水平井磨铣打捞技术研究与应用论文_陈昌兴

水平井磨铣打捞技术研究与应用论文_陈昌兴

天合石油集团汇丰石油装备股份有限公司 黑龙江牡丹江 157011

摘要:随着水平井的开发与利用,进一步节约了油气井综合开采成本费用,大大提升了油气实际采收率,在油田的总体开发过程中获得了较为明显的经济与社会两种效益。但是,在水平井数量不断增加的同时,其中修井问题越发的显现,尤其是磨铣打捞问题更为严重,具体体现在:首先,由于造斜段的作用,造成井口扭矩难以顺利的传递到井下水平段,直井中通常采用的道口、磨铣等诸多的技术手段在水平井中并未得到较好的应用;其次,水平井中存在着极为复杂的管柱受力,往往会在打捞时出现井下管柱断、脱的事故;另外,在水平井中磨铣,环空流体速度上下存在较大偏差,井底位置的流速较低,不具备强携带碎屑的能力,致使管柱被卡。

关键词:水平井;打捞;磨铣;连续油管;井下作业

引言:

在水平井磨铣及打捞作业中,难以通过连续油管悬重和泵压的变化来实现有效磨铣或者判断抓住落鱼与否,会造成井下作业困难的问题。针对该情况,优选作业技术及其配套作业工具进行打捞作业,形成了连续油管水平井磨铣和打捞技术,经过现场实验,磨铣速度达到0.69m/h,提高了43.8%。打捞作业16次,打捞工具退出成功率100%,该技术可以有效增加磨铣速率和打捞成功率,能够满足水平井施工作业的需求。

1简述水平井的相关知识

1.1水平井的主要特点

1.1.1水平井透水段与含水层之间存在较大的接触面积注人水可以以一个较大的垂向分速度向水平井流动

1.1.2水平井的安装与含水层厚度关系较小,即在含水层厚度很小时也可以安装较长透水段的水平井水平井的地表出口很好的避开了地面的一些固定障碍物。

1.2水平井的相对优势

相对于传统的垂直井,水平井有几个明显的优势。

1.2.1水平井单井可以获得相对较高的产量,而且水平井的存储控制高,才有成本却比直井低。1.2.2水平井的产量与渗透率的大小成一定的正比关系,且水平井产量比直井有更大的增加幅度。

1.2.3在处理压力的能力上,水平井有着比直井更小的压力减速度,以极小的压产获取比直井高的井底流压,同样的压差,水平井最多可以获得直井倍的产量。

1.2.4由于延长的完井层段与极小压差的关系,可以获取更大的泄油面积,改造油藏的连通能力,提高了开采效率。实际应用中水平井的这些优势使他获得了比直井更好的应用前景,水平井的使用大大提高了地下水非饱和带中的气体、地下油气与集水建筑的接触面积,最大化了流体的抽取效率。

2水平井磨铣技术研究

实际修复鱼项与磨蚀小件落物过程中,在重力、套管磁力以及摩擦力的作用下,虽然使用大排量洗井,但钻屑依旧无法循环到地面上,所以,应采用全井开泵气钻,起钻之前要对井底冲洗一番,可采用打稠塞、稀塞洗井、钻具上带随钻捞杯等方法。实际磨铣时,经常因为水平井存在较大摩阻,发生加不上钻压的情况。所以,应针对这一情况,研发出相匹配的液压钻压加压器,不断增大作用在磨铣工具上钻压,从而确保磨铣具有较稳定的速度。另外,磨铣时,为了避免磨铣工具损害到套管,非常有必要使用防偏模型磨铣工具,比如,铣锥、水平井专用套筒磨鞋、水平井转动引子磨鞋等。实际通过井下动力钻具组合磨铣,或者磨铣工具水眼较小的情况下,应在磨铣工具上选个合适的位置装上一个喷射接头,以使环空排量进一步增大,同时,还要将从井内携带磨铣出的钢、铜、镁等切削物的能力不断提升。

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3水平井磨铣打捞技术与配套工具的使用

3.1水平井打捞技术与弹簧式卡瓦捞矛配套应用

实际中,经常采用的打捞技术配套的工具有:可退捞矛、母锥、公锥等。可退捞矛的工作原理是:在重力摩擦原理的基础上打捞落鱼。实际中,如果打捞捞矛与鱼顶相碰时,弹簧会在收缩状态下,捞矛牙进入到鱼腔中,在弹簧弹力的作用下让捞矛牙一直保持在打捞状态下,上提管柱,将落鱼紧握,这个时候不可退,可以上下活动和倒扣使用。操作流程是:能进行旋转冲洗、加压打捞,加压压力通常10到20kN,能倒扣,能上下活动。

