水平井与分支井修井配套技术.ppt

水平井与分支井修井配套技术,主 要 内 容,一 水平井与分支井技术简介,二 水平井与分支井完井投产工艺,四 水平井修井配套技术,五 分支井修井配套技术,三 水平井与分支井修井设计,一 水平井与分支井简介,1.1 水平井,水平井的井眼轨迹：一般分为直井段、弯曲段和水平段。水平井的种类：一般分为常规水平井和侧钻水平井。,辽河石油勘探局工程技术研究院,4,一 水平井与分支井简介,1.2 侧钻水平井,特点：利用老井套管 成本低 井眼尺寸小 修井难度大,一 水平井与分支井简介,1.3 SAGD,成对水平井,上方水平井眼注蒸汽,下方水平井眼重力泄油,一 水平井与分支井简介,1.4 分支井,分支井的井眼轨迹：有直井、斜井和水平井三种。分支井的种类：分为新钻常规分支井和老井侧钻分支井。分支井的分级：根据分支井完井难易程度分为六级，目前国内基本采用的是四级完井。,辽河石油勘探局工程技术研究院,7,2.1 完井方法 2.1.1 水平井完井方法 悬挂尾管筛管完成、悬挂尾管固井射孔完成、悬挂筛管筛管以上固井完成、固井射孔完成、固井下部筛管完成、裸眼完成。2.1.2 分支井完井方法 分一级完井、二级完井、三级完井、四级完井、五级完井和六级完井。,二 水平井与分支井完井投产工艺,悬挂筛管完成,2.1.1 水平井完井方法,悬挂尾管固井射孔完成,2.1.1 水平井完井方法,悬挂筛管筛管以上固井完成,2.1.1 水平井完井方法,2.1.1 水平井完井方法,固井射孔完成,2.1.1 水平井完井方法,固井下部筛管完成,2.1.1 水平井完井方法,裸眼完成,2.1.2 分支井完井方法,主井眼和分支井眼均为裸眼，分支连接处无支持。主要应用于较坚硬、稳定的地层。,1级完井,2.1.2 分支井完井方法,主井眼注水泥封固，分支井眼为裸眼，这种完井方式经济，允许选择性采油，主井眼的套管提高了井眼的稳定性。,2级完井,2.1.2 分支井完井方法,主井眼下套管固井，分支井下尾管。,3级完井,2.1.2 分支井完井方法,主井眼和分支井眼均下套管固井，具有最大的机械连接性。,4级完井,2.1.2 分支井完井方法,主井眼注水泥固 井，分支井各层压力分隔。,5级完井,2.1.2 分支井完井方法,井下分叉装置,6级完井,2.2 水平井与分支井投产工艺,油层压力与原油性质决定不同的投产方式。稀油油藏：油层压力高时自喷生产；油层压力低时机抽生产。稠油油藏：注蒸汽降粘后机抽生产。主要包括吞吐、汽驱和重力泄油。,水平井生产管柱一般下到距离水平井生产井段以上30-50米的光套管处。,分支井生产管柱一般下到最上一个分支的悬挂器处进行合采。,辽河石油勘探局工程技术研究院,21,3.1 设计依据 采油地质设计：油田区块、修井井号、生产井段、地层压力、修井目的及修井要求等。钻井基础数据：完井日期、完钻井深、井身结构及数据、井斜方位数据、套管记录、固井质量、套补距及油补距等。历次作业情况：作业时间、作业目的、修井结果、最后一次作业井眼情况及井身结构图等。3.2 修井目的及修井要求 根据甲方设计写出详细的修井目的及修井要求。3.3 施工工艺及步骤 根据修井目的及修井要求，设计施工工艺及施工步骤。,三 水平井与分支井修井设计,辽河石油勘探局工程技术研究院,22,3.4 施工工具及材料 根据修井目的、修井要求、施工工艺及施工步骤，要充分的准备修井工具和修井材料。3.5 HSE要求 包括职工人身安全、工作环境、身体健康和井场安全、油井安全及周围环境保护。3.6 设计审批 设计必须有设计人签名、审核人签名及甲方领导审批意见并签名。