漏失井新型完井管柱及工艺设计(1)

钻井完井化 工 设 计 通 讯Drilling CompletionChemical Engineering Design Communications第45卷第6期2019年6月气举采油作为一种人工举升采油方式已经有一百多年的历史。

气举采油是把压缩气体注入油管底部与地层产液混合，气体在液体中膨胀从而降低液体的密度，使油管内的流动压力梯度降低，从而降低井底流动压力，形成将液体举升到地面的生产压差，从而进行油井生产。

1 气举采油的特点气举采油作为一种人工举升采油方法目前在海上油田取得了较为广泛的应用。

它适用范围很广，在大斜度井、出砂井等各种复杂条件下都能使用。

气举采油测试工艺简单，一般通过压力和温度就能判断井下工作状况，且可以通过钢丝作业更换气举阀，也可以通过提高注气量等手段增加油井产量，极大降低了管理和维护成本。

同时，气举采油适应很大的产量范围。

日产量从几十方到上千方的井都可以采用。

以上这些特点使得它在海上取得了越来越广泛的应用。

2 气举采油的分类气举采油主要分为连续气举和间歇气举。

连续气举是连续不断地向井下注气，使油井持续稳定生产。

连续气举可以从环空注气，也可以从油管注气。

连续气举可以采用开式、半开式和闭式管柱。

间歇气举是间断地把气体注入油井中，一般采取闭式管柱。

两者的主要特点见表1。

表1 连续气举和间歇气举的特点气举种类适应产量（m 3/d ）主要特点连续气举16～1 1924井底流压稳定，不易出砂，不易结蜡，但不适合低产量井间歇气举0.16～80适合低压低产井，但容易引起地层出砂，效率较低3 气举采油管柱常用的单管气举采油管柱有开式、半闭式和闭式三种，大量实验研究证明，半闭式管柱适用于连续气举井。

在半闭式管柱的油管底部加一个单流阀就成了全闭式气举管柱。

全闭式气举采油管柱避免了停止注气时管柱内的液柱压力直接作用于生产层，使管内滑脱下来的液体无法返回油层，比较适合间歇气举。

气举管柱中主要的井下工具有导向引鞋、NO-GO 接头、带孔油管、座落接头、封隔器、油管密封总成、偏心工作筒及气举阀、环空安全阀、井下安全阀、油管头等。

哈浅22—平1井浅层失返型漏失的分析与处理摘要：哈浅22-平1井是胜利西部新区阿拉德油田的一口油藏评价井，在该井的钻进过程中出现了失返型漏失，后采用新型膨胀型堵漏材料，有效地解决了漏失问题。

文章通过对漏失的分析，总结出该井堵漏的难点以及解决问题的关键点，通过施工，也证明了这些分析的正确性。

该井的成功堵漏一方面说明新型堵漏材料在类似漏失问题上的有效性，另一方面也为其他类似井的施工提供了参考和依据，同时也对今后施工井的工程设计及工艺选择具有指导意义。

关键词：哈浅22区块;失返型漏失;堵漏;延时膨胀材料1 相关情况概述1.1 地质基本情况哈浅22-平1井位于准噶尔盆地西北缘西部隆起之上，哈山构造南缘斜坡带哈浅22块高部位。

哈浅22区块整体表现为北西高—东南低的单斜构造，储层为侏罗系西山窑组一段构造油岩性油气藏。

全井地质分层较为简单，白垩系呼图壁租、清水河组底界深度分别为385.00 m和520.00 m，侏罗系西山窑组未钻穿，设计垂深650.95 m。

1.2 工程基本情况哈浅22-平1井为二开井身结构。

一开井眼？准346.1 mm×207.00 m，下入？准273.1 mm×206.96 m表层套管。

二开井眼？准241.3 mm，造斜点井深380.00 m，A、B靶井深分别为792.09 m和1022.46 m，完钻井深1033.00 m，设计造斜率21.54 ？觷/100 m。

1.3 发生漏失的基本情况该井施工中，钻至井深780.00 m起钻换钻具，下入FEWD随钻仪器，下钻至井深770.00 m时开泵，发生漏失，漏速37.8 m3/h，漏失时泥浆密度1.09 g/cm3，粘度45 s，使用复合堵漏材料堵漏成功。

恢复钻进后，钻至782.00 m，再次发生漏失，井口失返，经多次使用复合堵漏材料失败的情况下，使用复合堵漏材料添加5%建筑水泥的堵漏浆进行堵漏，候凝24 h，堵漏成功。

恢复钻进后，钻至906.00 m起钻更换动力钻具，下钻至井底开泵时，发生第三次漏失，井口失返，再次使用复合堵漏材料添加5%建筑水泥的堵漏浆堵漏失败。

1 漏失情况1.1 裂缝/断裂漏失焦石坝地区产层龙马溪组、五峰组，页岩层理发育，构造裂缝发育，地层疏松，漏点多，漏失情况复杂，地层承压能力薄弱，地层破裂压为1.41~1.45g/cm3。