3.2水平井套磨铣技术与减阻扶正器配套应用

减阻扶正器属于一种辅助工具,它和实际中广泛使用的打捞工具如套铣筒、磨鞋及铣锥等配套使用,具体用在配套工具的上部和钻杆等一些钻具相连,以确保工具不歪斜,为落鱼打捞提供帮助,尤其在和磨铣类工具相连时,由于井斜而产生的钻具弯曲,更加说明了扶正器具有的重要作用,不仅能够防止磨铣类工具对套管造成磨损,而且,还大大降低了钻具和套管间的摩擦,从而很好的实现了钻具在水平井井段完成套磨铣施工作业。在特殊水平井与大斜度井中不应通过套磨铣施工,因为钻杆与套管会产生出较大的摩阻,导致钻具难以正常旋转,所以,针对这种情况,应使用减阻扶正器,这样在井斜段中不仅不会导致钻具弯曲情况的发生,而且,还不会和钻具与套管间发生过多的摩擦,将套磨铣过程中存在的转盘无法旋转的问题有效的解决了。

操作流程:在下套磨铣钻具过程中,应对下放速度进行适当的控制,在水平井井段实施套磨铣施工时,应针对井的具体深度来明确实际泵压,针对井筒容积来明确具体排量。套铣时,由于会让工具一直保持在运行状态下,所以,不得在某一井段长时间的磨削,倘若发生了停泵情况,必须马上上提钻具,同时,上下活动,一直到恢复循环。

4磨铣主要技术工艺

本井磨铣段比较长,磨铣工艺比较复杂,需要对钻井的参数进行实时校队,根据磨铣过程,技术人员应该对井下的事件做出正确的判断与果断的处理,避免发生危险。

磨铣前下钻通井过程中,在下放悬挂器前要控制下放悬挂器的速度,防止蹲钻,并应校对悬挂器的位置是否存在偏差,同时对悬挂器进行检查然后缓慢下放工具到井底,并在距离井底一米的位置进行缓慢开泵,此时需要特别留意周边环境。每次下钻要做好钻具的检修与倒换工作,防止长时间工作的工具出现严重磨损,导致发生意外事故。

磨铣过程中必须规范操作,实时检查计算过程中应该掌握的一些参数及其变化情况,若对一些数据存在疑问,及时向技术人员报告。收集磨铣过程中的铁屑,并称重,根据铁屑的重量估算磨铣参数有无异常,并及时检查钻的磨损情况。同时,由于水平井的摩阻较大,应该及时调整钻压,提高磨铣的速度。起钻之前要进行循环洗井,待井内铁屑循环干净后再进行起钻,在磨铣段起钻过程中必须严格控制起钻的速度,把握是否存在有阻、卡等情况,防止受地磁影响或者套管壁附有铁屑而造成起钻过程中工具卡死。同时应该严格控制起钻速度,注意有无地层水出现,影响工作。

5水平井磨铣打捞配套工具与技术

5.1磨铣工具的种类

磨铣工具需要完成处理复杂下落物、修整套管、修整“鱼头”等作业,但由于磨铣工作的特殊性,我们在选择磨铣工具时应该注意一些要求。

5.2磨铣工具的研究及选型

磨铣工具的设计应该考虑如何减小磨铣扭矩,如何提高磨铣钻速以缩短磨铣时间,如何对外层套管充分保护等。最常用的磨铣工具是高效领眼式磨鞋,其前端为一个三角引锥,可以领眼导向,也可以切削沉淀物,长度应该适宜,毫米为佳。

结束语:

本文研究了水平井磨铣打捞工艺技术及配套工具,从而解决了水平井磨铣打捞中存在的一些常见问题,现场应用取得了明显的效果。在水平井的磨铣打捞过程中,工具与技术的的合理应用、良好的钻井液性能是该水平井成功的关键,磨铣工具上套管的最大技术是如何处理带出来的铁屑,进而保障磨铣的安全,提高了工作效率。

参考文献:

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[5]靳树忠,陈文奎,郭安风.小井眼水平井磨铣与MWD仪器打捞技术[J].钻采工艺,2007(05):151-152.

论文作者:陈昌兴

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/6/24

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