,三 水平井与分支井修井设计,四 水平井修井配套技术,4.1 水平井冲砂技术4.2 水平井磨铣打捞技术4.3 水平井长井段大通径管加衬技术4.4 水平井套管补贴技术4.5 水平井酸洗增产技术4.6 水平井液压整形技术4.7 水平井完井筛管打捞技术4.8 水平井堵水技术,辽河石油勘探局工程技术研究院,24,4.1 水平井连续冲砂技术,4.1.1 水平井为什么要进行连续冲砂,4.1.2 水平井连续冲砂的两种方法,4.1.3 连续冲砂装置冲砂的冲砂原理,4.1.4 连续冲砂装置冲砂的几种方式,4.1.5 连续冲砂装置部分工具,4.1.6 连续冲砂装置冲砂施工流程及施工参数,辽河石油勘探局工程技术研究院,25,4.1 水平井连续冲砂技术,4.1.1 水平井为什么要进行连续冲砂技术,常规冲砂方法就是将油管下到砂面以上几米后，开泵冲砂，冲完一个单根后，必须停泵接单根，停泵时冲离的砂子会向下沉积，沉积的砂子会造成油管的悬重增加。如果是反循环冲砂，严重时会造成管内砂堵，循环不通，憋泵等现象；如果是正循环冲砂，严重时会造成卡钻事故。否则冲完一个单根后，把井底冲起的砂子全部循环到地面后再停泵接下一个单根，这样才比较安全。这种常规冲砂方法在井斜小的井中施工时还可以，但在井斜角超过60的大位移井，水平井、侧钻水平井、分支井和分支水平井中，由于冲砂不连续造成砂子在下井壁形成砂桥，很易造成卡钻。所以水平井要应用连续冲砂技术。,4.1 水平井连续冲砂技术,4.1.2 连续冲砂的方法有两种,a.连续油管车冲砂,优点：操作简单缺点：排量小满足不了携砂所需排量；成本高。,b.连续冲砂装置冲砂：利用井口装置和冲砂液 变换机构实现连续砂。,优点：可以满足携砂所需排量，施工 成本低。缺点：辅助工具较多。,利用井口装置和冲砂液变换机构的配合使用，来达到接单根时不停泵，以实现连续冲砂。,4.1 水平井连续冲砂技术,4.1.3 连续冲砂装置冲砂的冲砂工作原理,辽河石油勘探局工程技术研究院,28,4.1 水平井连续冲砂技术,a.常压正循环连续冲砂,4.1.4 连续冲砂装置冲砂方式,d.低压反循环连续冲砂,b.低压正循环连续冲砂,c.常压反循环连续冲砂,4.1 水平井连续冲砂技术,连续冲砂原理图,a.常压正循环连续冲砂,辽河石油勘探局工程技术研究院,30,4.1 水平井连续冲砂技术,连续冲砂工艺,a.常压正循环连续冲砂,冲砂液由冲砂液入口入井后，在井口装置的密封件阻止作用下，冲砂液向下移动，向下移动过程中受到冲砂液变换机构的阻流部分的作用，经转换部分进入内管柱，再由于管堵的作用，使冲砂液向下移动，由冲砂喷头喷出，冲离的砂子在冲砂液的携带下向上移动，经冲砂液出口返至地面。在冲砂过程中，井口装置和冲砂液变换机构的管堵部分使冲砂液与上部油管隔开，达到在冲砂过程中不停泵就可接单根，从而实现连续冲砂。,辽河石油勘探局工程技术研究院,31,4.1 水平井连续冲砂技术,连续冲砂原理图,b.低压正循环连续冲砂,辽河石油勘探局工程技术研究院,32,4.1 水平井连续冲砂技术,连续冲砂工艺,b.低压正循环连续冲砂,冲砂液由冲砂液入口入井后，在井口装置的密封件阻止作用下，冲砂液向下移动，向下移动过程中受到冲砂液变换机构的阻流部分的作用，经转换部分进入内管柱，再由于管堵的作用，使冲砂液向下移动，由冲砂喷头喷出，冲离的砂子在冲砂液的携带下，通过下部内外管柱环空向上移动，隔绝了冲砂液通过低压地层，经冲砂液出口返至地面。在冲砂过程中，井口装置和冲砂液变换机构的管堵部分使冲砂液与上部油管隔开，达到在冲砂过程中不停泵就可接单根，从而实现连续冲砂。,辽河石油勘探局工程技术研究院,33,4.1 水平井连续冲砂技术,连续冲砂原理图,c.常压反循环连续冲砂,辽河石油勘探局工程技术研究院,34,4.1 水平井连续冲砂技术,连续冲砂工艺,c.常压反循环连续冲砂,冲砂液由冲砂液入口入井后，在井口装置的密封件阻止作用下，冲砂液从环空向下移动，携带砂子进入冲砂管柱内部向上移动，向上移动过程中受到冲砂液变换机构的阻流部分的作用，经过转换部分进入上部内外管柱环空，通过冲砂液出口返至地面。在冲砂过程中，井口装置和冲砂液变换机构的管堵部分使冲砂液与上部油管隔开，达到在冲砂过程中不停泵就可接单根，从而实现连续冲砂。,辽河石油勘探局工程技术研究院,35,4.1 水平井连续冲砂技术,连续冲砂原理图,d.低压反循环连续冲砂,辽河石油勘探局工程技术研究院,36,4.1 水平井连续冲砂技术,连续冲砂工艺,d.低压反循环连续冲砂,冲砂液由冲砂液入口入井后，在井口装置的密封件阻止作用下，冲砂液从环空向下移动。