1、 大庆油田通过多种类型油藏大胆尝试,拓宽了水平井应用领域,在外围薄层、多层葡萄花油层,特低渗透扶杨油层,长垣厚层水淹层,火山岩气层,裂缝潜山等多种类型油气藏,尝试应用了、等多种类型水平井。由于大庆油田的地质开发特点,与其它油田相比,水平井具有(为(为140mm套管套管,而其它油田主要为,而其它油田主要为178mm套管)套管)、(一(一般为般为40-600/100m,最大水平井井眼曲率为,最大水平井井眼曲率为730/100m,最大侧钻水平井曲率为最大侧钻水平井曲率为1150/100m)、(一般(一般为为800m1000m,最长水平段,最长水平段1268m)、且水平井等特点。水平井修井技术 由于水
2、平井井身结构的特殊性,修井施工作业中存在:管柱扭矩和磨阻大;刚性工具无法下入;常规修复工艺方法无法实施;大庆油田水平井井眼尺寸小、井眼曲率大、水平段长,且多为阶梯水平井。具有更大的施工难度。水平井主要修复难度及解决途径:对刚性工具,工具串在套管内直线通过的临界条件:工具串长度L必须小于理论最大长度Lmax,即:1、水平井井下管柱力学研究工具串在套管内直线通过临界条件时几何关系示意图 通过理论计算,5口水平井施工管柱的工具通过长度界限,见下表:井号井深 (m)井眼曲率0/25m折算半径m不同工具外径允许的最大长度m98 100105110115118州66-平6113689.5150.25.59
3、5.374.784.103.292.69肇48-平33143111.9119.74.994.804.273.662.942.40州64-平7213769.2156.15.705.484.874.183.352.74肇66-平21129710.1142.65.455.234.664.003.202.62芳218-平45153611.4125.9 5.124.924.383.012.752.46组合工具串直线通过长度界限:井号井号井深井深 (m)(m)井眼曲率井眼曲率 /25m/25m折算半径折算半径(m m)工具串最大长度工具串最大长度(m)(m)118+98118+9898+9598+95州州
4、66-66-平平61611368.31368.39.59.5150.2150.24.394.395.755.75肇肇48-48-平平33331431.01431.011.911.9119.7119.73.923.925.135.13州州64-64-平平72721376.61376.69.29.2156.1156.14.474.475.865.86肇肇66-66-平平21211297.01297.010.110.1142.6142.64.274.275.605.60芳芳218-218-平平45451536.11536.111.411.4125.9125.94.024.025.275.27 按照理
5、论计算设计管串结构,现场应用工具串通过率100%。掌握水平井施工时井下管柱的受力状态,保证措施实施的安全性。井下管柱为单元受力示意图提升管柱过程井口载荷变化曲线 州64-平72井 根据水平井井身结构的特殊性和解卡打捞具体要求,研究开发了水平井解卡打捞工具、鱼头引入工具、磨套工具、扶正工具和检测工具。2、水平井解卡打捞工具的研制序号名 称与常规工具的区别(特殊性能)1打压滑块可倒捞矛 打压推动滑块捞获落物,适用于水平段的打捞2可退可倒扣捞矛捞后改变水眼大小,通过泵压判断是否捞获3可退捞筒内外导角,防挂碰,保护套管4测试仪器专用捞筒打捞测井仪器,收引内外导角,防挂碰,保护套管5凹底磨鞋滚珠扶正,外
