压裂施工中管柱解卡工艺与实例应用

压裂施工中管柱解卡工艺与实例应用

王涛

井下作业公司试油测试大队王涛

摘要：压裂改造地层进行是提高油井产量行之有效的手段之一，目的是达到增加地层渗流通道、清理堵塞、扩大渗流截面积，最终实现产液产油目标。压裂过程中经常出现因各种原因造成管柱砂卡，传统的处理方法很难奏效。通过分析压裂管柱砂卡原因，结合现场实际，采用组合解卡工艺技术，有效地解决了现场生产难题，加快修井施工进度，同时缩短修井时间，降低生产成本。

关键词：压裂管柱；砂卡；解卡；对策

前言

压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。油气层压裂工艺过程用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂（如石英砂等）充填进裂缝，提高油气层的渗透能力，压裂改造地层进行是提高油井产量行之有效的手段之一，目的是达到增加地层渗流通道、清理堵塞、扩大渗流截面积，最终实现产液产油目标。压裂过程中经常出现因各种原因造成管柱砂卡，以往作业施工处理管柱砂卡主要是通过加大上提负荷。倒扣+套铣等工序来解决，但是如果油层出砂严重，砂埋深度达到几十米甚至以上时，依靠活动解卡很难时间解卡目的，采用常规的倒扣+套铣的作业工序，施工周期长效果也不理想，同时投入的人力、物力和费用也增加。针对这一问题，采取在油管内下小直径管柱冲砂，用破胶剂浸泡，并配合地面抽汲工艺，经现场应用，取得了较好效果。

1常规砂卡解卡工艺

1.1常规砂卡问题分析

常规油水井管柱砂卡主要有以下因素：（1）由于地层出砂，生产时产出液携带地层砂进入套管后，压力降低，携带砂子能力减弱，砂子沉淀后砂面逐渐上升，导致封隔器或部分油管埋死；还有一种情况，由于层间注水能力不同，压力差异，当水井因压力波动或停注后，压力出现差异，会出现倒灌现象，部分砂子进入套管，也会导致砂卡。（2）压裂施工时，尾管下入过深，携砂比大，排量小或压裂后卸压过快也会造成砂卡。（3）使用封隔器进行分层或选层压裂时，固井质量不好、油层薄造成压裂时管外窜或压裂砂窜入封隔器、水力锚等大直径井下工具之上，造成砂卡。（4）压裂后，大斜度定向井探砂面，操作方法和负荷控制不当，管柱擦入砂面，易导致砂卡。（5）冲砂施工时泵的排量过小，井筒液体上返时候携砂能力不足，造成砂子沉淀，也会造成砂卡，再就是层内倒灌，下单根时间过长等都会导致油井砂卡。（6）其它作业施工时，如填砂或注水井喷水压降时喷率过大等，造成砂卡。

1.2常规砂卡解卡方法

常规的解除管柱砂卡的方法主要有以下几种：（1）冲管解卡。通过小直径出口带斜面的冲管或笔尖下到砂面以上5-10米位置，通过油管内循环冲洗带出砂子，逐步解决砂卡。（2）倒扣套铣。讲反扣钻杆下部接反扣打捞工具，砂面以上管柱倒出后用套铣筒冲去砂埋下部的砂子，再倒出这部分管柱，直到起出全部管柱为止。（3）活动管柱解卡。对卡钻不严重或刚卡钻不久的井，可以上提或下放管柱，通过疏松砂桥解决卡钻事故。（4）憋压反循环解卡。发现砂卡后立即开泵循环，进行反洗井。如果可以洗通，砂卡问题解决；如果洗不通，可以采取先憋压然后卸压的措施。（5）大力上提管柱解卡。在设备允许的范围内，采取大力上提管柱解卡是使用比较普遍的做法，但是需要充分考虑设备的承受能力。（6）诱喷解卡。如果地层压力较高，具有自喷能力，可以通过套管诱喷，依靠生产压差将砂子随着液体携带地面。

