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水平井和侧钻水平井筛管顶板注水泥技术 目前，国内外水平井井的传统方法是将井管直至油层的上限，然后将水泥固井插入技术套筒，然后打开油层的水平段，然后将井管的井管立柱插入钻头，并将其悬挂在技术套筒上。筛管顶部的尾管段主要是通过上、下两组管外封隔器来分别实现与上部技术套管和下部筛管段油层的隔离。而侧钻水平井则是在主井眼上开窗侧钻后,用钻具将筛管完井管柱送入并悬挂在技术套管上,筛管顶部至主井筒悬挂器位置的尾管段主要是通过两组管外封隔器来密封。在大多数情况下,对于一些水平井或侧钻水平井,在主井筒悬挂器和主力油层间由两组管外封隔器封隔的过渡带仍然存在多个非主力的油水层,这些油水层通过上、下两组管外封隔器、密闭套管、地层所形成的密封环空彼此窜通、互相影响。当水平段上用筛管完井方式开发的主力层采油枯竭后,这一封闭的过渡区域内油层的开发是一个必须面对的难题。笔者提出在主力油层实施带管外封隔器的筛管完井的基础上,对油层筛管顶部至主井筒之间过渡带的尾管或油层套管实施注水泥固井,以密封该区域内的油水层,以便后期采用射孔方式开发。同时针对水平井和侧钻水平井两种类型,进行了筛管完井及筛管顶部油层套管注水泥技术的研究和实验。 1 水平井油层管理系统固井完井工艺 1.1 管柱组合结构 对水平井完井时在全井下入油层套管至井口,油层套管底部连接带管外封隔器的防砂管(或筛管),通过盲板—管外封隔器—分级箍的组合结构实现筛管顶部的油层套管注水泥。自下而上完井管柱结构为:引鞋—洗井回压阀—筛管—分隔部分(带两组管外封隔器)—筛管—固井盲板—管外封隔器(两级)—分级箍—油套(到井口),如图1所示。 主力油层筛管完井由管外封隔器-筛管-管外封隔器-筛管-洗井阀组合结构完成。对于浅层疏松砂岩油层,应用防砂管完井,防止地层出砂和坍塌,根据复杂结构井完井要求优选多层金属网类防砂管;对于中深层油藏,用不具有防砂性能的筛管来支撑产层的岩石,筛管主要采用钻孔套管。对于水平段主力层分为多个层段的,可以通过管外封隔器-筛管组合来分隔;多个层段中有水层的,通过管外封隔器-油层套管-管外封隔器组合结构来实现先期封隔。 在主力油层筛管顶部,通过盲板-管外封隔器-分级箍的组合来实现筛管顶部油层套管注水泥固井。其中盲板用于分隔筛管段和上部油层套管,两级管外封隔器实现了筛管段和上部油层套管在管外环空的分隔,并为筛管顶部的油层套管注水泥固井提供了分隔条件。液压式分级箍用于油层套管注水泥施工,在套管内加低压时处于关闭状况,为加压胀开管外封隔器提供密封条件;继续加压,打开分级箍开启阀,建立套管内、外循环;当完成注水泥施工后,压入胶塞推动分级箍关闭阀,关闭套管内、外通道。 固井完成后,钻开盲板打开油层,后期下入专用管柱完成泥浆驱替、清除泥饼、胀封管外封器等工序。为此,设计了洗井阀和插入密封配合机构。前者为完井管柱前端部件,后者为后期插入导通洗井通道部件,两者用于完成驱替泥浆和酸洗通道的开启和关闭。一次性管柱组合结构形式:密封插管—油管—单流球座—胀封工具—油管—洗井工具—油管—泄压阀—油管。当密封插管插入洗井阀后,先反向洗井及进行酸洗,并完成驱替泥浆和清除泥饼等工序;然后正向加压,关闭单流球座,完成胀封管外封隔器。 1.2 井井管柱的开接 水平井筛管顶部油层套管固井完井工艺的具体施工步骤如下:①通井并反复划眼;②下入完井管柱;③加压使筛管上端管外封隔器胀封并打开分级箍,进行正向循环,开始固井、压入胶塞,碰压关闭分级箍,关井候凝;④下入钻头,钻掉胶塞、分级箍内套和盲板,打开油层;⑤下入后期作业管柱(驱替泥浆、酸洗、胀封管外封隔器一次性完成);⑥反循环驱替泥浆,酸洗泥饼,然后正向加压胀封完井管柱上的管外封隔器;⑦打开泄压阀,起出作业管柱;⑧下入防落物管柱;⑨下泵生产。 1.3 管柱结构及井体井结构 2004年12月在冀东油田高浅北区Ng8油藏的G104-5P24井进行了筛管顶部油层套管注水泥完井施工。造斜点深度为1305.11m;最大井斜的深度为2146.24m,斜度为92.81°,方位为287.01°;完钻井深为2180m。采用带管外封隔器的防砂管完井方式。由于水平段地层被泥岩段分隔成两段砂岩油层,分两段防砂管完成完井,每段都选用具有防砂功能的精细微孔复合防砂管(属多层金属网类防砂管),防砂管顶部进行注水泥固井。管柱结构设计为洗井阀—防砂管(2058.05m～2173.59m)—短套管(6m)—管外封隔器(3.43m)—长套管(10.02m)—管外封隔器(3.43m)—短套管(6m)—防砂管(1981.0m～2029.17m)—盲板短节(1.03m)—两组管外封隔器—分级箍(底1973.08m)—套管至井口。该井2004年12月底下螺杆泵投产,生产一直稳定,产液量为50m3/d、产油量为35t/d,截至目前