18-长庆油田小井眼修井技术研究与应用.ppt

1、长庆油田分公司油气工艺研究院 二九年六月,长庆油田小井眼修井技术研究与应用,汇 报 提 纲,第一部分,第三部分,第四部分,长庆油田小井眼开发概况,认识与建议,第二部分,小井眼修井作业技术研究与应用,长庆油田小井眼修井作业特点,前 言,前 言,据文献资料调研，小井眼技术迄今已有70多年的历史，但真正对小井眼钻井技术的开发应用只有十几年。由于其具有成本低、综合效益显著等特点，是目前世界石油开发技术研究的重点课题之一。 小井眼的概念没有统一标准，由于长庆油田开发早期普遍采用139.7mm完井套管，因此，我们把完井套管外径小于139.7mm的油、气、水井称为小井眼井，一般有127mm、114.3mm、

2、101.6mm及89mm四种。,长庆油田在开采低渗、低产油田过程中，为了降低成本，实现经济有效开发，应用了以114.3mm套管为主的小井眼定向井开采技术。随着开发时间的延长及开发规模的扩大，对小井眼修井作业需求在不断增长，而常规139.7mm套管井使用的钻杆及修井工具无法满足小井眼需要。为此，针对长庆油田开发特点，开展了小井眼修井作业技术研究与工具配套，通过现场作业实践，取得了一定的经验和认识。,长庆油田早在1993年针对139.7mm套损井开展了下入101.6mm及89mm小套管研究试验，共应用110多口井，因腐蚀导致小套管寿命较短（平均2年左右）及采油、井下作业等局限性，推广井数较少。 1

3、999年开始在安塞油田应用以114.3mm套管为主的小井眼开发，目前已有小井眼井1300多口，主要特点： 油层埋深：6001500m 布井方式：丛式井组为主，斜井占83% 最大井斜：38,一、长庆油田小井眼开发概况,2008年以来在超低渗开发区采用114.3mm套管小井眼开发，目前已有小井眼井200多口，主要特点： 最大井深：2500m 布井方式：推广大井组丛式井，斜井占90% 最大井斜：35。 长庆油田小井眼井以油、水井为主。 苏里格气田为降低开发成本， 2003-2007年实施了8口101.6mm套管小井眼钻井试验，2008年开展了2口89mm套管小井眼钻完井试验，气井井深达3000多米。

4、,一、长庆油田小井眼开发概况,采油方式：机械采油。 油管类型：60.3mm平式油管为主；部分井采用73.0mm平式油管。 抽油泵类型：28mm44mm管式泵。 管柱结构：母堵油管花管+油管泄油器深井泵油管至井口。 其它井下工具：气锚、防蜡器、防垢筒、隔采封隔器（外径9395mm）等。,一、长庆油田小井眼开发概况,（一）采油管柱,114.3mm小井眼采油管柱,（二）注水管柱,注水方式：合注或油套分注。因套管内径小，常规井眼采用的偏心分注等工艺在小井眼不适用。 油管类型：以60.3mm平式油管为主；部分井采用73.0mm平式油管。 管柱结构：合注管柱一般为光油管尾带斜尖； 油套分注管柱主要由Y34

5、1-94封隔器、滑套、球座等工具组成。,一、长庆油田小井眼开发概况,合注井管柱结构,油套分注井管柱结构,一、长庆油田小井眼开发概况,（一）小井眼作业的影响因素及难点,1、井径小，配套工具困难 长庆油田小井眼以114.3mm为主，套管内径仅为101.6mm，限制了修井作业配套工具的外径尺寸，大部分常规修井工具不适用。小井眼修井工具品种少，井下工具强度难以满足要求，可靠性差。,二、长庆油田小井眼修井作业特点,不同套管适用的井下工具直径,2、斜井多，修井作业难度大 为了精细管理，降低成本，保护环境，长庆油田采用丛式井组开发，小井眼井中斜井居多，进一步增加了修井工艺难度。主要表现在打捞入鱼困难，上提力

6、不易充分作用到卡点。,二、长庆油田小井眼修井作业特点,3、易砂卡 由于井眼容积小，加上内有管柱，空间更小，地层少量出砂，也会在井眼内形成较长砂柱，容易砂卡管柱。,不同套管油套环空沉砂对比,油套环空沉砂示意图,二、长庆油田小井眼修井作业特点,（二）长庆油田油水井主要大修作业类型,1、油管脱扣 油管在检泵作业中由于丝扣磨损、腐蚀等原因造成部分油管脱扣落井，甚至卡钻。 2、酸化压裂钻具遇卡 3、隔采或分注封隔器卡 结垢、结蜡导致封隔器卡；隔下采上井油层吐沙造成封隔器卡钻。 4、其它 井口落物卡，通井、刮削作业中通井规、刮削器卡等。,二、长庆油田小井眼修井作业特点,（一）小井眼解卡技术,小井眼解卡一般