2压裂管柱砂卡及组合解卡工艺

2.1压裂管柱砂卡分析

（1）压裂实施后，如果放压过猛会导致压裂砂回窜进入井筒，造成工具砂埋或工具遇卡。（2）采取封隔器和水力锚等工具压裂施工时，有时会由于胶皮质量问题导致坐封不严，砂粒从油套环形空间窜到封隔器以上，导致压裂管柱提不动，管柱砂卡。（3）放压后，提单根不连续或者使用如刮管器等大直径工具探砂面，井筒压裂砂下沉，地层压裂砂回吐，导致砂卡。（4）压裂施工后，由于裂缝填砂量不足或施工未按标准操作，砂子未进去地层，滞留于油套环形空间，实施高压压实措施时，压裂砂固结，导致管柱砂卡。（5）套管有问题或固井质量不好，沿着第一第二界面外窜，或压裂方向控制不当，层间隔层破坏，砂子窜入上下层，最后沿着炮眼窜入封隔器上面，导致砂卡。

2.2实施解卡的方法及应用事例

2014年4月对油田某井实施限速下压裂管柱，采取Y531-115封隔器卡点：1314.0米，完成管柱深度1315.16米。从套管打压9Mpa多次，试提解封多次后成功，但管柱下放座吊卡时封隔器座封，正反循环出口都出水，提φ48.3mm油管。分析认为该井砂卡的原因是压裂造成层间窜流，压裂砂运移到封隔器上部，处理压裂砂卡管柱采取了很多办法，但是施工工序多，占井周期过长，影响了生产时率。

2.3组合解卡的工艺

对于∮139.7mm套管，油管出现砂埋遇卡后，通过实施活动解卡、憋压解卡均无效的状况下，采用小直径管柱下至油管内，以此建立循环通道为液流携砂通道，将砂子带至地面，当小直径管柱把砂子全部循环携带至地面后，继续冲洗到人工井底或人工灰面，同时给油套环形空间留下足够的沉砂口袋，这时油管外的砂子受重力影响快速下沉，如果砂子在井筒胶结，可注入破胶剂浸泡，配合地面抽吸排液，通过建立压差，沉降时使砂子下沉后解除砂卡。

3应用情况

3.1砂卡事故处理情况

油田某井是低渗油藏的一口生产井，该井于2012.4.24日实施压裂后，用∮89mm的压裂管柱平式油管探得砂面位置：1692.0m，冲砂至1720.63m处管柱遇卡，采取活动解卡、大力上提管柱解卡、憋压解卡冲洗等措施均无效果，经作业大队和小队技术人员集中会诊，在∮89mm平式油管内下入∮50mm小钻杆冲砂，实际探测油管内砂面位置1713.0m，由于环形空间的砂子较多，严重胶结，采取活动解卡已经没有效果，调整小钻杆至1825.0m正替1%的破胶剂1.0m3至井中，把破胶剂1.0m3正挤入环空（冲砂时在1816.52m遇阻，地面判断为交联剂未能破胶），起出小钻杆后，上抽汲设备，把油管中的液面从井口抽汲到1600m，后液面逐渐上涨到900m并发现少量油花，分析认为油套环空砂子已经破胶松动，并沉降到人工井底，通过上提油管恢复悬重，解除油管砂卡。

3.2某井砂卡事故处理简况

油田某井于2013年7月实施压裂后，用压裂管柱∮73mm平式油管冲砂，在1367.58m处管柱被卡，经活动憋压冲洗没有效果，研究决定在∮73mm平式油管内下入∮36mm电热杆冲砂。上提下放边冲边击砂面50余次，冲散砂面，后反冲砂至1575.23m该处再次遇阻，正冲洗加压11Mpa，上提下放边冲边击砂面60余次，冲散砂面，后反冲砂多处遇阻，采取相同的方法。排量500l/min，先后冲出压裂砂1.2m3，出水90m3，解除砂卡，提出井下全部油管。

4结束语

（1）压裂管柱砂卡及组合解卡工艺技术经过实践证明是完全可操作的、高效的解卡技术手段。当出现压裂管柱砂卡，合理运用组合解卡的工艺手段，不仅可以加快修井施工进度，缩短修井周期，降低生产成本，提高作业一次成功率。（2）组合解卡工艺技术也可以配合大修工艺技术相结合，对解除井下事故的处理将更加高效和方便。

参考文献：

[1]吴国州，叶红，田明，郝新朝.压裂管柱砂卡高效解卡技术[J].油气井测试.2006（05）

[2]唐秉祥，吴自强.水力压裂卡钻原因分析及解卡方法探讨[J].发展.2011（08）