冀东油田水平井新型完井配套工具研究与应用

1绪论随着石油钻井、完井、测井以及采油技术的不断进步，以水平井、侧钻水平井、大位移井和分支井等为代表的复杂结构井技术得到了迅速发展。

复杂结构井可以增大井眼与油藏的接触面积，加大泄油面积，减少渗流阻力，提高油田的整体开发效果。

胜利油田、冀东油田复杂结构井技术居国内领先水平。

截止到2004年底，国内水平井总数达700口左右，其中胜利油田330口，长庆油田120口，冀东油田87口。

胜利油田利用复杂结构井开发的油藏类型已从单一的砂砾岩稠油油藏扩大到非稠油的边底水断块油藏、裂缝性油藏、整装高含水油藏、地层不整合油藏和低渗透油藏等，从老油田挖潜转向新区产能建设和老区调整共同发展，特别是在油田高含水后期挖掘剩余油中发挥着越来越重要的作用。

冀东油田在浅层出砂油藏采用裸眼内滤砂管完井，配合滤砂管顶部注水泥分级固井完井技术，收到了很好的开发效果。

2水平井完井采油技术2.1水平井完井技术水平井的完井方法主要可分为裸跟完井、固井射孔完井技术、衬管完井技术和砾石充填完井等。

目前胜利油田根据油藏特点形成了带管外封隔器的衬管完井和衬管顶部注水泥完井的主导技术。

油田的疏松砂岩油藏、稠油油藏、低渗透油藏大都采用固井射孔完井。

固井射孔完井是以往国内水平井最为广泛的一种完井方式。

但由于该完井方式具有完井费用高，且不能有效保护油气藏和提高采收率的缺点，因此随着水平井完井技术的发展，水平井完井方式已由单一的固井射孔完井方式发展成衬管完井方式等适应不同油藏类型和储集层的配套完井工艺，这些完井方式具有完善程度高、完井成本低、防止油层二次污染、提高水平井产能的优点。

2.1.1带管外封隔器的衬管完井技术带管外封隔器的割缝衬管完井技术是将管外封隔器与割缝衬管完井技术结合在一起。

该技术可用于造斜段须要卡封水层或气层的情况。

该技术多用于小井眼的侧钻水平井。

在完井管柱中，根据油藏胶结程度在水平段下人割缝衬管，上部接两级管外封隔器，一级卡封在目的层与上部水层或气层之间的夹层处；另一级封隔器卡封在上层套管内。

水平井工具技术在水平井测井上的应用摘要：本文针对水平井测井技术的现状，结合国内外的优缺点，设计研发出一款具有单元化、模块化、集成化性质的安全可靠的湿接头对接系统，经过对水平井对接工具的研究，简化了原棒式工具间繁琐的连接环节；提高了对接成功率，为下一步开发性能更加优越的水平井工具及石油测井仪器积累了宝贵的技术经验和研发方向。

关键词：水平井工具；棒式1技术背景现状水平井测井技术的关键是水平井工具，最初的水平井工具是上世纪80年代初国外设计出来的保护套式，目的就是用来帮助客户获得由于不良井眼影响、常规测井无法实现的油井地层信息。

随着客户对水平井测井技术的熟悉和认可程度的增加，他们要求得到更多的服务。

从而使得当初的保护套式水平井测井技术逐渐演化成为目前使用最普遍的非保护套式（或称湿接头式）水平井测井技术。

这种湿接头式水平井测井技术可使用常规电缆测井中使用的任何仪器。

目前，在水平井测井过程中大多采用湿接头式。

这种形式主要是成本低、操作方便、安全可靠。

2国内同行现状分析水平井对接工具对接技术国内也同样分为两大类：棒式和针式湿接头。

以天擎科技为代表的主要是仿制法国万奇的棒式湿接头。

以胜滨科技为代表的主要是防止哈里伯顿的针式湿接头。

3本项目技术的关键性分析综合国内外的优缺点，设计研发出一款具有单元化、模块化、集成化性质的安全可靠的湿接头对接系统。

主要包含单元有辅助工具（揉性、旋转、偏心、张力短节）、湿接头公头总成、湿接头泵下枪总成、钻具与测井仪器串连接专用短节、带有密封盒的旁通短节。

将带有湿接头公头的仪器串用专用短节连接到钻具底部，把钻具下到待测层段的上部，将穿有电缆的旁通短节拧到钻具上，电缆上带有加重杆和湿接头母头的泵下枪，靠重力或泵压使湿接头公母头完成机械和电器密封连接。

