水平井井下作业技术交流(大庆油田公司)

2) 州78—平67井
2006年4月，压裂前冲砂至人工井底2017m上
提起管柱时发生阻卡断脱。鱼长31.34m，鱼顶深度
1985.89m。
主 要 技 术 难 点 :① 最 大 井斜93.38°,易蹩卡管 柱；②冲砂不彻底,落
物被砂埋；③水平段二
次沉积,形成多段砂桥, 有二次阻卡的可能。
解卡打捞过程
水平井主要修复难度及解决途径：
1、水平井井下管柱力学研究 ● 对刚性工具，工具串在
工具串通过 界限研究
套管内直线通过的临界条件 ：工具串长度L必须小于理论 最大长度Lmax，即：
工具串在套管内直线通过临 界条件时几何关系示意图
通过理论计算，5口水平井施工管柱的工具 通过长度界限，见下表：
井深 (m) 1368 井眼 曲率
州66-平61 肇48-平33 州64-平72 肇66-平21
芳218-平45
1536.1
11.4
125.9
4.02
5.27
按照理论计算设计管串结构，现场应用工具 串通过率100%。
●
掌握水平井施工时井下管柱的受力状态，保证
管柱力学分 析方法研究
州64-平72井
措施实施的安全性。 管柱载荷计算:
井下管柱为单元受力示意图 提升管柱过程井口载荷变化曲线
至120mm。 洗井及冲砂：先用清水将井内大量死油死蜡全部清 洗干净，至井深1300m；然后改用冲砂液冲砂，冲砂 6小时至井深1369.9m遇阻，将上部沉砂全部冲洗干 净。
磨铣解卡:下∮116mm铅模在1369.9m遇阻，印痕为水泥块及其
它小件落物印痕。
磨铣管柱整体采用倒装钻具结构和复合驱技术，在工具上使用 研制的滚珠扶正磨鞋和螺旋扶正器，磨铣9小时，进尺4.6m无 阻力，磨铣干净。采用磨铣管柱继续冲砂 ，直至人工井底 2170m。进一步验证了工具、管柱结构及项目方案的可行性。
产液剖面测井仪器以及水平多相管流资料解释方法。
水平井注水剖面测井技术，研究基于牵引器输送的
注入剖面测井组合仪，以及相应的资料解释方法。 水平井井眼轨迹测量技术，研究基于牵引器输送的井 眼轨迹测井组合仪，提供井眼轨迹，为产液剖面测井资
料的处理和地质开发提供数据。
(六) 水平井分层注入工艺方面
国内外水平井分层注水技术方面尚为空白？
打压滑块可倒捞矛 打压推动滑块捞获落物，适用于水平段的打捞 可退可倒扣捞矛 可退捞筒 凹底磨鞋 定位套铣筒
测试仪器专用捞筒 打捞测井仪器，收引内外导角，防挂碰，保护套管
7
8 9
鱼顶修整器
扶正器 铅模
引入磨铣修整，滚珠扶正、外导角
点接触扶正，螺旋水槽，栽钨钢柱防磨 带护罩，短头，防挂碰
10
安全接头
抗扭矩大，上下外导角
2、水平井解卡打捞工具的研制
根据水平井井身结构的特殊性和解卡打捞具体要求，研究开发了水平 井解卡打捞工具、鱼头引入工具、磨套工具、扶正工具和检测工具。
序号
1 2 3 4 5 6
名
称
与常规工具的区别(特殊性能)
捞后改变水眼大小，通过泵压判断是否捞获 内外导角，防挂碰，保护套管 滚珠扶正，外导角 滚珠扶正、外导角、自带引鞋、内定位
4、现场试验情况
序 号
井号
杏9-3CZL40
试验 时间
2006.3
试验 类型
主要试验情况
成功 与否
成功
1
主要通过冲砂、磨铣处理，将井 解卡打捞 内113.52mΦ 46mm油管及其它小件 落物磨铣掉。 主要通过冲砂、打捞处理，将被 解卡打捞 卡断脱压裂管柱解卡后捞出。
2 州78-平67
2006.4
它小件落物，处理难度大
④井筒上部有大量死油死腊，下部 有沉砂，环空面积大、返速低，洗井
和冲砂困难。
⑤最大井斜达93.23°、水平段长 809.7m，且水平段呈波浪形，各种管
柱易刮碰阻卡，施工难度大。
施工过程： 整形：为防止侧钻及破坏套管,
采 用 Φ 102—120mm 三 锥 辊 整 形 器
逐级碾压整形，将套变部位整形
0/25m
井号 州66-平61
折算 半径m 150.2
不同工具外径允许的最大长度m Φ 98 5.59 Φ 100 5.37 Φ 105 4.78 Φ 110 4.10 Φ 115 3.29 Φ 118 2.69
