一种大斜度井段泵送桥塞射孔联作的施工方法论文_叶亮

江汉石油工程有限公司测录井公司 湖北潜江 433123

摘要:本文中讲述大斜井的施工方法为一种使用投球式桥塞,在保有泵送通道的情况下,在坐封桥塞和射孔时保持一定泵送排量防止工具串下滑的施工方法。施工原理为工具串在大斜度的受力分析,桥塞丢手后的反推力、下滑速度等,关键点是根据井斜设置保持排量的大小等等。

关键词:大斜度井段;桥塞射孔联作;施工方法

一.概况

在泵送桥塞射孔联作施工中,大斜度井段主要指井斜大于95°的井段。在大斜度井段,如果泵送到位后立刻停泵,会因为井斜角度的上翘而导致工具串会向出井方向轻微地滑动,而滑动的距离是不确定的,这个取决于井斜的角度以及套管和工具串之间的摩擦系数。而大斜度井段泵送桥塞射孔联作的主要施工风险是,在桥塞坐封丢手后,工具串因桥塞丢手的反推力和重力分量共同作用向出井方向大幅度回滑,使得电缆缠绕工具串,严重的会造成电缆变形遇卡或射孔时射断电缆工具串落井,造成工程复杂事故。

在页岩气水平井中,特别是深井和长水平段井,为保证地层穿行率,大斜度井段出现频次较高,以F工区二期井为例,大斜度井占比达到了30%以上,其中还有更大井斜的施工井段。如A平台5井,整井水平段均呈上翘,最大井斜达到了107.6°,极大增加了施工难度。寻求一种在大斜度井段的泵送桥塞射孔联作施工方法,保证施工安全质量和时效,避免工程复杂情况,是亟需解决的问题。

二.大斜度井施工方法

关键点一:计算保持的泵送排量值

当工具串泵送到大斜度井段的目的深度后,不能停泵,而是要持续保持一定的排量防止工具串下滑。这个排量值设置为在当前井斜下刚好能维持工具串移动最佳,受套管的尺寸、工具串的最大外径等参数影响,需要使用泵送模拟软件进行计算。

关键点二:桥塞坐封时的排量控制

在桥塞坐封丢手的瞬间,桥塞会被压缩外径变大,与套管的环空间隙变小,保持的排量会让工具串的电缆头所受瞬间推力会变大,若保持排量在0.8m3/min以上,瞬间增加的推力可能会让电缆头弱点脱落造成工具串落井。正确的操作流程应该是,在桥塞点火前将排量降至0.8m3/min以下,通过压力张力变化或震动等现象确认桥塞丢手后迅速恢复至计算的保持排量值,再上提电缆进行后续射孔点火操作。

关键点三:CCL信号的监测

桥塞坐封后,上提电缆测量的CCL信号可以作为判断电缆是否已缠绕工具串的一个依据,若出现明显干扰,判断电缆可能已开始缠绕工具串,不能进行射孔点火,应持续上提电缆直至起出大斜度井段。因使用投球式桥塞保有泵送通道,可以通过再次泵送来完成施工。

例如:某井第14段107°大斜度井段施工中,CCL信号在桥塞坐封后显示异常干扰,后续仍进行射孔点火,在第2簇点火后CCL信号无,起出电缆后确认在第2簇点火射断电缆,造成工具串落井。

三.应用实例

1.W工区H24平台2井

W工区H24平台2井完钻井深4530m,最大井斜108.66°,是一口典型的大斜度井段施工案例井,共完成16段井斜超过105°的泵送桥塞射孔联作施工。

表3-1 W工区H24平台部分大斜度井段施工数据表

2.C工区H1平台7井和12井

C工区H1平台7井完钻井深5500m,最大井斜106.37°,12井5000m,最大井斜108.43°,两口井均属于超大斜度井段施工案例井,共完成12段井斜大于95°的泵送桥塞射孔联作施工。

表3-2 C工区H1平台部分大斜度井段施工数据表

3.F工区189平台8井

F工区189平台的8井,完钻井深4597m,最大井斜101.8°,分16段,每段5-9簇,平均簇间距小于15m,属于大斜度井段分簇数多、簇间距小施工案例,共完成10段。

表3-3 F工区189平台部分大斜度井段施工数据表

四.结论

随着泵送桥塞射孔分段压裂技术在大斜度井施工中广泛应用,面对复杂井况,采用文中提到的施工方式,能够有效提高在复杂井况下泵送施工的成功率,在保证施工安全质量的同时缩短了施工周期,提高时效,取得良好的经济效益和社会效益。

论文作者:叶亮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/1

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