小井眼側(cè)鉆水平井懸掛篩管頂注水泥完井技術(shù)

小井眼側(cè)鉆水平井懸掛篩管頂注水泥完井技術(shù)

1側(cè)鉆水平井技術(shù)方案自20世紀(jì)90年代開采第一個主井以來，盛利油田先后進(jìn)行了井側(cè)開挖試驗和應(yīng)用。截止到2009年底,勝利油田共鉆側(cè)鉆井1260余口,累計產(chǎn)油1022.4×104t,其中實施短半徑側(cè)鉆水平井57口。在所實施的側(cè)鉆水平井中,造斜點(diǎn)最大垂深達(dá)到3225.33m,最大水平段長214.6m,最大造斜率3.6°/m。側(cè)鉆水平井產(chǎn)量為同區(qū)同層相鄰直井的3倍以上,取得了很好的效果。在這57口側(cè)鉆水平井中,采用篩管完井的有36口,采用裸眼完井的有1口,其余的采用固井射孔等完井方式。其中篩管完井采用的是懸掛篩管固井的方法,即管柱下到位后,在油層部位替入重泥漿,然后注水泥固井,該方法不能保證水泥不漏入油層,也很難保證固井質(zhì)量。而采用固井射孔完井的方式,由于側(cè)鉆井井眼較小,又要求下入大直徑的油層套管,固井質(zhì)量很難保證,造成了固井質(zhì)量差,油井壽命短等不良后果,并且污染了油層,影響了地層產(chǎn)能。裸眼完井技術(shù)主要用于碳酸鹽巖油藏及膠結(jié)致密的砂巖油藏等硬地層,該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是簡便經(jīng)濟(jì)、油層裸露面積大、液體流入井內(nèi)阻力小、油藏不受注水泥作業(yè)和射孔作業(yè)的損害,缺點(diǎn)是油層壓力不同時會發(fā)生竄流、后期修井困難。用于產(chǎn)層厚度大、均質(zhì)系數(shù)高、物性好、不進(jìn)行增產(chǎn)措施的井,效果較好。在疏松砂巖油藏實施的側(cè)鉆水平井?dāng)?shù)量不多,主要采用化學(xué)防砂,但防砂有效期短,效果不好。2組成、工藝特點(diǎn)老井側(cè)鉆水平井充分利用老井眼、老設(shè)施,是一種投資少、見效快、產(chǎn)量和采收率高、經(jīng)濟(jì)效益顯著的開發(fā)技術(shù)。與新鉆垂直井相比,該技術(shù)通?？晒?jié)約費(fèi)用20%～70%。它能有效完善井網(wǎng),幾倍甚至幾十倍地提高產(chǎn)量,使最終采收率提高3%～20%。針對側(cè)鉆水平井井眼小、曲率半徑短的特點(diǎn),研制了適合512in(1in=2.54cm)512in(1in=2.54cm)套管側(cè)鉆的懸掛篩管完井技術(shù)、適合7in套管側(cè)鉆的懸掛篩管頂部注水泥完井技術(shù)。該技術(shù)可有效保護(hù)油層,提高地層產(chǎn)能,并在降低完井成本和后期作業(yè)難度等方面起到了積極作用,在勝利、冀東等油田60余口側(cè)鉆水平井上得到了成功應(yīng)用,成為油田老區(qū)挖潛上產(chǎn)的重要手段。2.1512in2.1512in套管側(cè)鉆水平井懸掛篩管完井技術(shù)1)完井工藝管柱構(gòu)成(自下而上)多功能洗井閥+濾砂管串+裸眼封隔器+濾砂管串+278+278in裸眼封隔器+Y341-115封隔器+懸掛器+鉆柱。圖1為512512in側(cè)鉆水平井懸掛篩管完井施工管柱示意圖。2)技術(shù)原理用懸掛器將尾管懸掛于原主井眼上,通過小直徑防砂篩管對油層裸眼井段支撐形成規(guī)則的油流通道并實現(xiàn)防砂目的;用多級管外封隔器對油層上部的造斜段進(jìn)行卡封,實現(xiàn)油水層的隔離,防止層間干擾;對于多個生產(chǎn)層段可以用管外封隔器進(jìn)行分隔。3)完井工藝優(yōu)點(diǎn)①采用一次管柱實現(xiàn)完井管柱的下入、坐掛丟手、酸洗、脹封等工藝,具有節(jié)省施工時間、節(jié)約資金、保護(hù)油氣層等優(yōu)點(diǎn);②油層段使用套管外封隔器,可以使不同層段得到有效分隔、卡封,能夠滿足分層開采的需要;③油層段下入濾砂管,不進(jìn)行注水泥固井,減少了水泥漿對油層的污染,達(dá)到了保護(hù)油層的目的。2.27in套管側(cè)鉆水平井懸掛篩管頂部注水泥完井技術(shù)1)工藝管柱構(gòu)成(自下而上)多功能洗井閥+濾砂管串+412+412in裸眼封隔器+濾砂管串+盲板+管外封隔器+分級箍+懸掛器+鉆柱至井口。