小井眼侧钻水平井悬挂筛管顶注水泥完井技术

小井眼侧钻水平井悬挂筛管顶注水泥完井技术

1侧钻水平井技术方案自20世纪90年代开采第一个主井以来，盛利油田先后进行了井侧开挖试验和应用。截止到2009年底,胜利油田共钻侧钻井1260余口,累计产油1022.4×104t,其中实施短半径侧钻水平井57口。在所实施的侧钻水平井中,造斜点最大垂深达到3225.33m,最大水平段长214.6m,最大造斜率3.6°/m。侧钻水平井产量为同区同层相邻直井的3倍以上,取得了很好的效果。在这57口侧钻水平井中,采用筛管完井的有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。其中筛管完井采用的是悬挂筛管固井的方法,即管柱下到位后,在油层部位替入重泥浆,然后注水泥固井,该方法不能保证水泥不漏入油层,也很难保证固井质量。而采用固井射孔完井的方式,由于侧钻井井眼较小,又要求下入大直径的油层套管,固井质量很难保证,造成了固井质量差,油井寿命短等不良后果,并且污染了油层,影响了地层产能。裸眼完井技术主要用于碳酸盐岩油藏及胶结致密的砂岩油藏等硬地层,该技术的优点是简便经济、油层裸露面积大、液体流入井内阻力小、油藏不受注水泥作业和射孔作业的损害,缺点是油层压力不同时会发生窜流、后期修井困难。用于产层厚度大、均质系数高、物性好、不进行增产措施的井,效果较好。在疏松砂岩油藏实施的侧钻水平井数量不多,主要采用化学防砂,但防砂有效期短,效果不好。2组成、工艺特点老井侧钻水平井充分利用老井眼、老设施,是一种投资少、见效快、产量和采收率高、经济效益显著的开发技术。与新钻垂直井相比,该技术通常可节约费用20%～70%。它能有效完善井网,几倍甚至几十倍地提高产量,使最终采收率提高3%～20%。针对侧钻水平井井眼小、曲率半径短的特点,研制了适合512in(1in=2.54cm)512in(1in=2.54cm)套管侧钻的悬挂筛管完井技术、适合7in套管侧钻的悬挂筛管顶部注水泥完井技术。该技术可有效保护油层,提高地层产能,并在降低完井成本和后期作业难度等方面起到了积极作用,在胜利、冀东等油田60余口侧钻水平井上得到了成功应用,成为油田老区挖潜上产的重要手段。2.1512in2.1512in套管侧钻水平井悬挂筛管完井技术1)完井工艺管柱构成(自下而上)多功能洗井阀+滤砂管串+裸眼封隔器+滤砂管串+278+278in裸眼封隔器+Y341-115封隔器+悬挂器+钻柱。图1为512512in侧钻水平井悬挂筛管完井施工管柱示意图。2)技术原理用悬挂器将尾管悬挂于原主井眼上,通过小直径防砂筛管对油层裸眼井段支撑形成规则的油流通道并实现防砂目的;用多级管外封隔器对油层上部的造斜段进行卡封,实现油水层的隔离,防止层间干扰;对于多个生产层段可以用管外封隔器进行分隔。3)完井工艺优点①采用一次管柱实现完井管柱的下入、坐挂丢手、酸洗、胀封等工艺,具有节省施工时间、节约资金、保护油气层等优点;②油层段使用套管外封隔器,可以使不同层段得到有效分隔、卡封,能够满足分层开采的需要;③油层段下入滤砂管,不进行注水泥固井,减少了水泥浆对油层的污染,达到了保护油层的目的。2.27in套管侧钻水平井悬挂筛管顶部注水泥完井技术1)工艺管柱构成(自下而上)多功能洗井阀+滤砂管串+412+412in裸眼封隔器+滤砂管串+盲板+管外封隔器+分级箍+悬挂器+钻柱至井口。图2为7in套管侧钻水平井悬挂筛管顶部注水泥完井施工管柱示意图。2)技术原理该技术将造斜段注水泥固井技术、管外封隔器加滤砂管完井技术有效地结合在一起,是对上述几项完井技术的综合。该技术主要是在油层段下入滤砂管,不进行注水泥固井,防止水泥浆污染油层,以达到保护油层的目的。对需要分层的油层下入套管外封隔器,实现有效的卡封、分层,以满足油井分层处理、开采的要求。然后对筛管顶部进行注水泥固井,以实现对造斜段水层、气层的有效封堵,满足造斜段油层有效开发的要求。3)完井工艺优点①完井管柱一次性下入,施工过程简单、可靠;②造斜段实施注水泥固井工艺,实现了对油藏顶部复杂层位的有效封堵,造斜段有油层时,可以进行射孔投产;③油层段使用套管外封隔器,可以使不同层段得到有效分隔、卡封,能够满足分层开采的需要;④油层段下入滤砂管,不进行注水泥固井,减少了水泥浆对油层的污染,达到了保护油层的目的;⑤固井时碰压明显,保证准确地注入水泥浆并及时关闭分级箍。3高1333-侧平21井地层井目前研究的侧钻水平井完井系列技术在胜利、冀东油田现场实施60余井次,其中在冀东油田实施38口,通过实施侧钻,使事故井、长停井得以恢复生产,部分井侧钻后获得高产,取得了比新井还好的生产效果,用较小的投入获得了较大的效益,有效地开发了剩余油,同时使部分区块开发效果得到明显改善。下面以高104-5区块为例说明侧钻水平井完井系列技术的应用效果。高104-5区块是冀东油田的主力开发区块之一,也是新建产能、新增储量的重点区块。该区块共有油井174口,水井38口,停产井26口,通过地质油藏分析筛选,有20口井适合侧钻。高104-5区块钻井揭示的地层从上至下依次为第四系平原组、上第三系明化镇组和馆陶组,为一套河流相沉积的砂泥岩剖面。区块储层岩矿总体特征是岩性粗、分选较差、泥质含量高,胶结类型以孔隙式泥质胶结为主,岩石疏松易散。该区块储层物性好,属高孔、高渗储集层,但非均质性严重,极易导致边底水突进,为更好地防砂及控制边底水的锥进,选择了侧钻水平井防砂完井方式,对穿越多层系或水平段较长的井,采用裸眼封隔器实施分段完井。在高104-5区块,共实施侧钻水平井防砂完井技术15口,其中分段完井10口,成功率100%。截止到2009年12月底,这些井已累计产油108599t,取得了可观的经济效益和社会效益。高104-5-侧平21井位于高尚堡油田高104-5区块Ng12油藏构造较高部位,该井于2006年10月25日开始投产,初产液为281t/d,产油为77t/d,含水72.6%,目前产液为216.6t/d,产油为6.06t/d,含水97.2%,累计产油10624.4t。图3为高104-5-侧平21井完井管柱图。从高104-5-侧平21井生产曲线可以看出,该井液量充足,含水上升缓慢,生产状态平稳,达到了控制边底水锥进、提高采收率的目的。4因势而新,探索复杂的油藏完井方式侧钻水平井完井工艺技术在现场得到了推广应用并取得成功,为老区挖潜剩余油、油田增产稳产提供了有力的技术支撑。应用过程中,暴露出侧钻水平井完井方式单一、适应性差等问题,需要在今后的工作中加以完善或细化研究。1)胜利油田油藏类型复杂多样,出砂区块占70%以上。这些出砂区块大都泥质含量高(个别区块泥质含量高