国外修井新技术

3. 防砂可靠性差
不锈钢编织网防砂管的特点：
1. 孔隙大小均匀、可精确控制； 2. 孔隙度高，孔隙稳定，不存在漏砂孔
3. 防砂可靠性高
4. 滤套式结构过滤面积大 5. 但真空烧结型防砂材料的成本高
常用筛管的性能特点对比
绕丝筛管
Wire-Wrap Screen
割缝筛管
Slotted Screen ≈1% 中 误差±50~100μ m 差，腐蚀缝宽变大 差 管体变形缝宽变化
是否砾石充填 有效防砂寿命 最大外径 每米重量 工艺性 经济性
割缝腐蚀后更差 存在大的漏砂滤孔 过滤元件过多 多层滤网复合,结构可靠 整体结构可靠 中 良 良 优 中 缝宽较大，在水平井 不适应 一般 适应性好 适应性好 经过狗腿处和水平段推 中防砂效果差，在轻 防砂 效果 差，外 径 外 表 光 滑 ， 外 径 结构紧凑，重量轻，有 结 构 紧 凑 ， 重 量 动时缝宽可能变化，砾 微出砂地层作衬管用 较大，不便下入 小，易下入 外保护套，容易下入 轻，容易下入 石充填效果不好时出砂 是 是 否 否 是/ 否 是/ 否 较长 短 较短 较短 长 长 较小 小 大 小 较小 较小 较轻 轻 重 重 较轻 轻 优 中 良 差 良 优 优 优 良 差 良 优
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• 1．小曲率水平井、多底井的钻井方法 （1）转盘钻井方法 通常小曲率水平井、多底井的钻具有许多 短节组成的,可传递扭矩的可弯曲钻具（见图11 和图12）利用转盘带动钻具和钻头旋转钻进， 内有可随泵压的高压胶管循环泥浆，在钻头附 近有可承载钻压的轴向轴承。
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• （2）动力钻具钻井方法 也可利用多节短马达联起来，在马达之 间有可传递扭矩的接头连接（见图3、14、 15），另外，西德有家公司利用井下马达， 带减速器来带动马达下的可弯曲的短节来 钻小曲率定向井和水平井，马达在上部井 筒套管内。这种钻具可钻水平段长度只有 10~20米，（见图16、17）
国外修井新技术
中国石油大学（北京） 石油天然气工程学院
蔡镜仑编著
中国石油大学继续教育学院 2005.12
内
容
一、国外修井技术发展趋势 二、保护油层修井液 三、欠平衡修井技术 四、小曲率水平井、多底井侧钻技术在修井中的应用 五、连续软管钻井和修井新技术 六、波纹管技术在修井中的应用 七、下筛管新方法 八、筛管防砂新进展 九、真空脉冲技术清除油层堵塞新方法
• 五、连续软管钻井和修井新技术
国外，利用连续软管来侧钻水平井、多 底井和进行各种修井作业已广泛应用，国 内还没有推开的主要原因是设备进口太贵， 成本太高，还没有实现国产化，下面有关 这方面的情况作一简要介绍。
• 1．连续软管钻井、修井使用的地面设备 随着连续软管材料的改进，其强度和柔 性有很大提高，但还不能像高压胶管那样柔 软，所以弯曲时有一定要求，因此，下井时 要有专用的设备，由于连续软管修井时，一 般采用了不压井起下钻，还要和井口封井器 配合起来使用（见图18、19、20、21）
不同过滤材料堵塞试验结果
（编织网的防堵塞性能最好）
三、水平井对防砂管的要求
对于裸眼水平井，渗流面积增加几十倍，产量提高， 能开发底水油藏和薄油藏，成为开发技术的革命。
1. 砾石充填的效果不好，筛管必须可靠地防住地层砂； 2. 水平段长度增加防砂失效的风险显著增大； 3. 筛管防砂失效容易导致油气井报废，对挡砂精度提出要求； 4. 裸眼水平段井壁对筛管抗压、抗变形提出要求； 5. 长期工作对抗腐蚀、可靠性等提出要求
• 3．油水井近井地带解堵技术 • 在钻井、采油、注水等各种作业中结垢 和堵塞是普遍存在的。堵塞有无机垢（如 CaCo2石膏、BaSo2铁垢、氯化物垢、硅 垢、铝垢等）②有机沉积物（如石蜡、沥 青质、焦油等）③界面堵塞（如乳化液、 润湿性改变、水锁等）④外来微粒堵塞⑤ 酸反应及其产物堵塞⑥细菌堵塞⑦水基钻 井液滤饼堵塞等。针对不同主要堵塞类型 选用相应的解堵剂和解堵方法，
二、常用筛管的性能特点
割缝筛管的特点：
优点：成本低
缺点：1、缝宽受切割刀片或激光束的限制，0.3~1.0mm 2、割缝易腐蚀变宽，防砂周期短，不能酸化 3、割缝后管体抗挤压强度大幅度降低 4、挤压变形后，工具下入困难，且缝宽变化 5、开孔率低，渗流面积小
绕丝筛管的特点：
与砾石充填配合
1、解决了炮眼堵塞的瓶颈问题
• 图2不压井起下作业装置 • 油管内有单向定压阀，可以密封液 体从油管内喷出，还可往油管内灌 液体。
• 四、小曲率水平井、多底井侧钻技术在修井中的应用