7、采用活动、震击、倒扣和磨铣等多种措施相结合。 1、活动解卡： 小修设备：上提负荷为300KN的斯太尔修井机； 大修设备：上提负荷600KN的XJ250型、XT-12修井机，均可满足活动解卡需求。 2、倒扣解卡 。 3、震击解卡。 4、切割解卡。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,5、磨铣：井下螺杆钻+小直径磨鞋进行磨铣处理鱼顶或落物等。 6、工具配套：根据小井眼作业需要，配套了一些解卡类工具，如XJQ-K95-NC26开式下击器、GXM-P96高效平底铣磨鞋、XZ-L-96高效梨形铣锥等。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,（二）小井眼打捞技术,1、小井眼打捞方式 目前，长庆油田在114.3m

8、m套管内需要解卡打捞的落物主要有60.3 mm油管、73.0 mm油管、封隔器、管式泵、球座以及一些小件落物。一般采用油管下入井下打捞工具进行打捞 。 2、小井眼打捞工具配套 小井眼开发早期，缺乏井下作业工具，常规工具多数在小井眼不适用，因此，在调查研究基础上配套了一些工具。同时自己研发了一些简易实用的工具。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,2、小井眼打捞工具配套 （1）小井眼井工具购置 购置配套的打捞工具主要有公锥、母锥、打捞筒、捞矛等。如： GZ-20*40-NC26 公锥 、MZ-48*65-NC26母锥、KTLT95*60A-NC26、KTLT95*50A-NC26可退式卡瓦捞筒 、

9、WGLT-95-NC26弯油杆打捞筒、DKLM-95*60-NC26倒扣捞矛等。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,（2）小井眼打捞工具研制 鱼刺钩 采用73mm油管加工的一种多刺钩，称之为“鱼刺钩”。即可打捞油杆接箍、弯曲状油杆，还可打捞钢丝绳。如下图所示。,自制鱼刺钩,三、小井眼修井作业技术研究与应用,平钩 用22mm油杆加工的一个平钩，直接焊接在油管本体上，通过变扣连接到19mm油杆导向轮，再通过导向轮焊接连接到油管短节上的。该工具可打捞抽油杆环状鱼顶，并可通过套住下部抽油杆接箍进行打捞。,自制平钩,三、小井眼修井作业技术研究与应用,三抓内钩 该工具是为打捞落井的抽油杆扶正块研制的。,自

10、制三抓内钩,三、小井眼修井作业技术研究与应用,作业内容：W27-06井打捞抽油杆及管柱 单井简况：采油井，套管114.3mm。修井作业时抽油杆及油管落井。,W27-06井打捞管柱,3、打捞作业应用实例,三、小井眼修井作业技术研究与应用,井下情况分析： 油杆弯曲变形且处于套管之中，鱼顶可能被破坏，一级落鱼可能落入二级之下，油杆可能卡钻。 油杆上的扶正块有部分落井。 油杆鱼顶为16mm油杆接箍，油管鱼顶为60.3mm油管接箍。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,打捞简况： 下三球打捞器进行打捞，落鱼未进入。 下活页捞筒进行打捞，入鱼后试提发现抽油杆卡钻，活动解卡捞出16mm油杆11根。 分别下三爪

11、内钩、三球打捞器、活页捞筒进行打捞，未成功。又依次下自制单钩、自制平钩、高强度鱼刺钩、鱼嘴钩进行打捞，都有入鱼现象，但上提负荷增加时又脱鱼，起出的工具变形，说明所选工具合理但强度不够。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,下加固后的鱼嘴钩，捞出16mm油杆93根+19mm拉杆+38mm活塞。打捞上来的油杆严重弯曲，呈麻花状，油杆上大部分扶正块落井。 下自制三爪内钩打捞扶正块，共打捞8趟，捞获扶正块123块。 下60.3mm油管+可退式捞矛打捞，工具不入鱼，打捞失败。 打铅印，核实鱼顶形状后下开窗捞筒，捞出了全部落物。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,（三） 114.3mm小井眼不动管柱分层压裂

12、技术研究,1、分层压裂工艺 长庆油田一井多层情况较普遍，需要分层压裂改造。小井眼分层压裂前期主要采用填砂分层压裂和塑料球暂堵分层压裂工艺，为了提高作业效率、简化作业程序、降低成本，开展了114.3mm小井眼井不动管柱分层压裂工艺技术研究。 不动管柱分层压裂工艺是，一次射开各层，管柱一次下井，压完一层后，投球打开滑套，隔开下层压裂上层。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,2、分层压裂管柱 为满足小井眼储层改造要求，从油套环空间隙、井口施工压力、抗内压、抗拉安全系数等方面综合考虑，最终优选出27/8P110平式油管作为压裂管柱。,分层压裂管柱示意图,压裂管柱优选,三、小井眼修井作业技术研究与应用,