电缆与钻具同步起下，从而实现下测或上测。

4项目实施方案4.1项目的目标和主要内容随着石油资源的不断减少、而需求的不断增长，深入挖潜，开发复杂井、大斜度井、定向井和水平井，越来越普遍，逐步变为常规勘探和采油方式，相应的水平井类设备也成为必备的常用工具，而目前国内类似的可靠、方便、耐用的仪器还很少，因而研发出一款单元化、模块化、集成化安全可靠的湿接头对接系统具有广阔的应用前景和经济效益。

创新工具在水平井作业中的应用摘要：在水平井作业过程中，由于水平井井深结构特殊的原因，造成水平井冲砂重复冲砂，严重时砂卡管柱遭致油水井报废。

因此，提高水平井冲砂成功率，是保证水平井作业的一项重要措施。

主题词：水平井；套管保护技术一、基本情况随着油田勘探开发工作的不断深入，水平井开发规模逐年扩大，截止2020年底，全油田投产水平井1867余口，年作业2650余井次。

由于水平井井浅、地层疏松、易出砂、水平段与直井段下井管柱与套管摩擦阻力大、防砂复杂、井筒结构复杂等特点；目前我们针对水平井作业难度大，研发了一些创新工具，经施工现场实施，均成功有效的缩短了作业周期，节约了成本，解决了以往无法解决的难题。

二、创新工具在水平井作业中的应用1.水平井修井套管保护技术水平井特点是井身结构特殊，修井时磨阻影响大，在水平井造斜段、增斜段和水平段内的修井管柱下入井后，当需要进行钻、磨、铣施工旋转管柱时，由于工具的外径大，使修井管柱与油层套管磨擦阻力大，套管易磨损。

为达到减少磨阻损失、针对性组织专项论证，攻关研究，提高旋转扭力传输及保护油层套管研发了滚珠减磨套管保护装置。

存在问题：工具与套管磨阻大、旋转扭力传输损失大；结构原理：使用时，在水平井造斜段、增斜段和水平段内的修井管柱每间隔10-20m连接一个滚珠减磨套管保护装置，下入井后，当需要进行钻、磨、铣施工旋转管柱时，由于滚珠减磨套管保护装置的外径大，其滚珠与油层套管的内壁接触形成支点，使修井管柱离开油层套管，将修井管柱与油层套管之间的滑动磨擦，变成油层套管与滚珠减磨套管保护装置之间的滚动磨擦，从而达到减少磨阻损失、提高旋转扭力传输及保护油层套管的目的；在上提下放修井管柱的施工过程中，滚珠与油层套管的内壁接触形成支点，不但减少了磨擦面积，而且将修井管柱与油层套管之间的纯滑动磨擦，变成了油层套管与滚珠减磨套管保护装置之间的半滑动半滚动磨擦，从而达到减少磨阻损失、提高动力传输及保护油层套管的目的，尤其在活动解卡施工中其效果更加明显。

