CN111350468A - 水平井连续油管作业遇卡解卡的方法 - Google Patents

水平井连续油管作业遇卡解卡的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及连续油管解卡技术领域，是一种水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，其采用循环解卡、活动解卡、酸浸解卡、暂堵憋压解卡中的一种以上解卡方法进行解卡。本发明所述方法对于水平井连续油管钻塞过程发生卡钻事故，采用常规解卡方法解卡成功率低，而采用本发明解卡方式能有效指导解卡作业过程，提高连续油管解卡成功率，降低井控安全风险。

Description

水平井连续油管作业遇卡解卡的方法
技术领域
本发明涉及连续油管解卡技术领域，是一种水平井连续油管作业遇卡解卡的方法。
背景技术
目前国内勘探开发已经进入非常规时代，非常规油藏开发主要采用“水平井+体积压裂”技术思路。水平井体积压裂采用最多的是速钻桥塞分段分簇压裂，压裂施工结束后一般采用连续油管带井下动力钻具钻除可钻桥塞,相比于常规油管,采用连续油管钻除可钻桥塞由于其操作工序简单、施工周期短、避免了带压作业频繁起下管柱等井控安全风险而广泛应用于水平井完井作业中。
由于水平井采用多级分段分簇压裂方式,套管长期处于高压且反复受交变应力变化的影响导致套管发生形变。需更换小直径磨鞋进行钻磨，易导致“穿心钻”，在连续油管钻塞过程中大的钻屑、胶皮容易在套变点附近堆积，若循环不彻底、短拉不及时，当磨鞋通过该点时就会遇卡。而采用常规的悬吊、活动解卡成功率低，因此函需采取新的水平井连续油管钻塞遇卡的解卡方法来指导解卡作业过程,提高解卡成功率。
发明内容
本发明提供了一种水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有水平井钻塞作业时遇卡的情况,提高解卡成功率,降低井控安全风险。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，采用循环解卡、活动解卡、酸浸解卡、暂堵憋压解卡中的一种以上解卡方法进行解卡。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述循环解卡是采取交替注入压裂胍胶压裂液和清水的方式解卡；活动解卡是通过反复上提下放连续油管,上提力不超过连续油管抗拉强度的80%且不小于50%；酸浸解卡是采用酸液对卡点进行酸浸，并上提下放活动解卡；暂堵憋压解卡是泵注暂堵剂封堵卡点上部孔眼，循环憋压，随着暂堵压力升高，卡点以上压力大于卡点以下压力，同时上提下方活动钻具解卡。
上述采用酸浸解卡之前，先用清水正循环洗井，套管出液正常后开始注入酸液3立方米至5立方米，注完酸液后，用清水顶替出管脚，浸泡20分钟30分钟，当酸液与钻屑反应完全时，连续油管通过上提下放进行活动解卡。
上述酸液为粘土酸溶液或稀盐酸溶液，粘土酸溶液为含有氟硼酸和盐酸的水溶液，粘土酸溶液中的氟硼酸质量百分数为4%至8%、盐酸质量百分数为8%至15%，余量为水。
上述暂堵憋压解卡方法按下述方法进行：从套管反挤压裂液基液2立方米至3立方米，降压裂液排量至1.2立方米/min至1.6立方米/min，以300kg/min加注速度加入暂堵剂进行暂堵。
上述暂堵剂采用压裂用新型转向剂DCF-1；或/和，暂堵剂为为粒径范围为1mm至5mm暂堵剂、5mm至10mm暂堵剂以及11mm至13mm暂堵剂中至少两种的组合物。
上述解卡方法仍无法解卡时，采用打捞解卡，打捞解卡步骤：结合井筒结构和工具直径判断是否为工具卡，若是工具卡，则采用投球的方式激活断开工具安全接头，进行后续打捞作业；若为堆积物导致连续油管埋管，剪断连续油管，转洗井及打捞工序进行打捞。