因此，裂缝发育段及靠近大断裂附近极易漏失。

1.2 堵漏措施不足目前工区三开钻进采用油基钻井液，钻进过程中裂缝发育处漏失速度大，很难进行封堵。

钻进过程中形成的滤饼不致密，堵漏材料也无法滞留在裂缝中。

只能通过降低排量，降低循环压耗和泥浆密度，在泥浆中加入细颗粒随钻堵漏材料，加强随钻封堵能力。

无效堵漏严重制约着固井措施的实施，同时由于堵漏进行的钻井液处理造成钻井液性能差，冲洗和顶替效率不高造成固井质量变差。

2 固井难点1）地层承压能力低，无法使用常规密度水泥浆进行封固。

2）水平段长，目前已由最初的1000~1200m加大为1300-1500m，垂深的加深也加大了对井底的压力，长井段大排量循环会造成泵压过高，易压漏地层。

3）顶替效率难以提高。

4）油基钻井液在堵漏过程中经过处理后，固含增大、粘度升高、动切力大，冲洗效果难以保证。

5）对水泥浆性能要求高，低密度要求良好的沉降稳定性。

固井施工发现，低密度水泥浆在候凝过程中会在环空沉降出现200~400的胶结不良井段。

6）后期压裂作用要求水泥石具有良好的弹韧性和胶结强度。

7）套管下入过程中由于扶正器的刮擦及激动压力的影响容易造成井底已堵漏成功的井段重新出现漏失。

8）由于漏失的存在，压稳存在难度，增加过大的回压，有在固井结束后重新压漏地层的风险。

3 技术措施3.1 提升地层承压能力针对漏失后堵漏成功的井，固井之前采用动态和静态承压抬高地层承压能力，为固井施工提供依据。

通过漏失前后的钻井液密度计算漏失压力，根据固井时管外浆柱结构计算所需提承压能力；通井时以固井施工排量计算的环空返速为基准大排量循环，求取漏失量和漏失速率。

3.2 钻井液固井前的处理为了防止漏失，下套管过程中维持原井浆性能不变。

油田套管漏失井测井找漏测井技术研究与应用摘要：在油田的开发生产过程中，油井的套管如果存在漏失，从漏失处有地层水进入油井，使油井含水突然迅速上升。

套管漏失的表现方式有套管漏失和管外窜槽的现象。

采油井和注水井的找漏是生产测井技术中必须解决的问题。

怎样利用现有的测井的工艺和技术条件找到油水井的漏点位置和管外窜槽的位置，非常值得研究。

关键词：管外窜槽；套管漏失；水驱效果；测井技术引言在油田开发中后期，油水井中套管的错断、破损、腐蚀、破裂现象逐渐增多，有些套管经过找漏发现有多个破损漏失点。

传统查窜找漏施工，在修井的时候，修井队下油管封隔器对全井段进行分段卡封，同时泵车打压注水，观察压力的变化情况来判断井筒内的漏失位置。

该方法虽然比较可靠可以反应出井筒内存在的问题，但不能准确的找到漏点位置，也不能找到管外窜槽，用时也比较长增加了作业成本。

目前，常用的套管查窜找漏测井工艺有井温测井、流量计测井、同位素示踪测井、脉冲中子氧活化测井等技术，每种工艺各有优，缺点。

1利用泵车注水五参数法示踪剂空套管油井找漏五参数（温度+伽马+流量+磁定位+压力）示踪剂查窜找漏就是在用泵车注水的情况下投入同位素示踪剂，让同位素随注入水进行地层，随着时间的变化在套管漏失和管外窜槽处会出现示踪剂异常；再用带有伽玛探头的仪器在释放同位素的前后进行测试，再对两条伽玛曲线对行对比分析，找出同位素伽玛的异常变化，从而来判断套管的漏失和管外窜槽。

解释流程：将基线和吸水曲线进行重叠对比，对异常幅度进行面积积分，将注水量粗分到各层。

根据井温异常半径，和电磁流量测得的数据，对沾污等原因产生的同位素污染进行进一步校正，最后得到定量的分层吸水量。

应用方面：通过将注水剖面和油井产液情况或产出剖面进行综合对比分析，可以有针对性地调高或降低某些层位的注入量，或者调整油井产量，尽可能同时地保证既有足够的地层压力，又不造成注水突进形成水淹，控水稳油，提高采油效率。

应用于油水井套管漏失及漏失后管外窜槽。

高温高压井管柱设计和分析软件– WellCatWellCat可为管柱设计提供一体化设计和分析解决方案。

WellCat解决了管柱设计学科中的最复杂问题，即精确预测井下温度、压力剖面、管柱载荷和由之引起的位移等难题。

在Windows操作环境下的Wellcat软件由5个可独立运行的模块（Drill钻井、Pro开发、Casing套管、Tube油管、Multistring多管串）组成。