通过下部内外管柱环空，隔绝了冲砂液与低压地层直接接触，携带砂子进入冲砂管柱内部向上移动。在冲砂液向上移动过程中，受到变换机构阻流部分的作用，经过转换部分进入上部内外管柱环空，通过冲砂液出口返至地面。在冲砂过程中，井口装置和冲砂液变换机构的管堵部分使冲砂液与上部油管隔开，达到在冲砂过程中不停泵就可接单根，从而实现连续冲砂。,4.1 水平井连续冲砂技术,a.冲砂配套工具的井口装置,接下油管时实现流体单向密封，其密封压力达到20MPa。,4.1.5 连续冲砂装置部分工具,4.1 水平井连续冲砂技术,b.冲砂液变换机构,冲砂液从内外管柱环空转换到内管柱向下流动，可承受压力25MPa.,4.1 水平井连续冲砂技术,喷头产生一定的水马力及喷射速度，使砂子易离开井底。,c.冲砂液喷头,4.1 水平井连续冲砂技术,a.施工流程,4.1.6 连续冲砂装置冲砂施工流程及施工参数,1）常压施工流程图,2）低压施工流程图,辽河石油勘探局工程技术研究院,41,4.1 水平井连续冲砂技术,b.施工参数,要求冲砂液返速0.8-1.0m/s 冲砂下放速度不能大于5m/min,4.1.6 连续冲砂装置冲砂施工流程及施工参数,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,4.2.1 液压钻铤,4.2.2 滚珠稳定器,4.2.3 井下液压拉拔工具,4.2.4 高效磨铣工具,辽河石油勘探局工程技术研究院,43,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,采用液压钻铤加压，可以使钻压平稳有效地传递到磨铣工具或钻头上。,b.结构图,4.2.1 液压钻铤,a.用途,辽河石油勘探局工程技术研究院,44,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,c.外形尺寸与技术参数,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,采用滚珠稳定器，可以扶正近钻头钻具，使磨铣工具或钻头居中。工具外面是滚动的小球，这样小球先与套管接触，将滑动磨擦变为滚动磨擦，大大降低了管柱的摩擦力，而且也防止偏磨套管。,b.结构图,4.2.2 滚珠稳定器,a.用途,辽河石油勘探局工程技术研究院,46,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,c.外形尺寸与技术参数,辽河石油勘探局工程技术研究院,47,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,a.工作原理图,锚定器,活塞,落鱼,液体,4.2.3 井下液压拉拔工具,辽河石油勘探局工程技术研究院,48,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,采用多级活塞机构，克服了井筒直径对工具结构设计的约束。座封悬挂机构设计独特，35MPa压力就能锚定在套管壁，同时泄压解封。,c.结构特点,b.结构设计,辽河石油勘探局工程技术研究院,49,d.技术参数指标,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,辽河石油勘探局工程技术研究院,50,井下液压拉拔工具是利用液压原理推动活塞上提钻具捞出卡钻的井下落物。该工具由锚定机构、液力提升和打捞机构三部分组成。在工具下到鱼顶后，冲洗鱼顶，下放工具打捞（或对扣），打捞工具捞获落鱼后，上提管柱拉拔至通井机最大容许工作载荷，井口打压，座封锚定机构，卡在套管上，继续增大井口压力，液力提升打捞机构开始工作，活塞在作业液的推动下，向上移动，带动打捞工具拉拔落鱼。,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,e.打捞工艺,辽河石油勘探局工程技术研究院,51,在打捞过程中，可反复打压、放压，靠液压活动下部打捞工具，若解卡或拔断则起钻；若不能解卡则退出打捞工具或根据条件可主动拔断起钻。