侧钻小套管井采油工艺技术课件

侧钻小套管井采油工艺技术2010年5月

一、前言二、小套管完井工艺技术三、小套管井射孔试油工艺技术四、小套管井有杆泵采油工艺技术五、小套管井修井工艺技术六、小套管井配套采油技术七、现场应用情况八、结论与认识

油田进入开发中后期，由于种种原因老井套管损坏的频度不断增加，利用老井眼进行套管开窗侧钻，已成为开采老油田剩余油的重要手段。“九五”以来，江苏油田也加大了利用侧钻井技术提高原油采收率的研究与应用。

一、前言一、前言序号项目井号指标1最大井深侧F1033260m2最深开窗点侧F462800m3最长裸眼段侧Z381049m4最大井斜角侧A249.03°5最大位移侧Z163788.85m侧钻井的技术参数

侧钻井的投资少，有着广阔的应用前景，但是侧钻井面临着固井质量差、试油采油工具不配套，修井困难等一系列难题。为此开展了侧钻井小套管完井、试油、采油、修井、等配套工艺技术的研究与应用。

一、前言一、前言二、小套管完井工艺技术三、小套管井射孔试油工艺技术四、小套管井有杆泵采油工艺技术五、小套管井修井工艺技术六、小套管井配套采油技术七、现场应用情况八、结论与认识阶段类型悬挂套管/mm套管重复段间隙/mm特点本体外径内径接箍外径管体外间隙接箍外间隙一阶段φ101.6套管101.686101.611.33套管不居中，影响固井质量二阶段φ88.9油管88.97610817.58.13套管内径小，配套工具不全，强度低三阶段φ95.25套管95.258310714.488.63套管扶正，最大外径小，不影响固井二、小套管井完井工艺技术1、开窗侧钻井完井管串结构演变固井质量差的原因环空间隙小：容易造成注水泥泵压高，易蹩漏地层和低返；水泥环薄，水泥胶结不好。尾管不居中：造成宽窄过渡区将出现钻井液顶替盲区,造成窜槽。油藏地质原因：老区长期采油或注水，造成低压或高压，低压区：固井压差大，易漏低返，高压区：井涌水窜二、小套管井完井工艺技术尾管偏心后宽窄过渡区顶替盲区形成的空洞过度区窄边宽边

采用Φ89mm尾管的环空间隙和环空面积比Φ102mm尾管提高了近一倍，而且为下入合适的尾管扶正装置提供了可操作条件。

二、小套管井完井工艺技术二、小套管井完井工艺技术提高顶效率的措施：（1）注水泥前，充分循环洗井，降低泥浆的塑性粘度、屈服值和静切力。（2）安装套管扶正器，井斜大、稳斜段长的目的层段应多加扶正器；“大肚子”井段可以不安装，非目的层段或直井段少装，一般2-3根套管装一只。（3）适量配置固井的前置液，延长紊流接触时间。（4）合理选择替浆排量(1.6m/s),一方面降低固井施工压力；另一方面防止水泥浆在高剪切速率下急剧稠化。二、小套管井完井工艺技术4、侧钻井尾管悬挂器的研究与应用规格ⅠⅡⅢⅣ额定负荷（kN）3003006001200密封能力（Mpa）25252525液缸销钉剪断压力（Mpa）7-87-87-87-8适用套管壁厚（mm）7.729.17任意任意本体最大外径（mm）118116151.5214本体内径（mm）86.586.5108.6154.8技术参数研制了适合侧钻井的尾管悬挂器。二、小套管井完井工艺技术4、侧钻井尾管悬挂器的研究与应用1、液压控制实施座挂，成功率高。

2、采用液缸活塞一体化结构，由液缸直接推动卡瓦上行，运动阻力小，坐挂更可靠。

3、密封件采用丁腈/氟橡胶，可耐高压25Mpa以上，密封性能好。

4、在倒扣上接头和密封盒外壳间（载荷支撑套）增设轴承，倒扣灵活自如。特点一、前言二、小套管完井工艺技术三、小套管井射孔试油工艺技术四、小套管井有杆泵采油工艺技术五、小套管井修井工艺技术六、小套管井配套采油技术七、现场应用情况八、结论与认识1、试油管柱的选择和井下工具的改进