冀东油田水平井自匹配绒囊修井液暂堵冲砂技术近年来，随着油田开采程度的提高，油井的老化、砂化等问题也逐渐出现。

特别是在冀东油田，水平井的使用率不断提高，相应地，油田中使用的水平井修井技术也愈加重要。

本文将介绍一种用于水平井自匹配绒囊修井液暂堵冲砂技术。

首先，自匹配绒囊是一种现代化的井下工具，其主要作用是用于绳索泵送井下液体，且具有高耐久性以及高压下的稳定性。

因此，自匹配绒囊成为选择水平井修井液的首选。

针对自匹配绒囊，我们可以使用选择性暂堵剂沉降技术，这种技术基于堵孔剂在开放孔的反应速度不同，最终可以达到选择性地暂堵孔眼的目的。

同时，这种技术也可以用于清除水下杂质、沉积物和砂等，保证修井流程顺畅。

而对于水平井暂堵冲砂技术来说，这种技术的核心在于使用高压水射流清洗井孔，以及在此过程中加入解决问题的化学试剂。

在这个过程中，我们可以选择针对不同的状况，使用不同的化学试剂，以达到最优修井效果。

同时，高压水射流技术可以有效地清除井孔内的污垢和砂粒，使修井液的流通变得更加通畅。

最后，冀东油田水平井自匹配绒囊修井液暂堵冲砂技术的实施需要注意以下几个问题：首先，需要对井孔各个层次的沉积物、砂粒使用不同的清洗和化学试剂，以保证修井效果。

其次，当堵塞难以清除时，需要采用人工力量进行清理。

此外，在使用高压水射流技术时，需要注意高压水流对于人体安全带来的威胁。

因此，应当在现场设立相关的安全防护措施。

总之，冀东油田水平井自匹配绒囊修井液暂堵冲砂技术是一种高效的修井技术，可以有效地解决油田中水平井老化、砂化等问题。

但在实施过程中需要注意安全问题，并在深入研究各种化学试剂的基础上，才能达到最佳的修井效果。

针对冀东油田水平井自匹配绒囊修井液暂堵冲砂技术中提到的多个关键问题，本文将进一步探讨其深层含义和解决方案。

首先，关于选择性暂堵剂沉降技术的使用，难点在于如何选择不同的暂堵剂，并对其反应速度进行控制。

根据多年的实践经验，传统的暂堵剂在高压下的反应速度虽然较快，但是也存在一定的偏差。

◄钻井完井►doi:10.11911/syztjs.2020090冀东油田浅层小井眼侧钻水平井钻井完井关键技术李云峰， 潘俊英， 周 岩， 朱宽亮， 王在明（中国石油冀东油田分公司钻采工艺研究院，河北唐山 063000）摘　要: 为解决冀东油田浅层ϕ139.7 mm套管开窗侧钻水平井存在的钻井泵压高、机械钻速低、油水层封隔效果差、油井投产后含水上升快等问题，选用了可以降低钻井泵压的ϕ79.4 mm非标钻杆，试用了能给钻头柔性加压的小尺寸水力加压提速工具，选用了ϕ95.3 mm非标套管、采用了膨胀悬挂尾管筛管顶部注水泥完井技术，并制定了提高侧钻小井眼固井质量的技术措施，形成了适用于冀东油田浅层小井眼侧钻水平井的钻井完井关键技术。

该技术在冀东油田5口浅层高含水油藏侧钻水平井进行了应用，与未应用该技术的邻井相比，试验井泵压得到了有效控制，机械钻速提高了24.6%，钻井周期缩短了14.1%，同时解决了小井眼窄间隙井眼封隔差的问题，实现了对水平段水层的封隔和侧钻窗口处的密封，避免了对后期采油生产的影响。

试验结果表明，冀东油田浅层小井眼侧钻水平井钻井完井关键技术能够提高小井眼侧钻水平井的机械钻速、缩短钻井周期和有效分隔油水层，提速提效效果显著，具有较好的推广应用价值。

关键词: 侧钻水平井；小井眼；完井方式；尾管悬挂器；固井质量；冀东油田中图分类号: TE243+.9 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890（2020）06–0008–07Key Technologies for Drilling and Completing Shallow Slim HoleSidetracking Horizontal Wells in the Jidong OilfieldLI Yunfeng, PAN Junying, ZHOU Yan, ZHU Kuanliang, WANG Zaiming(Institute of Drilling and Production Technology, PetroChina Jidong Oilfield Company, Tangshan, Hebei, 063000, China) Abstract: In order to solve the technical difficulties of sidetracking with ϕ139.7 mm casing in shallow horizontal wells of the Jidong Oilfield, which included high pumping pressure, low ROP, poor oil-water layers isolation effect, and rapid rise of water cut after the oil well was put into production, etc., many countermeasures were taken. Those technologies include adoption of ϕ79.4 mm non-standard drill pipe to lower the mud pump, adoption of a small size hydraulic pressurization and speed-up tool that can flexibly pressurize the drill bit to increase the ROP, selection of ϕ95.3 mm non-standard casing, adoption of the top cementing completion with expansive suspension liner and screen liner, and formulation of technical measures to improve the cementing quality of slim hole sidetracking. The key technologies for drilling and completion of shallow slim hole sidetracked horizontal wells in the Jidong Oilfield was thus formed. These technologies were tested in 5 shallow sidetracking horizontal wells with high water-cut in the Jidong Oilfield. Compared with adjacent wells without adoption of these technologies, the pumping pressure was effectively controlled, the ROP was increased by 24.6%, the drilling cycle was shortened by 14.1%. At the same time, the poor sealing problem of the slim hole with a narrow gap was solved, and the isolation of the aquifers in horizontal section and seal of the sidetracking window was achieved, by which the impact on the later oil production was avoided. The test results showed that the proposed key technologies could effectively increase the ROP in the slim hole sidetracking in horizontal wells, shorten the drilling cycle and isolate oil and water layers. With good effect in speed-up and efficiency improvement, the technologies have a high potential for popularization and application.Key words: sidetracking horizontal well; slim hole; completion method; liner hanger; cementing quality; Jidong Oilfield老井套管开窗侧钻技术是挖潜剩余油、降低生产成本、提高油田效益的重要技术手段之一。