9.5
肇48-平33
州64-平72 肇66-平21 芳218-平45
1431
1376 1297 1536
11.9
9.2 10.1 11.4
119.7
156.1 142.6 125.9
4.99
5.70 5.45 5.12
4.80
5.48 5.23 4.92
4.27
4.87 4.66 4.38
3.66
4.18 4.00 3.01
2.94
3.35 3.20 2.75
2.40
2.74 2.62 2.46
组合工具串直线通过长度界限：
成功
3 卫1-6-4
4 芳92-116
2006.10
2006.9
解卡打捞 验证增力打捞器的可靠性。
连续冲砂 连续冲砂26.6m，不停泵加长管柱 4根，工艺及装置可行。
成功
成功
5 朝平1
2006.12
该井综合了常规套损井的各种故 整形、冲 障问题，通过洗井、冲砂、套变 砂及磨铣 整形和对小件落物的磨铣解卡实 解卡 现修复。
打压滑块可倒捞矛结构示意图
可退可倒扣捞矛结构示意图
常规捞矛：靠滑块产生摩擦力，上提(越提越紧)打捞
现工具：靠液压推动滑块，挤压鱼头，上提解卡
3、水平井连续冲砂技术
原理：该连续冲砂工艺主 要利用连续冲砂装置及其管柱 进行连续冲砂。在管柱下放过 程中，当下部工作筒内的反冲 洗阀移出工作筒时，上部反冲 洗阀同时进入工作筒，保证为 冲洗液提供从油管到工作筒的 通道，实现不停泵连续冲砂。
水平井修井工艺方面
目前的水平井修井技术对于水平井分段压裂 管柱的阻卡，解卡还存在一定的难度，下步主要结合 现场情况，对水平井分段压裂阻卡管柱和故障问题进 行重点攻关研究和现场试验。此外，套损水平井的整
形问题以及修复问题也是今后的攻关方向。
(五) 水平井生产测井工艺方面
水平井产液剖面测井技术，研究仪器下井输送工艺、
总体情况：
大庆油田通过多种类型油藏大胆尝试，油层，长垣厚层水淹层，火
山岩气层，裂缝潜山等多种类型油气藏，尝试应
用了复式水平井、阶梯式水平井、分支水平井、
导眼侧钻水平井等多种类型水平井。
总体情况：
由于大庆油田的地质开发特点，与其它油
田相比，水平井具有井眼尺寸小 （为Φ140mm套管
研究： 一级集成配水器满足分三段注水的技术
采用液力进行投捞及测试，解决钢丝或电缆需借助
爬行器下入、费用较高问题。
由于摩阻力影响大、 管柱少，打捞前后悬重 无明显变化，
可退可倒扣捞矛 捞后改变水眼大小，通过泵压判断是否捞获
3）朝平1井
①悬挂器有死台阶，工具易遇阻， 顺利下入难； ②1189m、井斜49.2°处套变，最
小通径为∮94mm，常规整形技术不适
用、易偏磨套管、整形困难。 ③1369.9m处堆积大量水泥块及其
成功
1) 杏9-3-CZL40井
侧钻水平井，2005年11月
58m处外漏(吐砂)
射孔前洗井时，管柱下至
978m遇阻。 井底为Φ 46mm油管
上部58m处外漏(吐砂)
Φ 51mm钻杆均为正扣 通过磨铣处理掉井内落物 避免损害套管：滚珠扶正 器+凹底磨鞋
该井目前日产油13.7t
井号 井深 (m)
1368.3 1431.0 1376.6 1297.0
井眼曲率 折算半径 °/25m （m）
9.5 11.9 9.2 10.1 150.2 119.7 156.1 142.6
工具串最大长度 (m) φ 118+φ 98 4.39 3.92 4.47 4.27 φ 98+φ 95 5.75 5.13 5.86 5.60
，而其它油田主要为Φ178mm套管）、井眼曲率大（一
般为40--600/100m，最大水平井井眼曲率为730/100m， 最大侧钻水平井曲率为1150/100m） 、水平段长 （一般 为800m—1000m，最长水平段1268m） 、且多为阶梯
水平井等特点。
水平井修井技术 由于水平井井身结构的特殊性，修井施工作 业中存在：①管柱扭矩和磨阻大；②刚性工具无法 下入；③常规修复工艺方法无法实施；④大庆油田 水平井井眼尺寸小、井眼曲率大、水平段长，且多 为阶梯水平井。具有更大的施工难度。