新疆油田裸眼砾石打捞技术研究与应用

新疆油田裸眼砾石打捞技术研究与应用

漆梦东

西南石油工程有限公司井下作业分公司

摘要：裸眼井段坍塌形成的砾石对油气井的危害性极大，不仅掩埋产层，堵塞井筒，阻断油气通道，同时后期处理砾石、恢复井筒的技术难度大，通过在井下作业工作中不断总结和摸索，改变思路，对传统的裸眼砾石处理工艺进行优化，逐渐探索出一套裸眼坍塌砾石打捞的新技术，在实际应用中取得很好的作业效果。

关键词：新疆油田；裸眼；砾石；打捞；应用

新时期，油田井下作业任务至关重要，不仅可以为后续油气开采作业提供可靠保证，确保单位采油量的稳定性，同时，还能够进一步降低开采作业不当造成的中井筒部分堵塞，确保后续作业秩序，并为其他井下任务提供更加可靠的安全保障。所以，需要对当下的油田井下落物打捞技术要点内容进行综合分析，尽可能提升打捞作业效率。

一、油田井下作业技术发展现状

我国在石油方面的发展速度不断加快，但是，受到国际社会的影响，油价长期处于下跌趋势，导致部分石油开采单位受到影响，为进一步保证自身企业的良好发展状态，经济效益不受干扰，需要对此前的状态做出改变，进一步提高对井下作业技术的重视程度，对井下关键技术保持持续性研究和技术应用。在此期间，现有石油开采作业的整体速度，在面对日益增长的社会需求时，存在明显不足，所以，不得不加快石油资源的开采速度，长此以往，石油开采的正常秩序受到干扰，进而出现各种不同程度的技术问题，在此期间，井下掉落物造成的影响后果最为严重。在这样的背景下，现有水平井设施和斜井设施中，对于掉落物的打捞作业需求较多，在受到开采速度不断加快的影响后，这种打捞需求变得越发迫切，但是，与之对应的打捞技术并未得到进一步发展，所以，当下打捞工作效果并未达到理想水平，这也导致后续油田开采作业受到较大的阻碍，不仅开采成本大幅度增加，同时油田开采进度受此影响，被迫放缓，相应的石油开采企业经营效益受损严重，甚至会对其他衍生行业的正常经营和发展产生直接影响。在上述内容中，需要进一步提升现有落物打捞技术水平，在保证打捞成功率以后，才可以继续实现其他发展目标。

二、油田井下打捞技术综合分析

设立实时监控管理制度，将企业视为一个单位，需要引导现场作业人员以及相关专家共同参与研究，对当下油气田钻修井需要面临的各种潜在安全风险源进行预估和判断，以此为基础，结合风险程度因素、发生事故后会形成的具体危害情况，将安全风险合理划分呈三个不同等级，即A级、B级、C级，此后，需要在不同等级的区域安装相应的标识，用以警示，如：A级安装红色监控牌、B级安装橙色监控牌、C级安装黄色监控牌，通过这种方式可以实现对后续安全隐患以及作业风险区域进行合理的分级监控。

三、新疆油田裸眼砾石打捞技术现状

新疆油田是以岩溶型碳酸盐岩为主要储层的大型油田，由于碳酸盐岩致密稳定，常采用裸眼完井方式，裸眼完井存在生产层裸露面积大，油气流入井筒阻力小等优点。油田奥陶系岩盐埋深在5100-7000m之间，地层压力在58MPa-70MPa之间，地层温度在110度-130度之间，奥陶系岩盐存在超深、高压、高温的特征。同时为便于后期生产，裸眼段长度普遍在50-300m之间，裸眼井径在149.2mm-215.9mm之间。在高温高压、后期酸压改造、生产过程中压力等因素改变的影响下，奥陶系岩盐发生岩性蠕变，岩石的强度降低，发生破裂坍塌，形成直径大小不一的砾石（发现砾石的最大直径达150mm），造成掩埋产层，堵塞井筒，给油井的正常生产和修井作业带来极大的困难和风险。

四、大直径裸眼砾石处理技术难点分析

新疆油田裸眼砾石常规处理方式是采用大水眼磨鞋进行钻磨，将大直径的砾石磨碎、磨细，再利用泥浆泵冲洗（泵压15-20MPa、排量500-700L/min）,最后在泥浆等循环液的作用下携带出井筒，从而到达疏通裸眼井筒的目的。由于裸眼井段岩盐的特性，目前常规处理方式在作业过程中存在以下困难：裸眼井段超深（5100-7000m），处理过程中钻具悬重过大（80-120t），扭矩传递困难，作业难度大、施工风险高；井筒容积大（100-200m3），奥陶系油藏漏失严重，甚至发生失返现象，无法建立有效循环，常规的钻磨处理方式已无法进行有效处理；裸眼井段岩盐不稳定，处理过程中岩盐反复垮塌、形成“大肚子”，增大了作业难度；砾石直径太大，很难携带出井筒，容易造成卡钻作业事故，同时对工具选择要求高。

五、大直径裸眼砾石打捞新工艺

针对传统钻磨方式处理裸眼砾石存在的困难，在井下作业中不断总结经验，经过反复摸索，逐渐探索出一套裸眼砾石处理的新工艺。新工艺通过改变“传统钻磨”为“打捞垮塌砾石”的思路，创新加工套铣钢丝捞筒对大直径砾石直接进行打捞，实现疏通裸眼井筒的目的。打捞工具主体采用一体化一次成形的148mm套铣筒，套铣筒外径148mm，壁厚15.5mm，内径117mm，长度700mm（套铣筒底部为独特设计的锯齿状高强度合金铣头）。然后在套铣筒距离底部13cm处9等分，45度角穿孔布钢丝（5/8”钢丝），最后将套铣筒本体与钢丝连接部位焊接牢固。筒内9股钢丝成45度角交叉排列，在套铣筒内彼此交错形成一个有效的网状结构，能够对大直径坍塌砾石进行稳定支撑。在处理裸眼井段的过程中底部高强度锯齿状合金套铣头首先对坍塌的裸眼砾石进行预处理，保证有效进尺；然后在处理过程中，大块砾石逐渐进入套铣筒内钢丝以上，由于各股钢丝交错形成的独特网状结构，大块岩石被钢丝牢牢支撑，在起钻的过程中被顺利的带出井筒，起到套铣+打捞的双重作用。

六、现场实际应用

H11井是新疆油田三区奥陶系一口开发井，完井井深5550m，该井生产过程发现裸眼地层垮塌45m，修井目的处理裸眼井段至人工井底恢复生产。该井前期作业过程中先采用油管+斜尖大排量冲砂无进尺，起钻有挂卡现象，分析裸眼段垮塌物尺寸较大，压井液粘度低无法悬浮。后组下钻具+大水眼保径磨鞋配合泥浆处理过程频繁卡钻，无法达到地质目的。针对该井砾石尺寸大，采用传统工艺无法进行有效处理的情况，改钻磨工艺为打捞工艺，通过创新加工套铣钢丝捞筒，同时优化现场施工参数，最终一次性处理裸眼井段至设计位置，累计捞获108块砾石，最大直径150mm。

结束语

裸眼砾石打捞工艺极大的提高了处理裸眼作业效率，现场实际应用取得了良好的预期效果。裸眼砾石打捞新工艺实用性强，创新加工钢丝捞筒工具，加工简单，操作方便。

参考文献：

[1]郑力会.裸眼井盐岩蠕变力学行为分析[M].北京:岩石力学与工程学报.2004年7月:第23卷.