本发明所述方法对于水平井连续油管钻塞过程发生卡钻事故，采用常规解卡方法解卡成功率低，而采用本发明解卡方式能有效指导解卡作业过程，提高连续油管解卡成功率，降低井控安全风险。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，采用循环解卡、活动解卡、酸浸解卡、暂堵憋压解卡中的一种以上解卡方法进行解卡。
对于水平井连续油管钻塞过程发生卡钻事故，采用常规解卡方法解卡成功率低，采用本发明解卡方式能有效指导解卡作业过程，提高连续油管解卡成功率，降低井控安全风险。
循环解卡是采取交替注入压裂胍胶压裂液和清水的方式解卡；活动解卡是通过反复上提下放连续油管,上提力不超过连续油管抗拉强度的80%且小于50%；酸浸解卡是采用酸液对卡点进行酸浸，并上提下放活动解卡；暂堵憋压解卡是泵注暂堵剂封堵卡点上部孔眼，循环憋压，随着暂堵压力升高，卡点以上压力大于卡点以下压力，同时上提下方活动钻具解卡。
在解卡之前，保持循环通道通畅，在保证不超压的前提下可采取以下方法使循环通道通畅：提高排量和井口放喷油嘴直径或使用具有粘度液体（例如本领域公知公用的携砂液）带出钻塞碎屑或根据压力情况边循环、边上提连续油管。
实施例2：作为上述实施例的优化，采用酸浸解卡之前，先用清水正循环洗井，套管出液正常后开始注入酸液3立方米至5立方米，注完酸液后，用清水顶替出管脚，浸泡20分钟30分钟，当酸液与钻屑反应完全时，连续油管通过上提下放进行活动解卡。
实施例3：作为上述实施例的优化，酸液为粘土酸溶液或稀盐酸溶液，粘土酸溶液为含有氟硼酸和盐酸的水溶液，粘土酸溶液中的氟硼酸质量百分数为4%至8%、盐酸质量百分数为8%至15%，余量为水。
实施例4：作为上述实施例的优化，暂堵憋压解卡方法按下述方法进行：从套管反挤压裂液基液2立方米至3立方米，降压裂液排量至1.2立方米/min至1.6立方米/min，以300kg/min加注速度加入暂堵剂进行暂堵。
在暂堵憋压解卡之前，可从套管按照2.5立方米/min至3.0立方米/min排量反挤清水15立方米至18立方米，直至井口压力平稳。
待暂堵剂即将到位时，观察井口压力变化，压力要在超压保护范围内（例如压裂车超压保护压力设置为50MPa时，观察压力要低于该超压保护压力设置值），在套管憋压过程中，可上提下放连续活动油管，使钻塞工具离开套管变形或者遇卡点，增大活动间隙，解卡成功。
实施例5：作为上述实施例的优化，暂堵剂采用压裂用新型转向剂DCF-1；暂堵剂为为粒径范围为1mm至5mm暂堵剂、5mm至10mm暂堵剂以及11mm至13mm暂堵剂中至少两种的组合物。
压裂用新型转向剂DCF-1由北京科麦化学剂技术有限公司提供。
压裂用新型转向剂DCF-1在暂堵憋压解卡过程中，暂时封堵卡点以上的孔眼和裂缝，卡点以上层段憋压，通过憋压产生的下推力及下放加压的双重作用于卡点，提高解卡成功率；由于压裂用新型转向剂DCF-1具有水溶性，在其遇水后可溶解，孔眼和裂缝恢复通畅。
实施例6：作为上述实施例的优化，上述解卡方法仍无法解卡时，采用打捞解卡，打捞解卡步骤：结合井筒结构和工具直径判断是否为工具卡，若是工具卡，则采用投球的方式激活断开工具安全接头，进行后续打捞作业；若为堆积物导致连续油管埋管，剪断连续油管，转洗井及打捞工序进行打捞。
应用实例1：马216-2H井（遇卡类型：钻屑卡钻）
（1）遇卡经过：马216-2H井连续油管钻塞下ϕ105mm磨鞋钻除8级桥塞后，下探人工井底1734.0m,加压30KN,无位移；继续循环洗井1.5h，边洗井边活动管柱，循环起钻，排量500L/min,泵压22MPa至23MPa,起钻至1292.5m遇卡，泵压由22MPa升至30MPa,上下活动管柱解卡，活动范围80KN到-40KN，多次解卡无效，泵注3立方米至5立方米酸液，酸浸30min，无效。
（2）解卡思路：考虑卡点位置以上有5个压裂层段，共计180孔，且油套循环不通，因此采用暂堵憋压解卡+酸浸解卡的思路。
暂堵目的：主要是封堵上部层段孔眼，通过憋压产生的下推力及下放加压的双重作用提高解卡成功率；同时，为泵酸创造条件。
