CN103806837A

CN103806837A - 一种油田水平井完井工艺

Info

Publication number: CN103806837A
Application number: CN201210450317.6A
Authority: CN
Inventors: 王峰; 霍春林; 刘长宇; 张应安; 朱玉军; 许建国; 李边生; 王鸿伟; 叶勤友; 张光恒
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2014-05-21

Abstract

一种油田水平井完井工艺，其特征是在裸眼水平井下入表层套管（2）完钻后，直接下入带有固井阀（3）、裸眼压裂封隔器（5）、裸眼锚定封隔器（6）、开关式滑套压裂阀（7）、压差式滑套压裂阀（8）、坐封球座（9）、浮鞋（10）的生产套管管柱（4）。本发明用于裸眼水平井钻井完井中，可在不影响井身结构性能的前提下取消下入技术套管工序，并可实现水平井多段压裂投产，因而可降低钻井成本、缩短施工周期。

Description

一种油田水平井完井工艺

技术领域：本发明涉及一种油田钻井工艺技术，特别是用于裸眼水平井钻井的一种油田水平井完井工艺。

背景技术：本发明前，各油田在裸眼水平井钻井过程中，多采用下入表层套管、技术套管及生产套管的（三开完井）完井工艺，由于技术套管一般只下至水平井的直井段底部，因而对于提高裸眼水平井井身结构的性能意义不大，却增加钻井成本，延长施工周期。

发明内容：本发明的目的是：为裸眼水平井钻井提供一种油田水平井完井工艺，由于该工艺是在裸眼水平井下入表层套管完钻后，直接下入分段压裂生产套管（二开完井）固井完井，在不影响裸眼水平井井身结构性能的前提下，取消下入技术套管工序，因而可降低钻井成本、缩短施工周期。

本发明的目的是通过以下措施来实现的：一种油田水平井完井工艺,包括依次进行的通井、下入生产套管管柱、顶替井内泥浆、坐封锚定封隔器、下桥塞固井、磨铣水泥塞、冲砂捞桥塞的完井工序，以及固井阀、裸眼压裂封隔器、裸眼锚定封隔器、可开关式滑套压裂阀、压差式滑套压裂阀、坐封球座、浮鞋、桥塞井下工具，其特征是在裸眼水平井下入表层套管完钻后，直接下入带有固井阀、裸眼压裂封隔器、裸眼锚定封隔器、开关式滑套压裂阀、压差式滑套压裂阀、坐封球座、浮鞋的生产套管管柱。

本发明的目的还可以通过以下措施来实现：油田水平井完井工艺中下入的生产套管管柱是由多个裸眼压裂封隔器和开关式滑套压裂阀组成的多段压裂套管管柱。

本发明用于裸眼水平井钻井完井中，可在下入表层套管完钻后直接下入分段压裂生产套管管柱，在不影响井身结构性能的前提下取消下入技术套管工序，同时实现水平井多段压裂投产，因而可降低钻井成本、缩短施工周期。

附图说明：

图1为多段压裂套管管柱的结构示意图；

图2为牙轮钻头通井管柱的结构示意图；

图3为单西瓜皮磨鞋通井的结构示意图；

图4为双西瓜皮磨鞋通井的结构示意图；

图5为直井段完井管柱的结构示意图。

具体实施方式：油田水平井完井工艺,是在裸眼水平井完钻后进行，主要包括通井、下入生产套管管柱4、顶替井内泥浆、坐封裸眼锚定封隔器6、下桥塞17固井、磨铣水泥塞、冲砂打捞桥塞17等完井工序；并且是在裸眼水平井下入导管1、表层套管2完钻后，直接下入带有固井阀3、裸眼压裂封隔器5、裸眼锚定封隔器6、开关式滑套压裂阀7、压差式滑套压裂阀8、座封球座9、浮鞋10的生产套管管柱4；同时，下入的生产套管管柱4是由多个裸眼压裂封隔器5和开关式滑套压裂阀7组成的多段压裂生产套管管柱4。

实施例：吉901井裸眼水平井多段压裂生产管柱完井施工情况

一、完井基本情况

1、完井方法：套外封隔器/可开关滑套裸眼完井;

2、完井井深：斜深2010/垂深1250；

3、最大井斜：82.3度；

4、总方位/闭合距：359度/680米。

二、直井段锚定封隔器位置

封隔器位置由最大井斜、井眼轨迹、井径大小、井段岩性等几个因素决定，本井直井段固井工艺由两只裸眼锚定封隔器6和两只裸眼压裂封隔器5组成，根据泥质含量高、井眼轨迹稳定、井径扩径小及固井后冲砂能力的需要，封隔器的座封位置确定为1256－1334米。

三、压裂封隔器及压裂端口位置

裸眼水平井压裂封隔器位置要综合考虑地质上储层改造的需求，以及井眼轨迹、井径大小等因素，坐封位置要选择物性较差的泥质砂岩段、电性较差的井段、井径变化较小或钻时较长的井段；压裂端口位置应选择电性显示较好的井段，并尽量在两个封隔器中间，以降低管柱刚度。本井裸眼锚定封隔器6的位置在1930米，第一级裸眼压裂封隔器5的位置为1920米，第一级开关式滑套压裂阀7的位置为1960米（其他各级工具位置数据省略）。