Ø89mm小套管内径仅为76mm，由于内径限制，侧钻小套管井的试油可选择Ø73mm×Ø48mm两级油管进行试油

三、小套管井射孔试油工艺技术2、小直径射孔器的选择为了有效提高低渗油田侧钻小套管井的完善程度，射孔时尽量选用增效弹。三、小套管井射孔试油工艺技术

针对低渗、强水敏的油藏特点，为了有效保护油气层，通过室内实验筛选出合适的防膨剂或者缩膨剂作为射孔液。3、射孔液的选择

三、小套管井射孔试油工艺技术4、射孔传输方式

主要采用油管传输射孔方式。对于侧钻井眼短，井斜较小的部分井采用电缆传输射孔方式。变径套管捞油抽子工作原理三、小套管井射孔试油工艺一、前言二、小套管完井工艺技术三、小套管井射孔试油工艺技术四、小套管井有杆泵采油工艺技术五、小套管井修井工艺技术六、小套管井配套采油技术七、现场应用情况八、结论与认识

有1/3的油井动液面在开窗口以下，因此必须解决在Ø89mm套管内下入举升工具进行采油的问题。

四、小套管井有杆泵采油工艺技术

需要将深井泵下入小套管才能投产的井，往往产量都低，通过测算，Ø32的深井泵能满足生产要求，但两个方面需要改进。1、深井泵的选择与改进四、小套管井有杆泵采油工艺技术

改进之一：由于常规32mm泵的接箍（89mm）和固定阀外径（73mm）较大，不能直接下入小套管。通过重新设计，将它们的直径都设计为57mm。四、小套管井有杆泵采油工艺技术

改进之二：研制了新型抽油泵阀，有效防止了抽油泵在斜井中凡尔球漂移引起的关闭滞后现象，提高了泵效。五、小套管井有杆泵采油工艺技术3、防偏磨技术

研究开发了抽油杆井下力学检测装置，可以准确了解抽油杆柱特别是井斜较大的侧钻井段抽油杆柱的受力情况，传感器短接电池腔集成电路板电池总成五、小套管井有杆泵采油工艺技术

①实现井下抽油杆轴向力、压力、温度、加速度的实测；

②首次获得真实的井下泵功图；

③下井最深2400m；④井下仪器连续工作400天以上；⑤测试室内误差在1％以内。

3、防偏磨技术

五、小套管井有杆泵采油工艺技术3、防偏磨技术

开发了三维井眼抽油杆力学分析优化设计软件，提高了抽油杆力学分析与优化设计的准确性。①可实现等效阻力修正系数的计算②能实现抽油杆柱偏磨点或应力危险点预测。偏磨点预测准确率达到80％以上。③可基于实际井眼轨迹下对抽油杆柱的组合进行优化设计。五、小套管井有杆泵采油工艺技术3、防偏磨技术

研究开发了小直径抽油杆防磨接箍，柔性接箍，有效解决了套管尺寸Φ95mm以上的侧钻井的偏磨问题。抽油杆防磨接箍的耐磨性是普通尼龙的4倍，摩阻系数是尼龙的一半。抽油杆柔性接箍可以随着井眼轨迹的变化发生一定的偏转，有效减少正压力。五、小套管井有杆泵采油工艺技术3、防偏磨技术

研制了两种型号的抽油杆尼龙扶正器，有效解决了Φ89mm套管侧钻井的偏磨问题。4、“五小”采油工艺技术

五、小套管井有杆泵采油工艺技术通过改进和研制小泵、小抽杆和小扶正器等井下工具，突破性地实现了在Φ89mm小井眼中进行有杆泵采油，较好地解决了动液面低于侧钻窗口的低产能井不能投产的难题，形成了侧钻井“五小”采油工艺技术。一、前言二、小套管完井工艺技术三、小套管井射孔试油工艺技术四、小套管井有杆泵采油工艺技术五、小套管井修井工艺技术六、小套管井配套采油技术七、现场应用情况八、结论与认识

对于小套管井的上返试油和层间封堵，分析认为采用打悬空水泥塞可以提高封堵的有效率和寿命，但由于侧钻井小套管的内径较小，井斜较大，需要精心选择封堵材料和优化施工工艺。1、注灰封堵工艺技术

五、小套管井修井工艺技术五、小套管井修井工艺技术1、注灰封堵工艺技术

①封堵材料采用初凝时间长，流动性能好，耐压强度高的新型的超细水泥。②水泥浆密度控制在1.7g/cm3左右。③施工排量一般控制在300l/min，施工时间控制在80min以内。④可以采用两端垫稠泥浆的办法提高灰塞质量。五、小套管井修井工艺技术2、机械封堵工艺技术