13、3、分层压裂工具 根据小井眼分层压裂工艺需要，研发了K344-95封隔器、滑套喷砂器、水力锚、节流喷砂器等配套分压工具。,滑套喷砂器,K344-95封隔器,工具技术参数,三、小井眼修井作业技术研究与应用,4、分层压裂工艺特点 不动管柱分层压裂与投球及填砂分层压裂工艺相比，具有改造效果好、作业时间短，对储层伤害小等优点。,不同分压工艺对比,三、小井眼修井作业技术研究与应用,5、应用情况 通过研究试验，小套管不动管柱分层压裂工艺技术基本成熟，目前已应用50多口井，施工成功率达到95以上，取得了较好的改造效果。,G123-166井不动管柱分层压裂管柱,G123-166井分层压裂有关参数,三、小井眼修

14、井作业技术研究与应用,（四）套损井下小套管修复技术,长庆油田油水井套管程序单一，生产套管受到洛河层等水系的腐蚀破坏，投产几年后套管腐蚀穿孔，大量洛河水进入井筒，造成含水上升、水淹、结垢等不良后果，严重制约着油田的长期稳产，导致油田非正常递减加大，水驱动用程度降低，是油田开发中的一个难题。 为了恢复产能、减小非正常递减，开展了套损井治理攻关研究与试验，在采用常规隔采等一系列防治工艺与技术的同时，研究形成了小套修复工艺技术，该技术包括固井小套修复技术、不固井小套修复技术。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,1、固井小套修复技术 在原139.7mm套损井中下入外径101.6mm的技术套管，然后采用延

15、时水泥浆固井，封固两层套管环空，再重新打开油层后投产，达到恢复油井产量的目的。 优点：治理彻底，生产管柱简单，能防止上部水倒灌伤害油层，无坐封段的油井也能通过该项技术恢复产能。 缺点：一次性投入高、风险大、井眼小，采油工艺、井下工具配套难度大，日常管理和增产措施受到影响。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,2、不固井小套修复技术 在139.7mm套管内下入88.9mm小套管，下接封隔器打压坐封，对上部套破出水段封隔，然后下小套专用泵+60.3mm管柱进行生产。 优点： 座封周期较常规隔采明显延长，防止了检泵时洛河水对地层的倒灌污染。 生产管柱简单。 一次性投入少，风险较小，封隔器失效后可起出更

16、换。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,3、应用情况 固井小套管修复技术从1993年试验成功以来，共在陇东油区应用22口井。该技术治理彻底，井下生产管柱简单，能有效地防止上部水倒灌对油层的伤害，无坐封段的油井也能通过该项技术恢复产能，但一次性投入高（每口井110万元）、采油工艺及井下工具配套难度大、增产措施受到影响，1998年以后再未应用。 不固井小套修复技术与固井修复技术相比，一是一次性投入少，每口井费用为65万元；二是风险较小，封隔器失效后可起出更换。该工艺共应用90多口井，在陇东油区套损井治理中发挥了重要作用。但因小套管同样存在腐蚀损坏，限制了其推广应用。,三、小井眼修井作业技术研究与应

17、用,长庆油田目前有小井眼套损井78口（油井70口），主要分布在开发较早的安塞油田区块。因小井眼的局限性，套损治理工艺主要以常规封隔器隔采为主。对产能较高、无有效座封段的新增套损井，近年来应用了套管化学堵漏工艺。 1、化学堵漏工艺方法 该工艺是借助工程测井和双封找漏手段确定漏失部位，应用HT101套管堵漏剂，采取下油管挤封或套管内平推方法将堵漏剂注到套管漏失段，实现有效封堵。,（五）小套管化学堵漏工艺,三、小井眼修井作业技术研究与应用,小井眼井化学堵漏措施实施效果统计表,共有6口小井眼油井实施了套管化学堵漏，治理效果良好，目前都在正常生产。,2、应用概况,三、小井眼修井作业技术研究与应用,3、应

18、用实例,W31-023油井套管试漏、化学堵漏 单井简况：套管114.3mm的采油井，人工井底1448.65m，斜井。 套管试漏：漏失段在在705.24693.77m之间。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,W31-023井井身结构示意图,堵漏简况： 下FXY445-94桥塞至750.05m。 填砂120L，沉降4小时后探得砂面位置在739.2m，砂面位置合格。 化学堵漏：正挤前置液5m3，化学堵漏液23.85m3，后置液0.5m3，正挤清水4.8m3。关井侯凝72小时。 下95mm梨形磨鞋钻塞至砂面，钻塞进尺240.10m。冲砂洗井。 96mm桥塞捞筒捞取桥塞。,三、小井眼修井作业技术研究与应用,1、小井眼开发技术可以降低建井成本，对于低产油气田的经济有效开发具有重要意义，但由于相应的钻完井技术、开发配套技术及后期作业维护技术的局限性，目前应用范围还不够广，今后仍需进行大量的研究攻关。 2、通过对小井眼修井作业技术的研究，形成了若干修井作业工艺，配套开发了一定数量的