四、多段压裂套管管柱（图1）

本次完井施工及生产套管管柱所用工具：

1、裸眼压裂封隔器5十三件（耐温150摄氏度、承压70兆帕）；

2、裸眼锚定封隔器6两件（耐温150摄氏度、承压70兆帕）；

3、开关式滑套压裂阀7十一件（耐温150摄氏度、承压70兆帕）；

4、压差式滑套压裂阀8一件（耐温150摄氏度）；

5、坐封球座9一件（耐温150摄氏度、承压70兆帕）；

6、浮鞋10一件（耐温150摄氏度）；

7、低密度球13件（耐温150摄氏度、承压70兆帕）；

8、固井阀3一件（耐温150摄氏度、承压70兆帕）；

9、开关器一件（耐温150摄氏度、承压25兆帕）；

10、桥塞17一件（耐温150摄氏度、承压35兆帕）；

11、桥塞打捞器一件（耐温150摄氏度）；

12、西瓜皮磨鞋14四件；

13、套管调整短接5件（300毫米、500毫米、1000毫米、3000毫米、5000毫米各1件）。

五、泥浆顶替液用量

为避免井下工具座封后压裂时将泥浆注入地层而造成储层伤害，座封工具前用2％KCL防膨液将裸眼段内的钻井泥浆全部替出，根据实钻各段井筒容积（包括表层套管2、裸眼井筒、生产套管管柱4）计算，直井段裸眼压裂封隔器5以上顶替2％KCL水溶液的总容积约为50立方米，附加量为12立方米，实际用量为60立方米。

六、多段压裂生产管柱完井施工操作程序

1、施工准备

主要包括技术装备现场准备、牙轮钻头12通井到井底（图2）、单级西瓜皮磨鞋14通井（图3）、双级西瓜皮磨鞋14通井（图4）等，通井采用磨铣工具加常规钻杆柱11和加重钻杆13结构，裸眼段下钻遇阻时，应在5吨力范围内上下提放管柱，或适当采取旋转、上下划眼的方法，通过后再上下提拉3～5次，保证井眼光滑。

2、多段压裂生产管柱下入及坐封

主要包括现场工具连接准备、按管柱顺序组装下井、KCL水溶液顶替井筒内泥浆、座封封隔器等主要施工环节。

按管柱顺序组装连接工具，并进行现场性能测试和位置数据现场测量校准，将每个封隔器的位置和实际井斜数据进行对比，确保整个下入过程中不会出现两个或更多的封隔器同时进入或通过大狗腿度井段；下井过程中连续匀速下入、不得墩钻，遇阻负荷超过5吨时严禁强行下放；采用2％KCL水溶液正注方式顶替井筒内泥浆，排量为0.5～0.6立方米/分、压力<8.5兆帕，顶替完成后自井口投坐封球，送球压力<5兆帕，当泵压升高坐封球到位后停泵并保持压力；封隔器座封应按工具规定操作程序进行使坐封球座9关闭，即憋压到12兆帕、稳压3分钟，提压到15兆帕、稳压3分钟；裸眼锚定封隔器6的卡瓦锚定为提压到18兆帕、稳压3分钟；裸眼压裂封隔器5胶筒膨胀为提压到20兆帕、稳压3分钟，并在此基础上继续提高压力到25兆帕、稳压3分钟，再提高压力到28兆帕稳压5分钟。

3、固井完井（图5）

根据井况计算配制固井液，并做好循环泵及钻井装备的调试，采用钻杆将可捞式桥塞17坐在直井段顶部第一级裸眼压裂封隔器5以上3-5米的表层套管2内（避开接箍），开泵注入钻井液（排量0.2-0.3立方米/分）打压到8兆帕、稳压3分钟完成坐封，继续打压直到实现丢手（如压力达到22兆帕管柱不泄压，说明没丢开，应进行旋转丢手操作），打压10兆帕、稳压5分钟不降验封合格；起出钻杆自井口填砂，砂柱16长度为10米并静置5小时，下入固井管柱至砂柱16上面加压（遇阻载荷达6吨）打开固井阀3，连接固井管汇自固井管柱挤入水泥浆固井，待水泥环15候凝、测试完成后，磨铣水泥塞至砂柱16中部（距桥塞17约5米），再冲砂打捞桥塞17完井。

Claims

1.一种油田水平井完井工艺，包括依次进行的通井、下入生产套管管柱、顶替井内泥浆、坐封锚定封隔器、下桥塞固井、磨铣水泥塞、冲砂捞桥塞的完井工序，以及固井阀、裸眼压裂封隔器、裸眼锚定封隔器、可开关式滑套压裂阀、压差式滑套压裂阀、坐封球座、浮鞋、桥塞井下工具，其特征是：在裸眼水平井下入表层套管完钻后直接下入带有固井阀、裸眼压裂封隔器、裸眼锚定封隔器、开关式滑套压裂阀、压差式滑套压裂阀、坐封球座、浮鞋的生产套管管柱。

2.根据权利要求1所述的油田水平井完井工艺，其特征是：生产套管管柱是由多个裸眼压裂封隔器和开关式滑套压裂阀组成的多段压裂套管管柱。