小井眼卡封工艺①、小直径桥塞封堵工艺②、小直径插管采油工艺③、变径跨隔卡堵工艺五、小套管井修井工艺技术①、小直径桥塞封堵工艺五、小套管井修井工艺技术主要构成：可取式插管桥塞工艺系统主要由液压座封工具、可取式桥塞、插管总成、打捞工具四大部分组成。②、小直径插管采油工艺插管：KCG-78可取式插管桥塞QSC-76-35桥塞长：845mm最大外径：76mm插管外径：28mm插管内径：14mm五、小套管井修井工艺技术桥塞下部的地层液可通过插管进入泵挂管柱，通过抽油泵泵出地面。②、小直径插管采油工艺下桥塞座封泵挂管柱底带插管插入桥塞插管采油五、小套管井修井工艺技术利用Y221-73小封隔器+QSB-114桥塞组合而成的跨隔卡堵工艺，特别适用于小套管悬挂器附近有套漏而挤灰、化学封堵效果不理想的井筒情况。③、变径跨隔卡堵工艺一、前言二、小套管完井工艺技术三、小套管井射孔试油工艺技术四、小套管井有杆泵采油工艺技术五、小套管井修井工艺技术六、小套管井配套采油技术七、现场应用情况八、结论与认识

六、小套管井配套采油技术小套管井的动液面测试与普通油井不一样，主要表现为利用双频道回声仪可测到的动液面深度明显减少：Ø139套管与Ø73油管组合可测2200—2500m；Ø102套管与Ø60油管组合可测1200—1500m；Ø89套管与Ø48油管组合可测500—700m；

1、小套管井测试分析技术

油套尺寸组合环空间隙mm环空面积cm2接箍环空间隙mm接箍环空面积cm2Ø139×Ø7325.578.8717.558.52Ø102×Ø60.314.553.138.039.83Ø89×Ø4813.927.0210.521.36

分析认为油套间有足够的环空面积是测动液面的必要条件，不同的油套组合其油套接箍环空的面积不同，因此可测的动液面深度也不一样。六、小套管井配套采油技术侧钻小套管可测动液面深度随悬挂器深度变化曲线

对于上部为139mm套管、下部为89mm小套管的组合，通过大量测试数据的分析，得到了可测动液面深度随侧钻口深度变化情况。六、小套管井配套采油技术

利用动液面分析图谱对分析侧钻井的动液面的真实性提供了依据，对正确分析油井生产情况、指导油井生产具有良好的现实指导意义。六、小套管井配套采油技术六、小套管井配套采油技术2、小套管井酸化解堵工艺酸化解堵思路：

⑴考虑低压地层酸化后残酸返排困难，酸岩反应产物应具有溶解性好，无二次沉淀。⑵酸液不仅要对泥浆中无机物溶失量大，对泥浆中有机物也要具有较高的溶失量，因此应有很强的氧化性。⑶对部分泥质含量比较高的井，后处理液可加入适量的HF。六、小套管井配套采油技术3、短间隔小剂量加药清防蜡技术

针对江苏油田原油含蜡量比较高的特点，摸索了短间隔小剂量加药清防蜡技术。即:每天加药一次，浓度为200ppm，(每次约2-3kg),并根据示功图分析油井结蜡情况，及时调整加药量。

一、前言二、小套管完井工艺技术三、小套管井射孔试油工艺技术四、小套管井有杆泵采油工艺技术五、小套管井修井工艺技术六、小套管井配套采油技术七、现场应用情况八、结论与认识

采用配套的井下工具与试油、采油工艺技术，已完成投产井160多口。投产井中，有67口井将有杆泵下到Ø89或Ø95小套管内进行生产。

七、现场应用情况

在投产的67口井中，深井泵下入小套管内最长达653m，最大泵深达2010m，平均检泵周期已达452天。最长的已达541天。平均泵效达48%以上。七、现场应用情况一、前言二、小套管完井工艺技术三、小套管井射孔试油工艺技术四、小套管井有杆泵采油工艺技术五、小套管井修井工艺技术六、小套管井配套采油技术七、现场应用情况八、结论与认识

1、通过对侧钻井小套管试油工艺技术的研究与应用，已经形成了Ø89mm小套管射孔试油、排液求产、卡层封堵等配套工艺技术。八、结论与认识2、通过对小套管举升工艺的研究及相应井下工具的改进与配套，解