摘要:相比常規修井作業,連續油管工藝技術具有不用壓井、不用動井內管柱、節約成本及降低勞動強度等特點。本文在對連續油管作業類型分析基礎上,以L油田為例,詳細分析連續油管常用技術,即連續油管拖動水平井分段壓裂技術、連續油管徑向水力噴射射孔技術及連續油管注氮氣排液技術,現場應用效果顯著,可為同行提供借鑒經驗。
關鍵詞:連續油管;工藝技術;分析研究
1.前言
連續油管技術發展于二戰期間,主要用于海底鋪設管線運輸石油,我國引進和使用連續油管作業技術始于20世紀70年代,主要在四川油田用于進行氣井小型酸化、氣舉排液、沖砂清蠟等簡單作業,取得一定成果,后逐步推廣至大港油田、冀東油田、長慶油田,主要應用于修井、完井、鉆井及測井施工中,大幅度提高工作效率,節約施工成本。本文以L油田為例,分析連續油管工藝技術類型及應用效果。
2.連續油管技術特點
相對常規修井作業,連續油管作業具有五方面特點,一是不用壓井,直接作業;二是不用動井內管柱,保護生產油管;三是能完成一些常規方法施工難度大作業,比如水平井連續均勻酸化、大斜度井或水平井射孔等;四是能替代一些常規作業,施工效率及質量更高;五是節約成本,減少施工人員勞動強度,降低施工風險,安全可靠。
3.連續油管作業類型
連續油管作業類型主要有修井作業、永久性安裝作業、非常規連續油管作業、鉆井作業等四方面,其中修井作業分為泵注作業和機械性作業,具體見表1。
4.連續油管技術分析
4.1連續油管拖動分段壓裂
連續油管拖動分段壓裂技術主要用于水平井,可實現水平段分段壓裂,其工藝管柱主要由連續油管接頭、扶正器、水力噴射工具、反循環接頭、封隔和錨定裝置以及機械式套管接箍定位器等組成,具體壓裂過程中分為以下幾步,一是起出待壓裂井生產管柱后,通井至人工井底;二是下入分段壓裂工藝管柱,需要定位器進行校深,精確卡準封隔器卡封位置;三是對待壓裂井段進行射孔;四是對射孔井段進行水力壓裂,壓裂成功后解封封隔器;五是利用連續油管車上提管柱,將封隔器坐封在第二個壓裂井段底部進行壓裂,如此循環,直至完成全部壓裂設計井段。
L油田實施水平井連續油管拖動分段壓裂25井次,有效23井次,措施有效率92.0%,平均單井日增油5.5噸,水平井日產油量是相鄰直井2倍,階段累增油3.2萬噸,效果顯著。但連續油管拖動分段壓裂存在三方面技術限制條件;一是施工壓力,連續油管內壓最大強度為69.5MPa,對于井深、施工壓力高井使用受限;二是施工排量,壓裂液與管壁之間存在摩阻,導致排量減小,井越深、摩阻越大,影響排量越大;三是水力噴射噴嘴存在截流壓差,連續施工易損壞,影響作業進度。
4.2連續油管徑向水力噴射射孔
連續油管徑向水力噴射射孔技術可以在油層任意深度和方位噴射多個長度100m以上的徑向水平孔,類似于于分支水平井,提高油井儲量控制范圍及泄油面積,進而提高油井產能。
該工藝技術主要設備有連續油管車組、高壓動力泵、連續油管、地面計算機監控設備、數據采集及處理裝置以及相關井下工具等(導向、開窗、噴射工具等)。其中高壓動力泵為動力液驅動設備,連續油管為工具輸送管柱及入井動力液通道,油管作為連續油管入井通道,具體施工過程如下:
首先下入油管+定位短節+導向器管柱到預定位置,采用磁性定位+自然伽瑪測井儀進行深度和方位校正,然后再下入連續油管+電動機+萬向軸+鉆井管串,利用連續油管傳輸流體驅動電動機,電動機帶動鉆頭進行開窗作業。完成開窗后,起出開窗工具,下入連續油管帶噴嘴管串至開窗孔后,啟動高壓動力泵對油層進行徑向水力噴射射孔,直至達到設計徑向深度。
L油田實施連續油管徑向水力噴射射孔10井次,成功率100%,平均單井日產油10.5噸,階段累增油3.8萬噸。
4.3連續油管注氮氣排液技術
油井射孔投產或壓裂作業后,常規放噴難以排出井筒內殘余壓井液,可實施連續油管注氮氣排液技術,利用液態氮氣的膨脹能,將井筒內的壓井液替出,降低井筒內液柱壓力,達到誘噴排液目的,液氮注入方法可分為連續注入法和間歇注入法。
連續注入法是指連續油管從油套空間靜液面位置開始,邊下管柱邊注氮排液,管柱下入速度一般控制在10~15m/min,氮氣注入排量60~80L/min,主要優點為注入泵壓低,且可控制地層產液壓差,避免生產壓差過大造成地層出砂或井底坍塌。
間歇注入法是將連續油管下至預定排液深度,氮氣注入壓力大于注入點上部液柱壓力,確保氮氣順利注入,一般連續油管下入深度為生產管柱中部進行注氮,若無法自噴則下到生產管柱喇叭口處注氮排液,若不噴再下到射孔井段進行注氮排液。L油田現場應用80余井次,大幅度減少排液時間,提高油井生產時率。
5.結論
本文在對連續油管技術特點及作業類型分析基礎上,以L油田為例,詳細分析連續油管常用技術,即連續油管拖動水平井分段壓裂技術、連續油管徑向水力噴射射孔技術及連續油管注氮氣排液技術,對技術原理及施工工藝進行介紹,現場應用效果顯著。
參考文獻:
[1]官永成.連續油管技術在井下作業中的應用現狀與發展趨勢探討[J].化工管理.2016(23).
[2]馬宇澤.薩北油田連續油管技術應用實踐及發展[J].化工管理.2021(05).
作者簡介:
張耀華,男,1969年7月出生于吉林省大安縣,漢族,工程師,2009年畢業于中國石油大學,現于中國石油吉林油田公司英臺采油廠從事鉆修井作業工作。