摘要 针对裸眼井坍塌的特点,结合前期修井的经验,采用同一内径钴具组合底带平底磨鞋,选择合理的修井液和施工参数,通过钻磨后,正冲反洗的方法,在桩40-5断块裸眼坍塌井修井中取得了很好的效果。 关键词 裸眼;坍塌;修井;侧钻 桩西油田位于沾化凹陷的东北部边缘,西有埋东凸起,北邻埕北低凸起,东有五号桩凸起,其沉积体系主要受埕东凸起、埕北低凸起及其边界断层活动的控制。研究区桩40-5断块位于油田的北偏东方向,现有的生产井层位,大部分是以裸眼方式完井,完钻后,采用裸眼射孔和裸眼酸压方式求产,射孔的冲击力和酸压的压力对井壁造成伤害,再加上该区块产稠油,自喷能力差,酸液返排速度慢,大都采用抽汲排酸,造成裸眼井段被酸液浸泡时间过长,进一步破坏井壁,导致裸眼井段坍塌掩埋,同时生产后油气进入井眼的冲击力也加速了井壁坍塌。 1坍塌裸眼修井介绍 坍塌裸眼钻磨和钻井钻进有着很大区别,钻井钻进是对固定岩石进行压、磨、切削作用,加上泥浆的高压冲击,将岩石破碎成细小均匀的颗粒,再通过泥浆由环空携带到地面。而对于坍塌岩屑处理难度加大,如果也采用钻进这种方法处理就会存在以下问题: (1)坍塌的岩块是分散的自由体,开泵钻磨后,在水力冲击下它是运动的,钻压不能完全加上,并且破碎到一定程度后,颗粒会冲起来,冲到钻磨工具上方环空,但由于其颗粒仍然较大,无法从环空运移到地面,在钻磨工具上方形成悬浮状态,也就是说不能很好的破碎岩块,停泵后快速下沉,极易掩埋钻磨工具,引起卡钻事故。 (2)要把颗粒从井内运移到地面,必须使修井液上升速度大于颗粒下沉速度,并且差值越大,运移速度就会越快。要保证修井液上升速度快,泵排量大小是一个主要因素(还包括粘度等因素),泵排量越大,修井液上升速度就越快,对修井液上返速度的影响很大。 通过以上分析,在现有条件下,采用分井段正冲洗钻磨后,反循环运移破碎岩屑的方法,实践证明这种方法的效果好。 2修井工艺的选择 为了有利于颗粒运移畅通,不会因为有台阶而造成堵塞钻具,要求钻具及各类接头内径要一致,且内径越大越好,内径大将有利于大颗粒碎屑运移。但钻具的选择必须满足修井设备负荷的要求。在实际修井施工中,钻具中不加钻铤,主要原因是:在选用内径大的钻铤时,钻铤外径必然增大,这在裸眼中容易卡钻,而钻铤内径太小,又不利于反循环大颗粒岩屑上返。从实际操作中可以看出,只要钻压和转速等操作参数掌握好就不会出现因不带钻铤而可能出现的侧钻的现象。在$81井修井过程中钻具采用D73mm钻杆。钻磨工具选择平底磨鞋,而对平底磨鞋的选择主要集中在以下两点: (1)外径的选择:采用和钻井尺寸相近的磨鞋,虽然有利于坍塌岩屑的破碎,但当磨鞋进入正规裸眼,磨鞋上方井段如有掉落岩屑,很容易造成卡钻;如果磨鞋外径太小,会很大程度降低钻磨效果。在实际施工中,我们选用磨鞋外径小于钻井用钻头5~10mm,既给磨鞋和井壁留出一定间隙,也能有效的破碎岩屑。如用149.2mm钻头钻出的井眼,选择外径140ram磨鞋,在实际应用中效果很好。 (2)水眼内径的选择;通过正循环钻磨将岩屑破碎后,再利用反循环将已破碎并冲到环空的碎屑通过钻具内水眼冲到地面,岩屑首先通过的是磨鞋水眼,为了利于已破碎岩屑的通过,磨鞋选择单水眼,就是在中央开一个水眼,并且磨鞋水眼的直径要小于钻具水眼,否则会出现堵钻具现象。磨鞋水眼小于钻具水眼,这样磨鞋在反循环洗井时,就会选择让小于钻具水眼的碎块通过,从而顺利完成反洗作业,而不会轻易堵钻具。 3修井液的选择 为了防止修井过程中边冲洗边塌现象,在修井液的选择上,既要考虑它的冲洗磨钻和携砂能力,又要考虑对井壁提供有效的保护作用。