对高温高压油井不采用WellCat进行设计的潜在危险是，由于环空流体膨胀可能造成管柱失效，造成井漏和井喷，考虑到油藏的油气损失、勘探和开发费用以及对健康安全和环境（HSE）的影响。

该软件主要解决常温套管设计软件所不能解决的如下管柱设计中的最复杂的难题：①水下油井的环空热膨胀是否会引起套管损坏――内层管柱挤毁，外层管柱崩裂？②由温度、压力产生的对整个套管和油管系统的载荷会不会引起井口移位运动及载荷的重新分布？③如何消除套管和油管的弯曲，或将其限制在一定的范围内？④在深井钻井过程中，套管在未凝固的水泥是否弯曲，在采油过程中，如何避免这类问题？⑤小排量的反循环顶替封隔液对油管是起加热还是冷却作用？⑥在确保安全和可靠的前提下，有没有大幅度降低管材成本的途径？解决以上问题，需要解决三大重点问题，这也是WELLCAT所具有的三大主要功能：功能之一：精确模拟井的生命周期中任何时刻时的井下温度场与压力场功能之二：分析各种工况下管柱的受力情况，完成三轴应力校核功能之三：模拟流体膨胀与管柱变形情况，计算由此而来的附加载荷WELLCAT具有五个独立的模块，分别是：Drill钻井、Pro开发、Casing套管、Tube 油管、Multistring多管串。

➢瞬态及稳态分析➢在分析热交换过程中，考虑井眼周围一定范围内的地层温度的变化，提高了温度模拟精度➢各模块交叉分析，减少分析步骤。

如，在管柱受力分析的同时调用模拟井内流体、井壁、管柱温度与流体压力，有效加快分析过程➢通过不同阶段的管柱受力分析，预测管柱的寿命➢不但适用于高温高压井，同样可用于常规井分析（一）Drill（钻井）模块模拟钻井过程（包括正常钻进、起下钻、循环、测井、固井、挤水泥，打水泥塞）中的温度与压力变化情况，为调整钻井液、水泥浆性能提供依据，依据高温高压水力学计算方法精确控制流体循环压力，确保钻井的完全进行、提高固井质量。

2017年10月漏失井及低压油井冲、捞砂工艺技术探究于惠明（辽河油田辽河工程技术处，辽宁盘锦124010）摘要：当油田进入开发中、后期，油层压力普遍较低，砂岩的胶结强度遭到严重破坏，致使油井出砂严重。

油井积砂后，一般采用水力循环冲砂清除井内沉砂，但漏失井、低压油井很难建立循环，冲砂时大量的冲砂液携砂漏入油层，既造成油层污染，又造成孔隙堵塞。

油井投产后砂又进入油井，造成重复冲砂作业。

针对以上问题，我们研发了一套适用于漏失井及低压井的冲、捞砂工艺技术。

关键词：冲砂;捞砂;工艺技术1漏失井冲砂工艺技术1.1利用封隔器将油层上下封堵上下封隔器之间的双层管柱结构形成防污染冲砂循环系统；地面液流控制组合阀利用上提冲砂管柱的动作控制上流和侧流阀的开关，以保持地面不停泵即可连接油管，达到防止油层污染连续冲砂的目的。

漏失井机械冲砂工艺系统包括井底喷头、双封隔器、油管、伸缩调整接头、液流控制阀、简便活动冲砂接头。

其中：液流控制阀连接在冲砂单根油管上，用上提冲砂管柱的方式，控制上流控制阀和侧流控制阀开关，不需停泵即可接油管，达到连续冲砂；封隔器属自封型，能够成功封堵射孔井段，实现不污染油层，彻底清除井内沉砂；双层管柱由内外管连接在B-F 型封隔器和E-F 型封隔器之间，使冲砂液、携砂液不流经射孔井段，在双层管柱中建立冲砂循环通道。

1.2应用实例海16-42井，该井在1588m 处遇有砂桥，冲砂管柱入井顺序为：冲砂头+Z-F 封隔器+油管15根+B-F 封隔器+导流控制阀+油管+液流控制阀+出口软管线进沉砂罐。

第一根油管冲到底后，无需停泵，直接提起一根事先连好的油管+液流控制阀，油管与第一个液流控制阀上接头联接后，上提油管，靠井内油管的重量将液流控制阀上的剪钉剪断，活塞下行，关闭侧向阀，打开上流阀，实现不停泵连续冲砂。

重复上述动作，直至冲砂到井底。

这口井冲砂进尺累计136m ，返出砂量2.69m 3。

1.3工艺特点(1)既能成功封堵漏失井段以达到最佳冲砂效果，也避免对地层的污染。