打捞时，打捞管柱被座封悬挂工具固定在套管上而不能上下移动，所以液压拉拔的作用载荷由打捞工具转移到套管上，而对作业通井机不增加任何附加载荷。该装置直接作用在鱼顶上，克服无功作业和载荷无效消耗等弊端，保护套管，防止打捞管柱的应力破坏，有效预防井下复杂情况的出现。采用液体作业，提高传力的可靠性和施工操作的平稳性，且打捞管柱被固定在套管内，可避免解卡作业因大力拉拔所造成的不安全因素。,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,f.优越性,辽河石油勘探局工程技术研究院,52,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,1）高效磨铣工具采用立方氮化硼为耐磨材料，其耐热性比金刚石高,承受切削温度可达1200。2）化学惰性很大，与铁族金属在1200-1300时也不起化学作用。3）由于立方氮化硼刀片具有高硬度、高耐磨性、高的化学稳定性及良好的耐热性，因此，可实现对淬火钢件进行车削代磨削。4）立方氮化硼刀片加工铸铁有明显的优势，尤其是对高硬度的冷激铸铁表现的更为明显。与硬质合金工具相比，加工速度可提高5-10倍以上，工作寿命可提高10倍以上。5）立方氮化硼刀片切屑淬火钢，加工效率可提高6-12倍。6）立方氮化硼钻头在钻探岩层时，其寿命较金刚石钻头提高了72%，钻头钻进速度提高了25%。,a.高效磨铣工具的特点,4.2.4 高效磨铣工具,辽河石油勘探局工程技术研究院,53,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,b.结构图,4.2.4 高效磨铣工具,辽河石油勘探局工程技术研究院,54,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,b.磨鞋齿的分布,为了在旋转过程中覆盖所有圆面积，刀片尺寸各不相同。刀片后倾5 10，每组刀片之间各有一个10的水眼，以保证及时清洗铁屑和有效的冷却刀片。,c.铣鞋齿的分布,铣鞋圆周刀片均布，刀片的多少取决于铣鞋的外径尺寸，刀片的倾角510,辽河石油勘探局工程技术研究院,55,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,d.使用参数,辽河石油勘探局工程技术研究院,56,1）磨套铣施工时必须带加压钻具；加压钻具首选液压钻铤，其次是刚性钻铤。2）磨套铣施工时必须带稳定器；稳定器首选变径滚动稳定器，其次是滚动稳定器，再次是普通的刚性稳定器。3）磨套铣施工时必须平稳操作，防止耐磨材料在下井过程中碰碎。4）磨套铣施工时洗井循环排量必须达到设计要求，否则磨铣工具会产生重复切削现象，甚至会造成铁屑卡钻事故。5）磨铣施工时最好使用井下动力钻具，不但可以提高磨铣速度，而且可以防止套管与钻具磨损。使用井下动力钻具时必须控制好钻压。,4.2 水平井磨铣钻塞打捞技术,e.注意事项,4.3水平井长井段大通径管加衬技术,长井段大通径管加衬技术,辽河石油勘探局工程技术研究院,58,4.3 长井段大通径管加衬技术,4.3.1 大通径管结构,4.3 长井段大通径管加衬技术,5 1/2套管内衬管为114mm套管，接箍外径118mm。5 套管内衬管为102mm无接箍管。,9 58套管内衬管为177.8mm套管，接箍外径195mm。7套管内衬管为139.7mm套管，接箍外径154mm。,4.3.2 大通径管与套管匹配关系,辽河石油勘探局工程技术研究院,60,102mm大通径管管体无接箍丝扣抗拉强度850kN。114mm大通径管管体丝扣抗拉强度1240kN；接箍丝扣抗拉强度1400kN。140mm大通径管丝扣抗拉强度1900kN。178mm大通径管丝扣抗拉强度2300kN。,4.3 长井段大通径管加衬技术,4.3.3大通径管抗拉强度,4.3 长井段大通径管加衬技术,套管尺寸不同，长井段大通径管加固工艺就不同，对于套管尺寸较大的244.47和177.8套管，大通径管上部采用悬挂器固定、两头采用特殊封隔器密封。