减少漏失保护油气层。这对低压中和特别是异常低压井，除了保证减少钻具摩阻和具有较好的携砂能力，防漏及油气层保护问题难度大。
2.2工艺技术现状
针对水平井的特殊性，如打捞工具、液压增力器辅助工具、防砂管捞矛、液压式安全接头、滚子扶正器、挠性接头、万向节、防掉铅模、磨、钻、铣工具以及钢球扶正器等，基本能满足水平井修井需要。由于水平井井身结构的特殊性，各油田设计了相应的水平井修井工具，解卡打捞工具、检测工具、磨、钻、铣工具，起得出，通常需要特殊设计加工以及其他辅助工具等必须满足井眼轨迹要求，才能满足修井要求。下得去，斜井段水平段修井管柱要求，或无节箍油管，油管柱采用节箍倒角的油管，钻杆采用18°斜坡钻杆。
3水平井修井技术的发展方向
3.1水平井落物打捞技术
现阶段主要使用的打捞工具有水平井套管破损检测装置、水平井小件落物液压打捞器、水平井钻柱橫向、径向降摩擦阻扶正装置研制及配套工艺技术、水平井井下增力装置。这些根据水平井自身的不结构的复杂性和特点而研制。具体使用哪一种技术，具体情况具体分析，优而择之。
3.2水平井连续冲砂技术
水平井的井眼轨迹和产液中的泥砂在运移过程中受到重力作用的影响，致使水平井中泥砂沉积容易在水平段的低位形成砂床，在造斜段附近形成砂桥。这些现实的状况也决定了水平井冲砂所面临的困难：冲砂管下放、上提过程中受阻，接单根过程中，砂子沉降易砂卡砂管柱，冲砂液也容易在流动阻力小的水平段井眼上形成循环通道，下部的砂床难以清洗干净。
正确的水平井连续冲砂地面流程，为泵车供液，由除砂收油车和罐车，泵车泵出的高压冲砂液，套管内自动换向连续冲砂襞置，通过高压管线从冲砂自封进入井筒。套管内自动换向连续冲砂装置，冲完一根单根后，由机械液压密封换向短节，双补偿冲砂自封和村管总成三部分组成。接完单根后，井口接单根的同时进行不停泵洗井。上部密封换向短节进入衬管后，经正循环或者反循环冲砂后，重复上述动作。从与井口四通连接的返液管线中，泥砂从排砂口排出，进入除砂收油车的多级除砂装置，较轻的原油留在罐体的上部，液体通过溢流管进入大罐，下部的清水循环使用。水平井连续冲砂工作原理，向上的液流通道被自封胶芯阻断，冲砂液从冲砂自封侧向，向下的液流通道被密封总成阻断，进入油管和衬管之间的环形空间后，推动阀芯向上移动。冲砂自封安装在井口，液流只能通过换向阀外管侧孔进入换向阀内部，村管通过衬管挂悬挂在井筒最上部的套管内。此时，换向阀内管的侧孔被打开，密封换向短节连接在冲砂管下部，液流通过换向阀内管进入油管内部，进行正冲砂。
3.3井筒修井技术
井筒修井的工艺有浅部井筒修井工艺技术和深部井筒修井工艺技术。浅部的井筒修井技术主要有：化学流塞造壁堵漏技术、套管贴补工艺技术、过泵封技术。
针对深部井筒修井工艺，建议采用以下四种方法：
（1）利用螺杆钻结合三牙轮钻头对大块岩石进行破碎，再利用携砂液将碎块带出井筒。
（2）双水泥车加上重卤水的技术，利用双水泥的大排量带动大块岩石，然后利用重卤水建立井筒回压防止地层回吐，同时利用重卤水的粘度增加携砂的能力，最终将大块岩石打出井筒。
（3）利用切削的十字花笔尖对大块岩石进行破碎，施工时上提管柱然后快速下放，下放的管柱通过重力的作用切削十字花笔尖对大块岩石破碎。
（4）最后一种工艺技术是采取活门打捞筒进行打捞，捞出岩石在进行下一步的施工。
4结论
水平井钻井技术，起源于20世纪的30年代，是当今工业最重要的关键技术之一。随着我国原油开采技术的不断发展，水平井的技术也得到大力推广，应用井的数量日以剧增，修井技术日显重要。我们只有通过在开采的过程中发现问题，解决问题；只有通过不断提高认识才能将这项技术更好的应用与采油工程中，才能更好的适应市场经济的需要。