水平井完井技术在长北气田的应用

水平井完井技术在长北气田的应用　●　石　公…　一一一…西　㈣　摘　要水平井钻完井技术在提高天然气采收率等方面具有明显的优势。通过介绍长北合作区双分支水平井完井管柱、井下工　具、＿Ｔ－具下深、完井质量检验等技术的应用，得到水平井完井技术在长北气田的成功应用。为生产任务的完成提供了强有力的技　术支持和安全保障。　关键词采收率　双分支水平井完井管柱　完井质量　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌｓ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈｅ　ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｉｎ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｎａｔ—　ｕｒａｌ　ｇａｓ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａｎ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｌｉｋｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ　ｓｔｒｉｎｇ　ｏｆ　ｔｗｏ－ｂｒａｎｃｈｅｄ　ｈｏｒｉｚｏｎｔ￣ｗｅｌｌｓ，ｔｈｅ　ｄｏｗｎｈｏｌｅ　ｔｏｏｌｓ，ｔｈｅ　ｌａｎｄｉｎｇ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　ｔｏｏｌ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ　ｗｅｌｌ　ｑｕａｌｉｔｙ，ｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ　ｔｈａｔ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ　ｔｅｃｈ—　ｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌｓ　ｔｏ　Ｃｈａｎｇｂｅｉ　ｏｉｌｆｉｅｌｄｓ　ｉｓ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ，ｗｈｉｃｈ　ｏｆｆｅｒｓ　ｓｔｒｏｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ａｎｄ　ｓａｆｅｔｙ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ａｃ—　ｃｏｍｐｌｉｓｈｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔａｓｋ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｔｈｅ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ　ｓｔｒｉｎｇ　ｏｆ　ｔｗｏ—ｂｒａｎｃｈｅｄ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌ；ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ　ｗｅｌｌ　ｑｕａｌｉｔｙ　

长庆油田分公司长北区块（以下简称长北区块）　位于鄂尔多斯盆地东部，它是一个典型的低渗低压　低孔隙度的非均质气藏。针对这一特点，长北项目　采用了双分支水平井的开发技术，长北水平段长　２　０００ｍ左右，单井日产能１００　１０４ｍ　／ｄ，一口井总产　能１１．５ｘ１０ｓ１ＴＩ　。同时长北合作项目井下管串组合以　及井口采气树都引用了大尺寸进口生产管柱、自平　衡式井下安全阀、永久式封隔器、密封工作筒以及美　国钻采石油公司提供的整体式采气树，为长北气井　平稳安全高效的生产提供了强大的支持。　１井身结构对比　长北气井完井井身结构与ＴＰＯ老井井身结构　有很大的不同　ＴＰＯ老井的井身结构多为油套连通　式，油管采用的是ＥＵＥ扣型，井口装置为组合式采　气树：长北气井完井管柱主要包括液压控制自平衡　型井下安全阀，永久式封隔器，ＭＳＰ多道密封油管　挂，ＭＳＰ整体式采气树，油管采用的是优质ＦＯＸ—Ｋ　螺纹扣型油管。　２长北完井生产管柱　２．１扣型选择　为了提高油管连接强度和气密封性，采用　ＦＯＸ—Ｋ优质螺纹。ＦＯＸ—Ｋ扣型的优点是起到双密　封作用，主密封是内部台阶面密封，辅助密封是螺纹　密封。有效的防治了油管漏的问题。　２．２材料的选择　长北使用的油管都多为Ｌ８０钢级的１３铬防腐　套管。该材料是碳钢合金，管做过防锈处理，它能防　止油管重量失重，受压缩性和抗拉性好，能有效的防　止轻微Ｈ：Ｓ和ＣＯ　腐蚀。为长北气井的稳产，水平井　的持续发展提供保障。　２．３尺寸的选择　错误尺寸的生产管柱有可能会导致井中液体不　能被携带出，而造成井筒积液，影响生产。使用合适　尺寸的油管在正常生产过程中不但可以确保气体能　够顺利流过，而且可以确保不会限制产能发挥。　目前长北水平井所用油管尺寸主要有３种：　８８．９ｒａｍ，１　１４．３ｍｒｎ，１３９．７ｒａｍ。　长北各井油管尺寸分布见表１。　生产管柱尺寸的选择是根据地震资料进行综合　解释和评价，在高分辨率地震剖面上追踪解释各层　地震反射波，确定该井的储层厚度，砂体展布；还要　根据钻井岩屑资料判定储层顶，底垂直深度，实际钻　遇储层长度来判断储层有效厚度，水平段储层有效　长度。最后分析录井资料。解释储层物性。综合以上　因素，产能分析工程师（ＰＴ）会通过建立气井模型得　出合适的生产管柱尺寸。　

ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ　ＳＵＰＥＲＶＩＳｌＯＮ　ｌＮＰＥＴＲＯＬＥＵＭ　表１长北气田油管尺寸统计表　ＣＢ１－１　ＣＢ２—２　ＣＢ１—３　ＣＢ２一ｌ　ＣＢ３－ｔ　ＣＢｌ一２　ＣＢ２－３　ＣＢ３—２　ＣＢ１２－１　ＣＢ４一ｌ　ＣＢｌ５—３Ｖ　ＣＢ５－１　ＣＢ１４－１　ＣＢ１２—３Ｖ　ＣＢ９—３Ｖ　ＣＢ４—２　ＣＢ６—２　ＣＢ５－２　ＣＢ６—３　ＣＢ１４－２　ＣＢ５—３　ＣＢｌ５一ｌ　ＣＢ１２－２　ＣＢ９一ｌ　ＣＢ２１—１　ＣＢ８－１　ＣＢ８—２　ＣＢ９－２　２００６．０３．２４　２０啜０　６．ｉ０　７．。２５３。　｜－　２００ｆ＿６．１２．０９　２　ｙ７－ｏ２．１２　２Ｏ０７　０６。ｌ３　２００７．０８．０１　２　）７．１　１１　２００８．０２．　２００８．０２．０ｔ　２００８．０６．１０　２００８．０６．１３　２００８，０７，３０　２００８．０８．０２　２００８．Ｄ８．１０　２００８．０９．１９　２００８．１０．２１　２００８．１１．１２　２００８Ａ１．２０　２００９，０２．２７　２００９．０３Ａ３　２００９．０３．０６　２００９．０８．０　４　２００９．０８．２２　２００９．０９．０８　２０１０．１１．２３　２Ｏｌｏ．Ｏ　２３　２Ｑｌ　１２．ｔＩ　２Ｏｌ０．Ｏ５．２９　ｌＩ４．３　１１４　３　ｌｌ４．３（２次完井）　１ｌ４．３　井下安全阀（３００ｍ）以下为８８．９，以上为１　１４．３　１ｌ４．３　ｎ４．３　ｌｌ４．３　封隔器（２　８００ｍ）以下为１１４．３，以上为１３９．７　封隔器（２　８００ｍ）ｌ￣Ａ下为１１４．３，以上为１３９．７　８８．９（直井压裂井）　１　５００ｍ以下为１１４．３。以上为１３９．７　１　４３７ｍ以下为１１４．３，以上为１３９．７　８８．９（直井压裂井）　８８．９（直井压裂井）　１　２５０ｍ以下为８８．９，以上为１１４．３（２次完井）　ｌｌ４．３　ｌｌ４．３　９４４ｍ以Ｔ为８８．９，以上为１１４。３　ｌｌ４３　９４５ｍ以下为８８．９，以上为１１４．３　井下安全阀（３ｏ０　以下为８８．９，以上为１１４．３　１ｌ４．３　１１４，３　８８．９　１ｌ４．３　ｌ１４Ｉ３　８８．９　

在下油管过程中，许多细节往往被操作者忽视，　最后导致油管漏失或者油管缩径，所以下油管需注　意：①油管丝扣下放之前检查，保证干净无损坏；　②丝扣油涂抹在油管公扣上；③每根油管上扣使用　引扣器；④每根油管在大钳上扣前必须人工倒扣；　⑤油管大钳在上扣过程中不可以出现打滑，如果有　打滑现象，立刻停止，更换钳牙。坚决不可以使用外　力将大钳固定，以免将力传到别处，导致扭矩仪读数　不准，破坏油管丝扣。　

３油管引鞋　油管引鞋处在整个完井管串组合的最下端。引　导完井管柱可以顺利的下放到指定位置。引鞋内喇　叭口的设计是保证钢丝工具或是连续油管井下工具　能够顺利的被下放和回收。　因为涉及到日后钢丝绳，电缆以及连续油管的　操作，它的下放深度也有规定，一般下放深度３　３００　ｍ左右，井斜度不能超过６０。。　

