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摘 要:随着科学技术的快速发展,对侧钻井修井施工技术也提出了更多的要求。然而受侧钻井井深结构其自身的特殊性影响,出现的施工问题使侧钻井潜力的发挥受到很大制约,影响了油田开发水平以及经济效益。本文主要对侧钻井修井施工问题及预防策略进行探析。
关键词:侧钻井;预防;窜漏封堵;冲砂
前言:区别于普通斜、直井,侧钻井本身具有大套管向小套管转变的过程。尤其在新井投产施工、修井作业维护等过程中,经常利用窜漏封堵、冲砂或打捞等修井措施,以此保证侧钻井经济效益的提高。所以,对侧钻井修井施工问题的分析及预防策略的研究具有重要的意义。
一、侧钻井冲砂处理分析
(一)侧钻井冲砂应用的必要性及主要特征
由于侧钻井的井筒内径与射孔孔眼较小,流体速度与压力极大,很容易出砂,因此在短时间内便会出现沙埋油层的情况,导致供夜不足停产。针对这种情况,通常对修井施工采用的重要工序主要为小套管内的小油管冲砂。在冲砂的主要特征方面,一般侧钻井套管所利用的为下部接D60mm油管,通过光管反循环冲砂。并且在开窗造斜段之后,垂向艰巨也会缩小,同时冲洗液中的砂子在沉降距离方面也会缩短。在不连续冲砂时便容易出现砂子沉淀为砂桥的情况。
(二)冲砂施工中的注意事项
冲杀施工的注意事项主要体现在三方面:第一,要保证冲砂管柱底部的锯齿接箍与笔尖圆滑,避免出现尾管顶受到阻碍等情况发生。同时应对管柱进行丈量,在尾管顶处需采用缓慢旋转的引入方式,从而避免因下至过程中因受到阻碍所产生的恶性事故。另外,为防止尾管顶遇到阻碍时无法进行遇阻位置判断情况的发生,可使小油管的长度控制在高于小套管深度的50m以上。第二,冲砂管在下井之前,应进行试压,注意其本题是否存有沙眼、管柱丝扣的密封是否严实以及冲砂管柱的循环通道是否畅通等。第三,一般D60mm小油管的抗扭强度与抗拉强度较低,冲砂过程中很容易出现被压折断掉井并引发事故的情况,因此冲砂过程中,应将探砂面加压悬浮保持在5-10KN[1]。
二、侧钻井窜漏封堵施工
(一)侧钻井窜漏封堵施工的必要性及其特征分析
现阶段,侧钻井采用的多为D95mm、D88.9mm套管的井身结构,而且采用的完井方式也各不相同,很容易增加施工的难度与风险,因此采用侧钻井窜漏封堵进行施工具有重要的意义。在侧钻井窜漏封堵特征方面主要表现为三个方面,即:第一,侧钻井套管的内径较小,尽管施工过程中采用环空间隙以配合小油管的使用,但由于施工压力与液流阻力较大,仍然要求采用高性能的油管。若油管性能较低,很容易出现破裂现象,最终导致液体短路,并且封堵失败。第二,完井的小套管很难承受较大的压差,加上封堵施工过程中液流阻力大与底层的原因,使套管的强度我发得到保证,也因此产生套管损坏并且封堵失败的情况,甚至会出现插旗杆等恶性井下事故。第三,由于挤水泥阻力较大、开窗侧钻钻头直井较小、井壁与套管间隙较小、固井水泥环厚度较小,很容易因固井质量较差而引起管外窜槽。所以封层施工过程中,若忽略上部套管等问题,也会使封堵施工失败。
(二)窜漏封堵施工的注意事项
进行窜漏封堵施工过程中,首先需对管柱进行试压,防止出现施工中由小油管裂缝引起的水泥浆循环短路的情况。封堵施工前,对下井油管底部往往会设有试压装置,试压的压力值应保证在封堵施工限压的1.3倍左右。其次,进行窜漏封堵施工前应对小套管采取验套施工。如前文所提,侧钻井在井斜大以及钻头尺寸等因素的影响下,很容易影响到固井质量,而且小套管自身抗压能力较弱,存在套破的隐患。因此,封堵施工前需将油层以上部位的套管采取打压找漏的方式,具体为将石英砂填入小套管内并将需进行封堵的井段埋死,然后利用水泥车实现打压验套,从而使上部套管是否存在窜漏或破损等得以验证。最后,对窜漏封堵所使用的堵剂需进行初终凝试验。对堵剂配置时,需将堵剂用量、清水用量做好计算工作,保证堵剂混合均匀。另外,还需综合考虑管柱组合、水泥浆用量、井筒结构以及顶底液用量等,从而避免出现挤注量不够、过顶或欠顶情况的发生。同时,对地层内挤注堵剂时,若挤注压力值到达封堵压力的上限值时,需停止挤注,在保证压力不受到损失的条件下,缓慢泄压,从而防止因套管变形出现管柱卡在井内的情况发生[2]。