圖2為7in套管側(cè)鉆水平井懸掛篩管頂部注水泥完井施工管柱示意圖。2)技術(shù)原理該技術(shù)將造斜段注水泥固井技術(shù)、管外封隔器加濾砂管完井技術(shù)有效地結(jié)合在一起,是對上述幾項完井技術(shù)的綜合。該技術(shù)主要是在油層段下入濾砂管,不進(jìn)行注水泥固井,防止水泥漿污染油層,以達(dá)到保護(hù)油層的目的。對需要分層的油層下入套管外封隔器,實現(xiàn)有效的卡封、分層,以滿足油井分層處理、開采的要求。然后對篩管頂部進(jìn)行注水泥固井,以實現(xiàn)對造斜段水層、氣層的有效封堵,滿足造斜段油層有效開發(fā)的要求。3)完井工藝優(yōu)點(diǎn)①完井管柱一次性下入,施工過程簡單、可靠;②造斜段實施注水泥固井工藝,實現(xiàn)了對油藏頂部復(fù)雜層位的有效封堵,造斜段有油層時,可以進(jìn)行射孔投產(chǎn);③油層段使用套管外封隔器,可以使不同層段得到有效分隔、卡封,能夠滿足分層開采的需要;④油層段下入濾砂管,不進(jìn)行注水泥固井,減少了水泥漿對油層的污染,達(dá)到了保護(hù)油層的目的;⑤固井時碰壓明顯,保證準(zhǔn)確地注入水泥漿并及時關(guān)閉分級箍。3高1333-側(cè)平21井地層井目前研究的側(cè)鉆水平井完井系列技術(shù)在勝利、冀東油田現(xiàn)場實施60余井次,其中在冀東油田實施38口,通過實施側(cè)鉆,使事故井、長停井得以恢復(fù)生產(chǎn),部分井側(cè)鉆后獲得高產(chǎn),取得了比新井還好的生產(chǎn)效果,用較小的投入獲得了較大的效益,有效地開發(fā)了剩余油,同時使部分區(qū)塊開發(fā)效果得到明顯改善。下面以高104-5區(qū)塊為例說明側(cè)鉆水平井完井系列技術(shù)的應(yīng)用效果。高104-5區(qū)塊是冀東油田的主力開發(fā)區(qū)塊之一,也是新建產(chǎn)能、新增儲量的重點(diǎn)區(qū)塊。該區(qū)塊共有油井174口,水井38口,停產(chǎn)井26口,通過地質(zhì)油藏分析篩選,有20口井適合側(cè)鉆。高104-5區(qū)塊鉆井揭示的地層從上至下依次為第四系平原組、上第三系明化鎮(zhèn)組和館陶組,為一套河流相沉積的砂泥巖剖面。區(qū)塊儲層巖礦總體特征是巖性粗、分選較差、泥質(zhì)含量高,膠結(jié)類型以孔隙式泥質(zhì)膠結(jié)為主,巖石疏松易散。該區(qū)塊儲層物性好,屬高孔、高滲儲集層,但非均質(zhì)性嚴(yán)重,極易導(dǎo)致邊底水突進(jìn),為更好地防砂及控制邊底水的錐進(jìn),選擇了側(cè)鉆水平井防砂完井方式,對穿越多層系或水平段較長的井,采用裸眼封隔器實施分段完井。在高104-5區(qū)塊,共實施側(cè)鉆水平井防砂完井技術(shù)15口,其中分段完井10口,成功率100%。截止到2009年12月底,這些井已累計產(chǎn)油108599t,取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。高104-5-側(cè)平21井位于高尚堡油田高104-5區(qū)塊Ng12油藏構(gòu)造較高部位,該井于2006年10月25日開始投產(chǎn),初產(chǎn)液為281t/d,產(chǎn)油為77t/d,含水72.6%,目前產(chǎn)液為216.6t/d,產(chǎn)油為6.06t/d,含水97.2%,累計產(chǎn)油10624.4t。圖3為高104-5-側(cè)平21井完井管柱圖。從高104-5-側(cè)平21井生產(chǎn)曲線可以看出,該井液量充足,含水上升緩慢,生產(chǎn)狀態(tài)平穩(wěn),達(dá)到了控制邊底水錐進(jìn)、提高采收率的目的。4因勢而新,探索復(fù)雜的油藏完井方式側(cè)鉆水平井完井工藝技術(shù)在現(xiàn)場得到了推廣應(yīng)用并取得成功,為老區(qū)挖潛剩余油、油田增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支撐。應(yīng)用過程中,暴露出側(cè)鉆水平井完井方式單一、適應(yīng)性差等問題,需要在今后的工作中加以完善或細(xì)化研究。1)勝利油田油藏類型復(fù)雜多樣,出砂區(qū)塊占70%以上。這些出砂區(qū)塊大都泥質(zhì)含量高(個別區(qū)塊泥質(zhì)含量高