２　０　４　５　６　７　８　９　加　ｎ　Ｍ　：２　＂　ｉ　．　誊　薯ｌ　ｉ　；　＿　ｉ＿　＿　０　濑簿冁　０　｜　＿　臻　溥…ｉ　＿ｌｌｌ＿＿　ｌ　ｌ　ｌｌ　ｉ　。　４丢球式单向阀　与密封锁紧装置配合使用，悬挂在密封工作筒　中，目的是通过投球后封闭油管内径。憋压，使封隔　器上下卡瓦动作并坐封。　

５密封工作筒　长北气田采用哈里伯顿生产的Ｘ才：ｕ　ＸＮ型坐落　短接，连接在油管上，壁厚比油管厚，内部有多个台　阶和凹槽，下部有抛光密封面，可以悬挂各种井下工　具，如堵塞器、压力计、温度计、流量计、井下流体控　制阀门等。　

６封隔器　长北使用的是哈里伯顿石油公司生产的永久性　封隔器，其目的为：①封隔器与完井液形成了２道保　障，保证气井安全生产；②密封了套管和油管环空，　与地层隔离，其中套管不承受地层压力，环空完井液　的主要成分是甲酸钠溶液和缓蚀剂，具有低伤害和　环保的好处，同时防止套管和套管头的腐蚀。　封隔器上下卡瓦很脆弱，在被运送至钻台面的　过程中要非常注意，不可以猛烈撞击本体和卡瓦。在　下放时。就必须控制速度，封隔器之前的油管下放速　度应控制在１５根／ｈ。下入封隔器之后，下放速度应　控制在１０根／ｈ，尽量避免急停急下，以免导致封隔　器提前作封。　７井下安全阀　长北气田采用哈里伯顿生产的１１４．３ｍｍ（直井　采用８８．９ｍｍ）自平衡ｓＰ型井下安全阀自带一个　９６．８５ｍｍ（直井采用７１．４５ｒｎｍ）Ｘ型座放短节。当液　压控制管线压力达到设计压力，安全阀打开，而且可　以远程控制。　（１）井下安全阀下深３００ｍ，其目的是：①防止水　合物的形成；②当地面上出现自然灾害和人为因素　导致井口装置被损坏时，能及时地保护井口。　（２）井下安全阀下放需注意：①安全阀在基地连　接好后。进行２次试压，一是进行本体试压。７ＭＰａ、　２８ＭＰａ：二是安全阀阀板抗压测试，关闭阀板后从　阀板下端打压，７ＭＰａ、２８ＭＰａ。②测试控制管线是否　通畅。③在安全阀接到完井管柱内后，连接控制管线　和井下安全阀，试压至５０ＭＰａ，观察１５ｒａｉｎ。不漏则　测试返流。之后再次打压至３５ＭＰａ后下井。④下井　过程中要特别注意，坐卡瓦的时候不可以压到控制　管线。　８厚壁短节　接在井下安全阀上端，管壁比普通油管厚。因为　安全阀相比油管内径较大，天然气从内径较小的油　管进入内径较大的安全阀后，可能会导致安全阀上　端出现紊流，如果井中有砂，会造成油管穿孔。　９油管挂　油管挂连接着油管。处在油管管柱的最上端，坐　落并锁定在油管头上，是油管和套管环空之间的一　道密封，同时也是采气树和井口之间的一道密封。　长北使用的油管挂是美国钻采石油公司（ＭＳＰ）提供　的，该油管挂的特点是多道密封，自上而下共５道密　封。　油管挂的下放过程中需注意：①检查管串组合　表，确定任何井下工具都已下到正确的位置。②打开　环空，观察返液。③泄掉控制管线压力，留足够长的　控制管线．割断控制管线，将控制管线穿出油管挂并　固定。打压测一次返流，为了测试已经下入井中的控　制管线是否完好，和之前的返流作对比。对比合适。　打压到３５ＭＰａ。④油管挂上的密封件非常的重要，　下井之前一定要检查，擦干净，抹上薄薄的黄油。　⑤测试大钩悬重在上提下放过程中的变化，并记录。　以便油管头坐封后进行悬重参数对比。⑥油管挂一　旦到位，卸掉控制管线的压力，在立刻打压到　３５ＭＰａ，观察手压泵压力。判断控制管线和井下安全　阀是否正常。