油管输送式钻磨复合桥塞技术在南贝尔凹陷地区的应用

油管输送式钻磨复合桥塞技术在南贝尔凹陷地区的应用

高苏日塔拉图

中国石油大庆油田有限责任公司试油试采分公司

摘要：水平井进行泵送分簇射孔+复合桥塞分段封堵+体积压裂后，投产时常用连续油管携带工具钻磨复合桥塞，实现井筒畅通，达到增产效果。但是国内连续油管设备数量不多，安装拆卸工序繁琐，存在易卡钻等风险，况且对于工具的要求高，各项成本也很高。结合南贝尔凹陷地区地层压力低的特点，对XXI区块TXXI-X-P1、TXXI-X-P2及TXXI-X-P3等3口水平井压裂后，应用了油管输送钻磨工具钻磨复合桥塞技术；采用5LZ 95×7.0-VII-S螺杆钻具及φ114 mm 四刃平底磨鞋，优化碎屑补集器等地面流程，严格控制泵压、排量、钻压等技术参数；实现单趟钻磨管柱最多钻除14个复合桥塞，单个桥塞平均钻磨时间为79 min，单个桥塞最快钻磨用时40 min，并且施工途中管柱无砂卡、不进迟等现象。现场实践证明,油管输送钻具钻磨桥塞工艺效率不低于连续油管作业，且达到了节省施工成本的目的。

关键词：水平井；增产；复合桥塞；钻磨 ；连续油管；油管输送

油田抢抓技术攻关，加大投资力度，开发水平井采用水力泵送桥塞分段压裂技术^[1-3]。该工艺不受压裂层数的限制, 钻磨掉桥塞后，有助于井筒畅通，达到增产目的又方便后续工艺管柱的下入^[4-5]。复合桥塞在射孔时在直井段通过电缆进行输送，水平段则利用压裂泵车打压送至设计位置；复合桥塞具有较高的承载能力，满足大排量泵入、钻磨效率高等特点^[7-8]。

1 钻磨工具选择

钻磨桥塞工具选配依据突出功能、考虑井内压力、适合本地区的原则。油管与工具丝扣处涂好丝扣油，缠好生胶带，依次连接，不增加多余接头。

1.1 单向阀

单向阀型号为FP2 7/8″ ×35 MPa，可实现流体的单向流动，阻止井底流体沿管内上窜，保护螺杆钻具和实现油管内防喷，可承压35 MPa。

1.2 螺杆钻具

优选5LZ 95×7.0-VII-SF型螺杆钻具，在一定的排量和泵压条件下马达转动有效，能够两全均衡转动速度和扭矩力，又能承压较大载荷。

1.3 平底磨鞋

4列平底磨鞋，本体底部分列4个凸起的板形刃体，每个刃体前端并列镶嵌板状硬质合金柱体，后端焊死合金颗粒，与刃体同高，具有刚度大，材料布置适合等特点，能够阻止大颗粒物质的返铣，重新钻磨到尺寸足够小方能返出。

2 采用技术措施

水平井钻磨桥塞施工中现场必须控制好排量、泵压及钻压等施工中重要的参数。撬装泵排量显著影响螺杆钻具工作效率、环空返液流速和携带碎屑效果，泵压的变化直接反映井下钻磨情况，钻压是钻磨作业中操控的关键。施工中要保障环保工作，确保循环洗井足够量的基液，做好过程控制。

2.1 撬装泵排量

由于XXI区块3口井都已投产，因此桥塞上端都有一定量的压裂砂沉积。以TXXI-X-P2井为例，由于该井安装抽油机投产一个多月，探第一个桥塞时，管柱遇阻深度距离桥塞深度91.43 m，作业人员随即组织冲砂。启泵循环，排量缓慢提升至0.45—0.55 m3/min之间，先测量记录螺杆钻具空转泵压，随后参考螺杆钻具所允许的最高压力降，计算出施工过程中可以控制的最大泵压和最佳工作泵压。

2.2 施工钻压与泵压

钻磨桥塞过程中真实钻压控制在20 kN左右，由于套管水平段摩擦阻力过大，拉力表显示钻压不一定是实际作用在桥塞上的钻压，钻磨后几个桥塞过程中，由于套管水平段摩擦阻力过大，施加钻压应主要参考泵压，以工作泵压大于空转泵压2-3 Mpa为准。密切监控泵压、排量变化，如果泵压过大，应及时活动管柱至正常压差。在泵压和排量无异常的情况下，尽量采用低钻压、高泵压、大排量可加快钻磨的速度。

2.3过程控制

保持工作泵压，每次下放管柱10 cm，钻磨时间3-5 min；在钻磨进尺0.8 m后，每间隔15-20 min应上提下放活动管柱2-3 m，判断是否钻除桥塞；如未继续进尺，可重复以上过程。地面流程套管出口先连接碎屑补集器,后进入沉砂池,沉砂池以及与之连接的循环池钻磨桥塞前应清理干净。钻磨桥塞过程中合理施加钻压,避免卡钻、顿钻,减少钻具损伤,以便一趟管柱钻磨完全部桥塞。

3 应用实例及效果分析

TXXI-X断块地理位置位于TAMSAG盆地XXI区块内，构造位于南贝尔凹陷东次凹北洼槽，TXXI-X-P1、TXXI-X-P2及TXXI-X-P3等3口水平井位于断块东北部，附近6口井地温梯度为3.47-3.80 ℃/100m，平均3.62 ℃/100m，预计地层温度65-70 ℃，附近4口井南一段实测地13.71-16.69 MPa，平均15.13 MPa，地层压力系数0.90-0.93，平均0.91。

构造位置相对较低，有效厚度小，采用水平井开发。已TXXI-X-P3井为例，采用复合桥塞进行分隔，套管逐层压裂，共计压裂9层，打复合桥塞8个，于9月30日完成全井压裂施工，10月1日8:18开始放喷，施工前敞口放喷，日产液为48 m³。用底部带四刃平底磨鞋连接螺杆钻具管柱一次钻通井内全部桥塞，单个桥塞平均钻磨成功时间为55 min，最快用时40 min；3口井中单趟管柱最多钻除14个复合桥塞，单个桥塞平均钻磨时间为79 min。

4 结论

（1）油管输送钻具钻磨复合桥塞技术，适用于地层压力低，放喷结束后井口压力不高，日排液放喷出液量小的水平井，钻磨作业效率不低于连续油管作业。

（2）地面流程简捷实用，井内无需多余工具，设备设施成本低廉，使用操作方便可靠,同时保证了钻磨作业高效率需求。

（3）整体试验效果良好，成本相比连续油管设备低、钻磨桥塞效率高、施工区域适应性强，可在地层压力低压区块推广应用。

参考文献

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第一作者简介:高苏日塔拉图,男,1992年出生,大学本科,助理工程师,2014年毕业于东北石油大学石油工程专业,现从事油气测试技术工作。