在$81井修井过程中,前期选择密度1.4g/cm,粘度45S的盐水修井液,通过使用发现对井壁不能起到有效的保护作用,存在边冲洗边塌现象。而后期采用密度1.4g/cm,粘度50S的泥浆修井液进行作业,施工效果明显改观,很少出现砂面浮动现象。这是因为在裸眼段井壁形成泥饼,对井壁起到了有效的支撑,同时也降低了修井液循环过程中对井壁的冲刷力。因此,在处理裸眼坍塌井的施工中,采用泥浆修井液更合理。 4操作参数的选择 利用地面动力转盘带动钻具将岩屑碎块破碎,钻磨前要选择好合理的操作参数。 (1)泥浆泵排量的选择:钻磨时泵排量要大,这样可以将钻磨后的岩屑冲到环空,并且排量越大,冲的越高,就不会出现大量碎块堆积在磨鞋上部,并且在钻磨时如果已钻磨过的井壁有碎块掉落时,大的排量可以有大的抬升力,不至于瞬间将钻具磨鞋埋卡住。其次就是,排量大,岩屑冲的高,在对一井段反复钻磨后,停泵,倒换反洗时,就会有足够的时间,不至于倒换好反洗之前,岩屑就将钻具埋住(2)钻磨转速的选择:钻磨转速的高低对于岩块的破碎效果好坏有着重要影响,转速高,磨鞋转动动能就大,与岩块接触时的破碎能力大,但由于在施工中钻磨钻具未带钻铤,钻磨转速太高钻具甩动剧烈,对井壁的破坏大,因此在钻磨过程中要根据井况的不同选择合理的转速。$81井在施工中转速选择90~100r/min,实际应用的效果比较好。 (3)钻压的选择:由于钻具没有带钻铤,高钻压会造成侧钻,实际施工中钻压选择O.5~1吨比较合理,在破碎一个单元岩屑后,反冲洗前,必须对这一单元进行反复上下划眼,以保证井眼通畅规则,以防在反洗过程中造成卡钻。 5施工中操作方法的选择和运用 对于坍塌的裸眼,可将其分为若干个处理单元,实际施工中我们根据前期修井经验,选择5~6m为一个处理单元比较合理。在前期处理施工中,采用将一段处理单元的岩块破碎后,上提钻具,将磨鞋上提到原坍塌面以上,进行反洗,冲出破碎岩屑。但在实际操作后发现,这种上提钻具反洗井的方法不能将钻磨后正冲到环空的岩屑全部反冲出,只冲出了一小部分颗粒较小的岩屑,而不能将颗粒较大但已经能够通过钻具反洗出的岩屑反洗出,因此在后来的施工中,对反洗的方法作了改进。改进的方法就是采用钻磨和冲砂两步进行,在钻磨过程中对坍塌裸眼的每一单元钻磨处理,将方钻杆换接一根钻杆上接弯头,连接水龙带,在配接这套冲洗地面装置的时候,利用方钻杆钻磨时被冲到环空的岩屑可能有一部分大颗粒岩屑已经落回到钻磨冲出的口袋中,而且由于被冲到环空的岩屑在环空中颗粒大小是自上而下由小到大分布的,所以下落后岩屑在口袋中也是自上而下颗粒由小到大层状分布的。 运用这种方法需要注意几个问题: (1)要求钻磨时要对处理单元反复钻磨,尽可能的将岩块破碎,如果破碎不完全,上提钻具时就可能遇到刮卡现象,进而会增大反洗井堵钻几率; (2)建立一套地面倒换正反洗井的管汇组合,这样就会缩短倒换钻具进行反洗的时间,防止岩屑下沉过多埋钻具现象。 (3)正冲和反洗井的深度一定准确,因为岩屑不可能完全破碎均匀,总有一小部分较大颗粒存在,留出1米口袋,即反洗深度要比钻磨深度浅1米。这样就可以给较大颗粒留出沉降空间,减低反洗井的堵钻几率。在$81井,Z658、Z819K井的施工中都采用以上方法。效果很好。 6认识与建议 (1)在裸眼坍塌井修井施工中,钻具组合尤为重要,合理的钻具组合和钻磨工具是保证施工顺利进行的关键。 (2)必须根据坍塌井的具体井况选择合理的施工参数。 (3)为防止修井过程中井壁再次坍塌,应选择合理的修井液体系和冲洗方式。 (4)修井完毕后在进入投产前,建议下人衬管完井,防止井壁再次坍塌。 |