对于套管尺寸较小的139.7套管，先在套管损坏段下部补贴一小段作为固定座，然后再下入大通径管组合结构，用加压装置加压，使大通径管组合两头的特殊封隔器密封。,4.3.4大通径管加固方法,1.送入工具：丢手接头、内管密封器、定压开关、定压球座,2.密封工具：大通径管密封器,3.悬挂工具：大通径管悬挂器,4.3 长井段大通径管加衬技术,4.通井工具：模拟通井规,5.打坐工具：小尺寸的补贴工具、补贴管、胀管及密封管,4.3.4大通径管加固配套工具,4.3.5 入 井 工 艺,模拟通井,4.3 长井段大通径管加衬技术,4.4 水平井套管补贴技术,水平井套管补贴一般采用液压补贴，目前国内有两种液压补贴技术，一种是液压胀封补贴，另一种是实体管膨胀补贴。,4.4.2 实体管膨胀补贴：补贴长度范围大，补贴完成后内通径大，适用于各种类型的套管补贴井。,4.4.1 液压胀封补贴：补贴长度小于20米，适用于各种类型的套管补贴井。,4.4 水平井套管补贴技术,4.4.1液压胀封补贴,悬挂 密封,1.工作示意图,4.4 水平井套管补贴技术,当工具下入井内时，引鞋扶正下部损坏套管，使补贴工具顺利通过套管损坏段到达补贴位置，投球打压，液缸产生运动推动胀管器，使密封器沿着胀管器的锥面胀大接触井内套管的内壁使补贴管悬挂密封。当液缸内的压力达到一定时，球座上剪钉剪断，球座的下移，补贴工具泄压，从而解卡，上提管柱完井。完井后，留在井内的胀管器、密封器、补贴管构成完整的补贴管柱。,4.4.1液压胀封补贴,2.工艺原理,外径114mm内径100mm补贴长度20m,外径154mm内径140mm补贴长度20m耐温300-400,3.技术参数,139.7套管,177.8套管,4.4 水平井套管补贴技术,4.4.1液压胀封补贴,辽河石油勘探局工程技术研究院,68,4.4 水平井套管补贴技术,补贴管打捞工具：在出现意外情况下捞出补贴管,4.4.1液压胀封补贴,4.配套工具,模拟通井规：在下液压胀封补贴工具以前，模拟通井规必须顺利通到目的井深。,辽河石油勘探局工程技术研究院,69,5.工艺流程图,模拟通井,4.4.1液压胀封补贴,4.4 水平井套管补贴技术,4.4 水平井套管补贴技术,4.4.2 实体管膨胀补贴,1.补贴工艺过程图,4.4 水平井套管补贴技术,4.4.2 实体管膨胀补贴,2.工艺原理,补贴井眼准备完全后，用管柱把膨胀工具和膨胀管下到预定井深后开泵打压，膨胀头在液压力的作用下上移，迫使膨胀管胀开，紧贴于套管内壁，同时，膨胀管外壁的密封件密封了膨胀管与套管内壁之间的微形间隙。,4.4.2 实体管膨胀补贴,4.4 水平井套管补贴技术,外径108mm内径94mm补贴后内径107mm,外径148mm内径134mm补贴后内径147mm,3.技术参数,139.7套管,177.8套管,4.膨胀锥的结构,a为芯头锥角，为润滑辅助区，为膨胀区，为定径区。,膨胀作业时主要靠膨胀锥的膨胀区给管子内壁施加压力使其发生塑性变形，定径区的作用在于防止管壁发生大幅度的回弹。,4.4.2实体管膨胀补贴,4.4 水平井套管补贴技术,4.5 水平井酸洗增产技术,水平井为什么要酸洗？,1.水平井完井时已污染近井筒地层，造成油井产量低或不出油。,2.水平井生产一定时间后近井筒地层泄油孔道堵塞，造成油井产量降低或不出油。,4.5 水平井酸洗增产技术,水平井酸洗工具,蹩压阻流封隔器,结构图,4.5 水平井酸洗增产技术,蹩压阻流封隔器,工具参数,酸洗喷射头,结构图,4.5 水平井酸洗增产技术,辽河石油勘探局工程技术研究院,78,4.5 水平井酸洗增产技术,酸洗喷射头,工具参数,辽河石油勘探局工程技术研究院,79,4.5 水平井酸洗增产技术,水平井酸洗管柱组合,水平井射孔完井,水平井筛管完井,酸洗喷射头+修井管柱（钻杆或油管）,酸洗喷射头+蹩压阻流封隔器+修井管柱+蹩压阻流封隔器+修井管柱,4.6 水平井液压整形技术,液压缸,防卡式整形头,套管整形技术井下工作图,锚定器,套管整形技术工具结构,整形部分,液缸部分,4.6 水平井液压整形技术,锚定部分,可连续施工不同的变形井径和井段，不需起下钻更换整形头。