暂堵剂选择：射孔孔眼直径11mm至12mm，为确保封堵效果，选5mm至10mm以及11mm至13mm暂堵剂，对孔眼进行有效封堵。暂堵剂为压裂用新型转向剂DCF-1。
暂堵剂用量计算：为确保卡点以上射孔孔眼封堵效率，根据水平井暂堵转向压裂暂堵升压经验，并结合本井卡钻情况及射孔孔眼数，最终优化暂堵剂加量1.5Kg/孔至2.5Kg/孔，确定本井暂堵剂加量400Kg。
（3）实施过程：从套管反挤压裂液基液2立方米至3立方米，试挤正常后，降压裂液排量至1.6立方米/min，油套环空以300kg/min加入5mm至10mm暂堵剂（200kg）+11mm至13mm暂堵剂（200kg）颗粒将卡点位置（1292.5m）以上第6-9段（823.0至1205m）进行暂堵，暂堵剂到位后压力由4MPa升到15MPa，悬重增加；然后泵注粘土酸3方，顶替结束后浸泡30min，浸泡过程中，下压活动解卡0KN至60KN，管柱下移，离开遇卡点，再上起管柱解卡成功。
通过暂堵憋压和酸浸的解卡方法，使连续油管在遇卡点形成活动空间，使连续油管解卡成功，2018年至2019年，连续油管钻塞过程遇卡6次，常规解卡方法（循环、活动、悬吊、震击、打压、反泵解卡）未能成功解卡，通过结合采用本发明所述酸浸解卡与暂堵憋压解卡方法成功解卡6次，解卡成功率100%。
应用实例2：湖平32-24井（遇卡类型：钻块卡钻）
（1）遇卡经过：该井在第一次下ϕ114mm磨鞋时下钻至1674.5m遇阻无法通过，判断为套管在该处存在变形，后下ϕ105mm磨鞋钻塞，在钻除第一、二级桥塞后，下探至1950m第三级桥塞，后短拉起钻，起至1746.23m，压力从28.5MPa升高至41MPa，憋泵，下放遇阻，上提遇卡（出口返液正常），多次活动解卡无效。
（2）解卡思路：在1746.23m遇卡，卡点以上有2个压裂层段，共计80孔，采用暂堵憋压解卡思路。
暂堵目的：主要是封堵上部层段孔眼，通过憋压产生的下推力及下放加压的双重作用提高解卡成功率。
暂堵剂选择：射孔孔眼直径11mm至12mm，考虑砂岩储层孔渗特性相对较好，优选1mm至5mm+5mm至10mm+11mm至13mm复合暂堵剂，对孔眼有效封堵。暂堵剂为压裂用新型转向剂DCF-1。
暂堵剂用量计算：考虑区块为砂岩储层地层压力低，暂堵剂容易进入地层，结合区块暂堵压裂经验。最终优化暂堵剂加量2.5Kg/孔至3.0Kg/孔，确定本井暂堵剂加量300Kg。
（3）实施过程：
步骤一：试挤，从套管反挤压裂液基液3立方米，降排量至1.6立方米/min；
步骤二：暂堵，以300kg/min加注速度加入1mm至5mm暂堵剂125kg+5mm至10mm暂堵剂100kg+11mm至12mm暂堵剂75kg，封堵卡点以上裂缝口及孔眼；
步骤三：憋压活动，暂堵剂到位后压力由20MPa升到45MPa，而后压力由45MPa突降到31MPa，同时活动钻具，悬重恢复正常，活动钻具，解卡成功。
本发明所述方法具有下述优点：
（1）适用于水平井压裂导致的套变井，后期连续油管钻塞过程发生卡钻，常规活动解卡无效后，在采用本发明所述酸浸解卡手段时，通过酸液溶蚀钻塞产生的铸铁、支撑牙等块状钻屑，从而使工具与套管间有间隙，有活动空间，从而多次活动解卡。
（2）针对水平段长，遇卡点以上露出许多层段，由于地层压力低，漏失严重的井，正常正反循环通道不畅通，采用本发明所述暂堵憋压解卡手段时，利用本发明所述暂堵剂封堵上部层段，通过暂堵憋压，同时加压下放钻具，增加钻具向下推力实现解卡，提高解卡成功率。
水平井连续油管钻塞、连续油管水力喷射射孔底封拖到压裂技术目前应用广泛，在作业过程，由于套管变形或设备操作等原因，连续油管发生卡钻的事故越来越频繁，常规方法解卡无效后，通过采用本发明所述解卡方法，尤其是采用本发明所述酸浸解卡以及暂堵憋压解卡方法时，能够解决卡钻问题，对水平井快速投产具有重要意义，应用前景广泛。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (9)