6、导角6定位套铣筒滚珠扶正、外导角、自带引鞋、内定位7鱼顶修整器引入磨铣修整,滚珠扶正、外导角8扶正器点接触扶正,螺旋水槽,栽钨钢柱防磨9铅模带护罩,短头,防挂碰10安全接头抗扭矩大,上下外导角常规捞矛:靠滑块产生摩擦力,上提(越提越紧)打捞现工具:靠液压推动滑块,挤压鱼头,上提解卡 原理:该连续冲砂工艺主原理:该连续冲砂工艺主要利用连续冲砂装置及其管柱要利用连续冲砂装置及其管柱进行连续冲砂。在管柱下放过进行连续冲砂。在管柱下放过程中,当下部工作筒内的反冲程中,当下部工作筒内的反冲洗阀移出工作筒时,上部反冲洗阀移出工作筒时,上部反冲洗阀同时进入工作筒,保证为洗阀同时进入工作筒,保证为冲洗液提供从
7、油管到工作筒的冲洗液提供从油管到工作筒的通道,实现不停泵连续冲砂。通道,实现不停泵连续冲砂。3、水平井连续冲砂技术序序号号井号井号试验试验时间时间试验试验类型类型主要试验情况主要试验情况成功成功与否与否1 1杏杏9-3-9-3-CZL40CZL402006.32006.3解卡打捞解卡打捞主要通过冲砂、磨铣处理,将井主要通过冲砂、磨铣处理,将井内内113.52m46mm113.52m46mm油管及其它小件油管及其它小件落物磨铣掉。落物磨铣掉。成功成功2 2州州78-78-平平67672006.42006.4解卡打捞解卡打捞主要通过冲砂、打捞处理,将被主要通过冲砂、打捞处理,将被卡断脱压裂管柱解卡
8、后捞出。卡断脱压裂管柱解卡后捞出。成功成功3 3卫卫1-6-4 1-6-4 2006.102006.10解卡打捞解卡打捞验证增力打捞器的可靠性。验证增力打捞器的可靠性。成功成功4 4芳芳92-11692-1162006.92006.9连续冲砂连续冲砂连续冲砂连续冲砂26.6m26.6m,不停泵加长管柱,不停泵加长管柱4 4根,工艺及装置可行。根,工艺及装置可行。成功成功5 5朝平朝平1 12006.122006.12整形、冲整形、冲砂及磨铣砂及磨铣解卡解卡该井综合了常规套损井的各种故该井综合了常规套损井的各种故障问题,通过洗井、冲砂、套变障问题,通过洗井、冲砂、套变整形和对小件落物的磨铣解卡实
9、整形和对小件落物的磨铣解卡实现修复。现修复。成功成功4、现场试验情况 侧钻水平井,2005年11月射孔前洗井时,管柱下至978m遇阻。井底为46mm油管 上部58m处外漏(吐砂)51mm钻杆均为正扣 通过磨铣处理掉井内落物 避免损害套管:滚珠扶正器+凹底磨鞋 该井目前日产油t 1)杏9-3-CZL40井 58m处外漏(吐砂)2006年4月,压裂前冲砂至人工井底2017m上提起管柱时发生阻卡断脱。鱼长31.34m,鱼顶深度1985.89m。主要技术难点:最大井斜93.38,易蹩卡管柱;冲砂不彻底,落物被砂埋;水平段二次沉积,形成多段砂桥,有二次阻卡的可能。2)州78平67井 由于摩阻力影响大、管
10、柱少,打捞前后悬重无明显变化,可退可倒扣捞矛捞后改变水眼大小,通过泵压判断是否捞获 3)朝平1井 水平井修井工艺方面 目前的水平井修井技术对于水平井分段压裂管柱的阻卡,解卡还存在一定的难度,下步主要结合现场情况,对水平井和进行重点攻关研究和现场试验。此外,以及也是今后的攻关方向。(五)水平井生产测井工艺方面 水平井产液剖面测井技术,研究仪器下井输送工艺、产液剖面测井仪器以及水平多相管流资料解释方法。水平井注水剖面测井技术,研究基于牵引器输送的注入剖面测井组合仪,以及相应的资料解释方法。水平井井眼轨迹测量技术,研究基于牵引器输送的井眼轨迹测井组合仪,提供井眼轨迹,为产液剖面测井资料的处理和地质开发提供数据。(六)水平井分层注入工艺方面研究:一级集成配水器满足分三段注水的技术采用液力进行投捞及测试,解决钢丝或电缆需借助爬行器下入、费用较高问题。国内外水平井分层注水技术方面尚为空白?