,套管整形技术工具特点,整形范围大，如139.7套管整形范围从90-124mm；整形后可达原始套管内径。,选用高强度材料，使工具可多次重复使用,工具上部为多级液压缸，运行平稳，下部为防卡式机构，避免工具卡死现象发生。,4.6 水平井液压整形技术,套管整形技术技术参数,4.6 水平井液压整形技术,辽河石油勘探局工程技术研究院,84,4.7 水平井完井筛管打捞技术,4.7.1 强力打捞工艺,4.7.2 环空冲砂工艺,4.7.3 二次完井工艺,辽河石油勘探局工程技术研究院,85,4.7 水平井完井筛管打捞技术,4.7.1 强力打捞工艺,2.强力打捞工具额定参数：安全抗拉强度：3000kN 安全提拉力：2500kN 最高泵压：30MPa,1.强力打捞工具外形尺寸：外径：200mm 长度：6700mm 活塞行程：500mm 连接螺纹：410钻杆扣,3.应用强力打捞工具的目的：1）是悬挂器强行解卡解封 2）强行提脱完井管柱 3）强行提出完井管柱,辽河石油勘探局工程技术研究院,86,4.7 水平井完井筛管打捞技术,4.7.1 强力打捞工艺,5.强力打捞工具施工工艺：用送入管柱把强力打捞工具管柱组合下到悬挂器位置后插入到悬挂器内腔，下压3050kN，上提管柱，当原悬重增加200-300kN时，开泵打压。当泵压达到10Mpa时，稳压5-6min，当泵压下降时，说明完井管柱向上移动。如果泵压不下降，停泵，看悬重是否有变化，如果悬重下降，也说明完井管柱向上已移动。否则继续开泵打压到15 Mpa，稳压5-6min观察。最高泵压不能超过30MPa。,4.强力打捞工具管柱结构：高强度可退式捞矛强力打捞器锚定器+送入管柱,辽河石油勘探局工程技术研究院,87,4.7 水平井完井筛管打捞技术,1.环空冲砂工具及外形尺寸：1）泄压球座 外径：110mm 长度：770mm 连接螺纹：73mm平式油管扣 2）定压开关 外径：120mm 长度：690mm 连接螺纹：73mm平式油管扣 3）冲砂封隔器 外径：150mm 长度：670mm 连接螺纹：73mm平式油管扣,4.7.2 环空冲砂工艺,辽河石油勘探局工程技术研究院,88,4.7 水平井完井筛管打捞技术,2.环空冲砂工具额定参数：1）泄压球座 安全抗拉强度：700kN；设定压力：20MPa 2）定压开关 安全抗拉强度：700kN；设定压力：6MPa 3）冲砂封隔器 安全抗拉强度：700kN；设定压力：3MPa,4.7.2 环空冲砂工艺,辽河石油勘探局工程技术研究院,89,4.7 水平井完井筛管打捞技术,3.应用环空冲砂工具的目的：当强力打捞工具强行解卡解封悬挂器后还不能拔出完井管柱时，退出打捞矛，提出强力打捞工具，下入环空冲砂工具冲出完井管柱与裸眼环空之间的砂子，减小上提完井管柱的摩擦阻力,4.7.2 环空冲砂工艺,4.环空冲砂工具管柱结构：泄压球座 冲砂封隔器定压开关冲砂封隔器+冲砂管柱,辽河石油勘探局工程技术研究院,90,4.7 水平井完井筛管打捞技术,4.7.2 环空冲砂工艺,5.环空冲砂施工工艺：用送入管柱把环空冲砂工具组合下到悬挂器位置，插入到完井管柱内腔，使冲砂工具组合处于盲管段下端5m，开泵循环。当泵压达到3Mpa时，冲砂封隔器封隔了筛管与冲砂管柱之间的环空，迫使冲砂液从完井管柱与裸眼环空之间通过，携带砂子流出地面。每冲10分钟，下放管子20m。当冲砂完成后，上提管柱，使冲砂封隔器处于盲管段，打压到20 Mpa，泄压球座下移泄压，冲砂管柱内外连通。,辽河石油勘探局工程技术研究院,91,4.7 水平井完井筛管打捞技术,4.7.3 二次完井工艺,1.环空冲砂工具及外形尺寸：1）完井管柱下部结构 外径：177.8mm 长度：3900mm 连接螺纹：177.8mm 梯形套管扣 2）高强度完井筛管 外径：184mm 每根长度：10m 连接螺纹：177.8mm 梯形套管扣 3）边冲边下悬挂器 外径：200mm 长度：3900mm 连接螺纹：177.8mm 梯形套管扣,辽河石油勘探局工程技术研究院,92,4.7 水平井完井筛管打捞技术,4.7.3 二次完井工艺,2.