雷齊松 李振 王海紅 王玉云 李欣宇 張艷玲
摘要:文章通過對篩管完井工藝技術的應用研究,逐步探索一條新的水平井完井工藝方式。文章從完井工藝技術中篩管特點、性能開始介紹,對精密微孔復合防砂管、割縫篩管、“STARS”星孔篩管以及“STARS”星孔篩管的現(xiàn)場應用情況進行全方位闡述,為現(xiàn)場的施工積累寶貴經驗。
關鍵詞:篩管;割縫篩管;“STARS”星孔篩管
中圖分類號:TE257文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)15-0132-02
隨著油田開發(fā)力度加大,越來越多的完井工藝技術及技術應用與油田生產中,篩管完井是目前國內外普遍使用的一種水平井完井方式,在生產水平段下入篩管,它可以支撐井壁,避免坍塌。對于水平井的不出砂的儲層,如灰?guī)r儲層,普遍采用打孔管完井,出砂不嚴重,普遍采用割縫篩管防砂完井,出砂嚴重的地層,普遍采用防砂篩管完井,先期礫石充填完井主要用于地層易坍塌的軟儲層,埋藏較淺,而壓裂礫石充填完井是固完井后,在管內進行高壓礫石防砂充填作業(yè),主要用于埋藏較深,地層較穩(wěn)定的儲層,我們這里主要介紹幾種篩管的特點與性能,還介紹STARS星孔篩管現(xiàn)場應用情況。
1篩管種類及特點
1.1精密微孔復合防砂管
精密微孔復合防砂管是由基管、帶側流孔的保護套和復合防砂過濾層組成。
1.1.1精密微孔復合防砂管技術特點
具體的特點為:(1)用標準套管或油管作基管,過濾層為優(yōu)質不銹鋼材料,抗腐蝕能力強,適應酸化作業(yè)。對于一般要求,基管采用API標準套管油管,材質為J55、N80等鋼級,防砂過濾套和外保護套采用優(yōu)質不銹鋼材料。對于含H2S、CO2、高Cl-井的特殊要求,基管采用抗腐蝕套管或油管,甚至采用不銹鋼管,防砂過濾套和外保護套均采用優(yōu)質不銹鋼材料, 抗酸、堿、鹽腐蝕;(2)保護套保護防砂過濾層,便于現(xiàn)場施工;(3)在生產過程中,帶側流孔的保護套可防止流體對防砂網(wǎng)的直接沖蝕破壞;(4)采用多層316L不銹鋼精密微孔復合過濾層,防砂能力強;(5)復合防砂過濾層抗擠壓變形、抗彎曲變形能力強,適合水平井使用;(6)過濾面積大,流動阻力小。
1.2割縫篩管
割縫篩管以石油套管為基管,以機械割刀或激光方式根據(jù)設計參數(shù)在基管上切割成縫,形成油氣滲流通道。根據(jù)防砂的特殊要求,割縫篩管的縫型有直縫和梯形縫。目前兩種篩管在國內油田仍在使用。
割縫篩管的特點:(1)其適用的地質條件為產層堅固,不準備實施生產壓裂;產層只有一層、產層橫向均質,無氣頂、無底水或有底水、有氣頂;井眼不穩(wěn)定,可能發(fā)生井眼坍塌,不需要實施生產措施;天然裂縫性碳酸鹽巖或硬質砂巖油層。(2)最大限度的裸露油層,增大泄油面積;在厚油層中上部布水平井,利于油層均衡出力,增強開采效果;(3)避免了固井水泥濾液對油層的污染;(4)便于實施完井酸洗作業(yè),改善泄油通道;(5)節(jié)省了水平段油層昂貴的射孔費用,完井成本低;(6)篩管能對井壁坍塌起到有效的支撐。
1.3“STARS”星孔篩管
“STARS”星孔篩管多用于直井、定向井、水平井及分支水平井的篩管完井,“STARS” 優(yōu)質星孔篩管是以單層厚壁優(yōu)質無縫鋼管做基管,也可以直接用單層厚壁油管或套管做基管,基管上鉆有若干個階梯孔,濾砂件采用SS304、SS316材料制作,通過螺紋旋接在管孔中,整體結構與油管或套管相似。
“STARS”星孔篩管的特點為:(1)以石油套管為基管,外徑不增大,內徑與套管通徑;(2)防砂能力與復合濾砂管基本相當;(3)星孔篩管外徑與常用套管相同,重量基本不變,容易下入;(4)適用于定向井、水平井、側鉆井等大曲率井防砂;(5)星孔濾砂層流通摩阻小,單元滲透率高;(6)采取正循環(huán)酸洗作業(yè)時,泵壓有所限制,孔眼填充防砂部件有被沖掉的可能;(7)價格相對較高,與復合濾砂管相當。
2“STARS”星孔篩管現(xiàn)場應用
因篩管表面設計出各種篩孔,因此篩管本體強度較低,為保證現(xiàn)場篩管連接質量,應采取一些技術措施。
2.1技術措施
技術措施為:(1)“STARS”篩管在運輸中和施工前做好保護摸,施工中才可去除保護摸,防止灰塵和沙粒進入篩孔,導致篩管失去作用;(2)當起吊“STARS”篩管時,應緩慢和平穩(wěn),防止磕壞篩管;(3)“STARS”篩管的螺紋應均勻涂抹Catts101高級螺紋密封脂;(4)使用套管鉗或油管鉗對“STARS”篩管進行機械緊扣施工,套管鉗或油管鉗不應夾持篩管孔部位,防止擰壞篩管孔;(5)“STARS”篩管在現(xiàn)場連接時應使用扭矩儀,控制上扣扭矩在規(guī)定范圍內,防止扭矩過大擰憋套管,扭矩過小,篩管螺紋過松,造成篩管柱落井事故。
2.2現(xiàn)場施工情況介紹
2010年,“STARS”篩管在埕海二區(qū)的張海27-26的水平分支井中應用,該井設計井深為4100米.其主井眼為Φ241.3mm,水平段下入Φ114mm “STARS”篩管600m,篩管鋼級為N80,該井采取在Φ177.8套管上懸掛Φ114mm“STARS”篩管的完井方式,滿足求產和防砂要求。此次篩管施工由專業(yè)套管隊伍負責現(xiàn)場施工,并配備扭矩監(jiān)控儀對篩管的上扣扭矩進行控制,從而保證STARS篩管的連接質量。
2003年,“STARS”篩管在Phillips中國公司PL19-3油田Penglai 19-3 wellA-1、wellA-19、wellA-13井中采用Φ177.8mm STARS篩管完井,取得預期的效果。
2005年,STARS”篩管在渤海灣地區(qū)中國自營區(qū)塊旅大10-1油田旅大LD10-1-A11井應用,采用在Φ244.5mm套管上懸掛Φ177.8mm STARS篩管的完井方式。
3結論與建議
第一,水平井完井技術是作為油藏工程和鉆井工程、采油工程的橋梁。這幾種工程結合的好壞,直接關系到水平井實施效果的成敗。而水平井完井技術是這些工程的關鍵技術。它是為油藏工程,鉆井工程,采油工程技術實現(xiàn)的效果的結果。因此越來越受到重視。
第二,為了實現(xiàn)保護油氣層效果,我們建議采用油層專打實現(xiàn)鉆井工程,即把技術套管下到油層頂部,然后采用與地層匹配的完井工作液打開油氣層,再根據(jù)油層的出砂情況選擇完井套管,實現(xiàn)完井作業(yè)。
參考文獻
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(責任編輯:葉小堅)