为了提高油层采量，在修井时利用老井侧钻水平井， 多底井等技术，通过增加井筒周围的采油面积，对代渗 油层效果尤其明显。 • 通常直井网采油，油流向井筒中主要为径向流（见图 3），这样，在井网间存在许多死区，油没有被采到， 如果将直井改成水平井（水平段长不一定是几百米）， 只要几十米左右就可，这样，向井筒油流横向平板流。 这样，可采油面积死区大大减少。近来，水平井开发方 案越来越多，为了提高采收率，在老井侧钻中水平井、 多底井、多底水平井和分支井明显增加，如图4、5、6、 7、8、9、10
2、适应性强、成功率高，大规模工业化应用取得效果 3、绕丝筛管适合规模化生产，主要设备：绕丝机
技术特点：筛管防砾石、砾石防地层砂 局限性：不能直接防地层砂，砾石充填质量很重要。
不适用于水平井。
金属纤维/金属粉末烧结防砂管的特点：
1. 孔隙大小不均，尺寸分布范围宽； 2. 孔隙不稳定，大孔隙漏砂，小孔隙堵塞
4. 双层滤网式，孔隙无遮挡
• 二、保护油层修井液 • 1．修井液选择标准 • 以提高油井产量，保护油气层为目标， 对油要作系统的调研分析，与井眼参数相 匹配，防止发生储层微粒阻塞、水垢损害、 石腊沥青堵塞，乳状液堵塞等，并能保证 井眼稳定，有利于油气的产出。
• 2．储层的保护 • 从储层结构、胶结物成分、敏感性矿物、表 面性质及油气流体的化学性质等方面进行研究， 核心技术是储层渗滤空间的维护，一般操作经验 ①应用过滤的盐水作为工作液，既可减少外来固 相侵入储层，又可减少水敏性粘土的盐水作为工 作液，既可减少外来固相侵入储层，又可减少水 敏性粘土的膨胀；②通过实际经验选用表面活性 剂有助于减少地层乳化润湿性转变甚至于微粒运 移；③选用与储层岩石、原油和地层水配伍的修 井液，养活不溶解盐的沉淀；④前后完井液、修 井液、压井液、增产液要相互相溶。 • 常用的完井液、修井液有低固相体系、无固相盐 水修井液、乳状液修井液、欠平衡低密度修井液 等。
过滤面积百分比 滤孔尺寸精度 滤孔的稳定性 抗挤压变形能力
管体拉伸强度
≈3% 优 误差±30μ m 优 差 管体变形缝宽变化
误差 >200μ m 差，受压滤孔变形 取决于过滤材料 中 中 过滤层可能撕裂 管体变形时易脱块
抗内压能力 筛缝抗腐蚀性 防砂可靠性 防堵塞性能 水平井适应性
优 良 优 差 优 优 差 差 差 良 好 差 好 差 优 不锈钢绕丝，耐腐蚀 基管材料抗腐蚀性差 不锈钢纤维耐腐蚀 镶块螺纹腐蚀掉块 过滤层为不锈钢耐腐蚀 直接防砂可靠性差 配合砾石充填较好 中 不适用于水平井， 可靠性差 可靠性差 可靠性差 可靠性高
• ④液压旁通和液压扭矩锁紧装置 • ⑤花健式伸缩导管总成 • 装置主要有固定部分（防喷器组、下卡 瓦和下支架组成），伸缩部分是在下支架 上部固定是长降油缸，运动部分是固定在 升降油缸上部，为了防止井液从井口喷出， 起下管柱过程关闭防喷器，密封胶芯封住 管柱外部，图2是多液缸不压井起下作业装 置示意图
• 2．井下工具配备 井下工具包括钻头，马达MWD/LWD 、 钻铤、液压加压器和井下软管连接器，电缆 等，可以进行随钻测量。
• 3．连续软管利用高压水射流钻径向水平井
• 4．连续软管过油管开窗侧钻技术（见图） ARCO公司在穿过4.5"油管，进行侧钻， 井眼尺寸为3 3/4"采用下尾管、注水及射孔 完井。用修井机开窗，连续软管钻水平段。
四、水平井裸眼完井的防砂工艺
江苏油田周43平1井的完井管柱图
冀东油田侧钻水平井的完井管柱图
直井裸眼完井防砂
直井管内砾石充填
示意图
防砂示意图
五、精密微孔复合防砂管 （PMC Screen）介绍
精密微孔复合防砂管 的技术特点
1. 稳定的精密微孔
2. 滤套式结构，过滤面积大
3. 非真空烧结式，效率高，成本低
四、水平井裸眼完井的防砂工艺 五、精密微孔复合防砂管（PMC Screen）介绍 六、不锈钢精密冲缝筛管（PPS Screen）介绍
Hale Waihona Puke 61一、常用完井防砂方法1、化学防砂：有效期短，可靠性差，地层适应性差
2、机械防砂---采用筛管防砂
（1）套管射孔井 + 割缝管、树脂砂滤砂管： 有效期短；炮眼填满地层砂后，渗流面积小，产量低。 （2）套管射孔井 + 绕丝筛管 + 砾石充填： 有效期长；但作业费用高，不适合水平井。 （3）裸眼井 + 高级筛管先期防砂： 有效期长，完井费用低，适合水平井。但对筛管质量要求高
•
表1是种常见堵塞特征及对应的解堵处理对策。
• 三、欠平衡修井技术 • 近年来欠平衡钻井和修井技术得到了重 视，由于采用了欠平衡钻井技术，发现了 不少低渗低压油层，修井中采用欠平衡结 果，增加了单井产量、据加拿大一些石油 公司介绍，欠平衡钻的水平井比常规水平 井提高产量2~10倍，塔里木解128井发现了 1500米古潜山油藏，大港油田及深7﹟， 8﹟和701﹟日产原油800~1000吨/日。 • 主要原理是井筒内压力低于储层孔隙流 体压力，也可称“边喷边钻”，利用低密 度油基泥浆、乳状液或泡沫钻井液或充气 钻井液其优点是：
• ①保护油层，减少对油气层的损害； • ②防止或减少滤液对地层的滤失 • ③增加油气层产量
• ④有益环保。
• 缺点：