二次完井工具额定参数：1）完井管柱下部结构 安全抗拉强度：1800kN；2）高强度完井筛管 安全抗拉强度：1700kN；3）边冲边下悬挂器 安全抗拉强度：700kN；设定工作压力：20MPa 密封件耐温：360,辽河石油勘探局工程技术研究院,93,4.7 水平井完井筛管打捞技术,4.7.3 二次完井工艺,3.二次完井工艺的特点：1）筛管可以实现边冲边下 2）筛管下到设计位置后可以替换成油层保护液。3）采用强度较高的防砂管。,4.二次完井管柱结构：完井管柱：下部冲砂工具+防砂管+可循环悬挂器。内管柱：常规油管,辽河石油勘探局工程技术研究院,94,4.7 水平井完井筛管打捞技术,4.7.3 二次完井工艺,5.二次完井施工工艺：用管柱把完井管柱组合结构送入到设计井段，在下入过程中如果遇阻，可接水龙带开泵循环，实行边冲边下。当下到预定位置后，可以用油层保护液替换水平段的泥浆或修井液。投入憋压球，当球到达球座后压力升高到设定压力时，悬挂器坐挂，同时封隔器坐封。正转钻具20圈，提出送入管柱和内管柱。,辽河石油勘探局工程技术研究院,95,4.8 水平井堵水技术,4.8.1水平井堵水工具及外形尺寸,锚定器：外径 152mm；长度1660mm 封隔器：外径 152mm；长度1880mm 内管封隔器：外径 114mm；长度780mm 定压球座：外径 114mm；长度680mm 内衬管：外径 140mm；长度10000mm 碰压胶塞：外径 66mm；长度280mm 钻头：外径 118mm；长度220mm,辽河石油勘探局工程技术研究院,96,4.8 水平井堵水技术,4.8.2水平井堵水工具额定参数,锚定器：工作压力20MPa；反扣丢手圈数20圈 封隔器：工作压力20MPa；密封压力20MPa；内管封隔器：密封压力30MPa 定压球座：工作压力20MPa；连通压力25MPa 内衬管：抗拉力1300kN 碰压胶塞：工作压力30MPa,辽河石油勘探局工程技术研究院,97,4.8 水平井堵水技术,封堵出水井段，使油井不出水或少出水，多出油。,外管柱：引鞋+下封隔器+内衬管+上封隔器+锚定器 内管柱：定压球座+油管+内管封隔器+丢手,4.8.3水平井堵水目的,4.8.4 水平井堵水管柱结构,辽河石油勘探局工程技术研究院,98,4.8 水平井堵水技术,用管柱把堵水管柱组合结构送入到设计井段，如果在下入过程中遇阻，可接水龙带开泵循环，实行边冲边下。当下到预定位置后，投入憋压球，当球到达球座后压力升高到设定压力时，锚定器锚定，同时封隔器坐封。正转钻具20圈，是丢手脱开，下压管柱5070kN，接水龙带开泵循环，然后泵入0.5方稠泥浆，再泵入设计量的水泥浆，压入胶塞，当碰压达到10MPa时停泵起钻，提出送入管柱和内管柱。,4.8.5水平井堵水施工工艺,五 分支井修井配套技术,分支井井身结构复杂，井眼轨迹大多数是水平井和大斜度井。分支井眼修井遇到的最大困难是下井工具的重入问题和其他分支井眼的保护问题。如果没有相配套的分支井修井工艺技术，就失去了钻分支井的意义。钻完一口分支井后，不可能永远不会出现任何修井作业情况。只要分支井导入工艺技术和分支井眼保护工艺技术解决了，其它各种修井作业工艺与水平井基本相同。,分支井的特殊性,辽河石油勘探局工程技术研究院,100,五 分支井修井配套技术,针对三分支井的修井方案,如果第一分支井需要增产或修井作业,1.先下导入器到第二分支井入口下端的主井筒处，再下入井眼保护器到第二分支，然后捞出导入器。,2.再下导入器到第三分支井入口下端的主井筒处，再下入井眼保护器到第三分支，然后捞出导入器。,3.然后进行第一分支井需要增产或修井作业。,4.增产或修井作业 完毕后，再分别捞出各分支的井眼保护器。,五 分支井修井配套技术,如果第二分支井需要增产或修井作业,1.先下导入器到第二分支井入口下端的主井筒处对下入第二分支井的修井工具进行导向，同时保护了第一分支。,2.