三、侧钻井修井施工事故的原因及预防分析
(一)侧钻井修井施工事故原因分析
从前文中关于侧钻井自身特点中可看出,侧钻井往往会由大套管转为小套管,而小套管的下部井眼较小且斜率较大,使修井工艺难度增加,容易发生小套管落物并难以对其打捞的情况。而且上提管柱在摩擦力与斜力的影响下,使上提力很难在卡点位置发生作用,加上小套管抗扭矩与抗荷载能力较弱,也使修井工艺难度有所增加。另外,修井过程或生成过程中很容易出现砂卡的局面,因为井眼的容积与油套环形空间的容积较小,而且层层少量出砂的情况时有发生,导致砂卡问题的出现。
(二)侧钻井修井施工中的事故预防
对侧钻井修施工中事故预防的措施主要包括两方面:第一,在侧钻井投产前应做好通井与试压工作,保证通井到人工井底没有阻碍与卡钻的情况。在试压方面应严格按照设计要求,其采用的标准一般为12Mpa。若试压与通井过程中发现问题,需采取相应的措施,避免应盲目投产而留下一定的事故隐患。第二,对修井作业施工的管理应逐渐加强。施工过程中需以设计方案及操作过程为标准,并且不应使施工工序随意更改,严防人为的工程事故[3]。
结论:对侧钻井施工过程中存在的问题,应注意做到具体问题具体分析。只有在不断的实践与探索中进行完善,采用提高侧钻井修井的工艺技术,才能获得更高的经济效益。
参考文献
[1] 潘登.施工井事故的地质因素分析与风险预测[D]. 浙江大学,2011.
[2] 丰华.套损井密封加固技术研究[D]. 大庆石油学院,2010.
[3] 王洪军.侧钻井修井施工问题分析与预防[J]. 化工管理,2014.
关键词:侧钻井;预防;窜漏封堵;冲砂
前言:区别于普通斜、直井,侧钻井本身具有大套管向小套管转变的过程。尤其在新井投产施工、修井作业维护等过程中,经常利用窜漏封堵、冲砂或打捞等修井措施,以此保证侧钻井经济效益的提高。所以,对侧钻井修井施工问题的分析及预防策略的研究具有重要的意义。
一、侧钻井冲砂处理分析
(一)侧钻井冲砂应用的必要性及主要特征
由于侧钻井的井筒内径与射孔孔眼较小,流体速度与压力极大,很容易出砂,因此在短时间内便会出现沙埋油层的情况,导致供夜不足停产。针对这种情况,通常对修井施工采用的重要工序主要为小套管内的小油管冲砂。在冲砂的主要特征方面,一般侧钻井套管所利用的为下部接D60mm油管,通过光管反循环冲砂。并且在开窗造斜段之后,垂向艰巨也会缩小,同时冲洗液中的砂子在沉降距离方面也会缩短。在不连续冲砂时便容易出现砂子沉淀为砂桥的情况。
(二)冲砂施工中的注意事项
冲杀施工的注意事项主要体现在三方面:第一,要保证冲砂管柱底部的锯齿接箍与笔尖圆滑,避免出现尾管顶受到阻碍等情况发生。同时应对管柱进行丈量,在尾管顶处需采用缓慢旋转的引入方式,从而避免因下至过程中因受到阻碍所产生的恶性事故。另外,为防止尾管顶遇到阻碍时无法进行遇阻位置判断情况的发生,可使小油管的长度控制在高于小套管深度的50m以上。第二,冲砂管在下井之前,应进行试压,注意其本题是否存有沙眼、管柱丝扣的密封是否严实以及冲砂管柱的循环通道是否畅通等。第三,一般D60mm小油管的抗扭强度与抗拉强度较低,冲砂过程中很容易出现被压折断掉井并引发事故的情况,因此冲砂过程中,应将探砂面加压悬浮保持在5-10KN[1]。