1.一种水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，其特征在于采用循环解卡、活动解卡、酸浸解卡、暂堵憋压解卡中的一种以上解卡方法进行解卡。
2.根据权利要求1所述的水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，其特征在于循环解卡是采取交替注入压裂胍胶压裂液和清水的方式解卡；活动解卡是通过反复上提下放连续油管,上提力不超过连续油管抗拉强度的80%且不小于50%；酸浸解卡是采用酸液对卡点进行酸浸，并上提下放活动解卡；暂堵憋压解卡是泵注暂堵剂封堵卡点上部孔眼，循环憋压，随着暂堵压力升高，卡点以上压力大于卡点以下压力，同时上提下方活动钻具解卡。
3.根据权利要求1或2所述的水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，其特征在于采用酸浸解卡之前，先用清水正循环洗井，套管出液正常后开始注入酸液3立方米至5立方米，注完酸液后，用清水顶替出管脚，浸泡20分钟30分钟，当酸液与钻屑反应完全时，连续油管通过上提下放进行活动解卡；或/和，酸液为粘土酸溶液或稀盐酸溶液，粘土酸溶液为含有氟硼酸和盐酸的水溶液，粘土酸溶液中的氟硼酸质量百分数为4%至8%、盐酸质量百分数为8%至15%，余量为水。
4.根据权利要求1或2所述的水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，其特征在于暂堵憋压解卡方法按下述方法进行：从套管反挤压裂液基液2立方米至3立方米，降排量至1.2立方米/min至1.6立方米/min，以300kg/min加注速度加入暂堵剂进行暂堵。
5.根据权利要求3所述的水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，其特征在于暂堵憋压解卡方法按下述方法进行：从套管反挤压裂液基液2立方米至3立方米，降排量至1.2立方米/min至1.6立方米/min，以300kg/min加注速度加入暂堵剂进行暂堵。
6.根据权利要求1或2或5所述的水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，其特征在于暂堵剂采用压裂用新型转向剂DCF-1；或/和，暂堵剂为为粒径范围为1mm至5mm暂堵剂、5mm至10mm暂堵剂以及11mm至13mm暂堵剂中至少两种的组合物。
7.根据权利要求3所述的水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，其特征在于暂堵剂采用压裂用新型转向剂DCF-1；或/和，暂堵剂为为粒径范围为1mm至5mm暂堵剂、5mm至10mm暂堵剂以及11mm至13mm暂堵剂中至少两种的组合物。
8.根据权利要求4所述的水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，其特征在于暂堵剂采用压裂用新型转向剂DCF-1；或/和，暂堵剂为为粒径范围为1mm至5mm暂堵剂、5mm至10mm暂堵剂以及11mm至13mm暂堵剂中至少两种的组合物。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的水平井连续油管作业遇卡解卡的方法，其特征在于所述解卡方法仍无法解卡时，采用打捞解卡，打捞解卡步骤：结合井筒结构和工具直径判断是否为工具卡，若是工具卡，则采用投球的方式激活断开工具安全接头，进行后续打捞作业；若为堆积物导致连续油管埋管，剪断连续油管，转洗井及打捞工序进行打捞。
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