二、侧钻井窜漏封堵施工
(一)侧钻井窜漏封堵施工的必要性及其特征分析
现阶段,侧钻井采用的多为D95mm、D88.9mm套管的井身结构,而且采用的完井方式也各不相同,很容易增加施工的难度与风险,因此采用侧钻井窜漏封堵进行施工具有重要的意义。在侧钻井窜漏封堵特征方面主要表现为三个方面,即:第一,侧钻井套管的内径较小,尽管施工过程中采用环空间隙以配合小油管的使用,但由于施工压力与液流阻力较大,仍然要求采用高性能的油管。若油管性能较低,很容易出现破裂现象,最终导致液体短路,并且封堵失败。第二,完井的小套管很难承受较大的压差,加上封堵施工过程中液流阻力大与底层的原因,使套管的强度我发得到保证,也因此产生套管损坏并且封堵失败的情况,甚至会出现插旗杆等恶性井下事故。第三,由于挤水泥阻力较大、开窗侧钻钻头直井较小、井壁与套管间隙较小、固井水泥环厚度较小,很容易因固井质量较差而引起管外窜槽。所以封层施工过程中,若忽略上部套管等问题,也会使封堵施工失败。
(二)窜漏封堵施工的注意事项
进行窜漏封堵施工过程中,首先需对管柱进行试压,防止出现施工中由小油管裂缝引起的水泥浆循环短路的情况。封堵施工前,对下井油管底部往往会设有试压装置,试压的压力值应保证在封堵施工限压的1.3倍左右。其次,进行窜漏封堵施工前应对小套管采取验套施工。如前文所提,侧钻井在井斜大以及钻头尺寸等因素的影响下,很容易影响到固井质量,而且小套管自身抗压能力较弱,存在套破的隐患。因此,封堵施工前需将油层以上部位的套管采取打压找漏的方式,具体为将石英砂填入小套管内并将需进行封堵的井段埋死,然后利用水泥车实现打压验套,从而使上部套管是否存在窜漏或破损等得以验证。最后,对窜漏封堵所使用的堵剂需进行初终凝试验。对堵剂配置时,需将堵剂用量、清水用量做好计算工作,保证堵剂混合均匀。另外,还需综合考虑管柱组合、水泥浆用量、井筒结构以及顶底液用量等,从而避免出现挤注量不够、过顶或欠顶情况的发生。同时,对地层内挤注堵剂时,若挤注压力值到达封堵压力的上限值时,需停止挤注,在保证压力不受到损失的条件下,缓慢泄压,从而防止因套管变形出现管柱卡在井内的情况发生[2]。
三、侧钻井修井施工事故的原因及预防分析
(一)侧钻井修井施工事故原因分析
从前文中关于侧钻井自身特点中可看出,侧钻井往往会由大套管转为小套管,而小套管的下部井眼较小且斜率较大,使修井工艺难度增加,容易发生小套管落物并难以对其打捞的情况。而且上提管柱在摩擦力与斜力的影响下,使上提力很难在卡点位置发生作用,加上小套管抗扭矩与抗荷载能力较弱,也使修井工艺难度有所增加。另外,修井过程或生成过程中很容易出现砂卡的局面,因为井眼的容积与油套环形空间的容积较小,而且层层少量出砂的情况时有发生,导致砂卡问题的出现。
(二)侧钻井修井施工中的事故预防
对侧钻井修施工中事故预防的措施主要包括两方面:第一,在侧钻井投产前应做好通井与试压工作,保证通井到人工井底没有阻碍与卡钻的情况。在试压方面应严格按照设计要求,其采用的标准一般为12Mpa。若试压与通井过程中发现问题,需采取相应的措施,避免应盲目投产而留下一定的事故隐患。第二,对修井作业施工的管理应逐渐加强。施工过程中需以设计方案及操作过程为标准,并且不应使施工工序随意更改,严防人为的工程事故[3]。
结论:对侧钻井施工过程中存在的问题,应注意做到具体问题具体分析。只有在不断的实践与探索中进行完善,采用提高侧钻井修井的工艺技术,才能获得更高的经济效益。
参考文献
[1] 潘登.施工井事故的地质因素分析与风险预测[D]. 浙江大学,2011.
[2] 丰华.套损井密封加固技术研究[D]. 大庆石油学院,2010.
[3] 王洪军.侧钻井修井施工问题分析与预防[J]. 化工管理,2014.