再下导入器到第三分支井入口下端的主井筒处，再下入井眼保护器到第三分支，然后捞出导入器。,3.然后进行第二分支井需要增产或修井作业。,4.增产或修井作业 完毕后，再分别捞出井眼保护器和导入器。,五 分支井修井配套技术,如果第三分支井需要增产或修井作业,1.先下导入器到第三分支井入口下端的主井筒处对下入第三分支井的修井工具进行导向，同时保护了第一分支和第二分支。,2.然后进行第三分支井需要增产或修井作业。,3.增产或修井作业 完毕后，再捞出第三分支井的导入器。,辽河石油勘探局工程技术研究院,103,五 分支井修井配套技术,如果上方主井筒需要修井作业,1.下井眼保护器到第三分支井入口上端的主井筒处。,2.然后进行上方主井筒修井作业。,3.增产或修井作业 完毕后，再捞出井眼保护器。,五 分支井修井配套技术,分支井导入工艺技术,目前分支井完成后有两种情况：一种是在第二和第三分支入口处下方的主井筒预留了一个为修井作业时安放导入工具的坐入导向短节，当下部分支修井时，只要把修井导入器的键坐放到坐入导向短节内，就可进行正常修井。而另一种是在第二和第三分支入口处下方的主井筒没有预留键槽，这就给以后对下部分支修井及采油工具的下入带来不便。针对这一问题，要采用相对应的导入工艺及工具。,五 分支井修井配套技术,导入工具的功能原理,导入工具包括四大功能：锚定功能；导向功能；密封功能；找第二分支入口功能。锚定功能是防止导入器定完方向和找正位置后发生下移和旋转，锚定后向下承载能力达到800kN以上，上提解封拉力小于400kN；导向功能是导入器能够顺利的把修井工具导入到需要修复的分支井眼；密封功能是防止在修井过程中的砂子、岩屑、铁屑沉积而填死锚定部分卡瓦，便于导入器回收；找分支井入口功能是导入器下到分支井入口部位后，能够通过旋转和上提下放钻具使导入器斜面正对分支井入口并对导入器定位。该功能适应于分支井入口处下方的主井筒没有预留键槽的分支井。,辽河石油勘探局工程技术研究院,106,五 分支井修井配套技术,导入工具的结构及参数,工具的结构,工具的性能参数,五 分支井修井配套技术,导入器坐封工艺,将锚定器与导入斜面在地面联接好，用提升短节提上钻台后入井。连接钻具送到分支井入口处，打压10MPa后找向头伸出，然后不断上下活动钻具和旋转钻具，若在预定位置遇阻，计好钻具方位，然后再上提旋转钻具，若3次在同一方位遇阻，证明导入斜面正对分支井入口，然后下压钻具1015kN，开泵打压，坐封锚定器和密封器。锚定器与密封器坐封压力为15MPa。然后下压钻具120 kN，剪断丢手销钉，再下压到300 kN，确认锚定器承载能力后提出送入管柱。其钻具组合为：锚定器+密封器+导入器+送入工具+钻杆。该工具的最大优点是不需要陀螺仪或随钻测量仪，就可以找正导入器斜面正对分支井入口。,辽河石油勘探局工程技术研究院,108,五 分支井修井配套技术,导入器坐封工艺图,五 分支井修井配套技术,导入器打捞工艺,当修井完成后，就必须把锚定器+密封系统+导入工具捞出。把打捞工具下入到导向器上方，开泵循环，洗出导入器周围的沉淀物，然后下放钻具，使打捞器进入导向器打捞腔内上提打捞，捞出导入器总成。打捞上提力约400 kN。其打捞钻具组合为：可退式打捞矛+井下助力工具+钻杆。,五 分支井修井配套技术,分支井井眼保护工艺技术,修复第二分支以上井眼时，下入其井眼导入工具本身带有保护第一分支井眼的功能。而修复第一分支井眼时，就必须对上方各分支井进行保护.。井眼保护的目的是防止在修井过程中的入井流体及残余物对另外其它分支井眼的污染。,井眼保护器的功能原理,五 分支井修井配套技术,井眼保护器主要有三个功能，一是保证保护器锚定于分支井眼的套管壁上，二是防止上部沉积物填死锚定部位的卡瓦，三是防止沉积物沉入分支井眼。,工具结构图,井眼保护器的性能参数,井眼保护器下放工艺,首先把导入器下放到分支井口处下方的主井筒，为保护器下入到分支井内进行导向。当保护器下放到分支井眼预定位置后，打压15MPa，锚定器卡瓦和密封件胀开，坐封于分支井眼套管内壁上，下压钻具120 kN，剪断送入工具丢手剪钉，然后起出送入工具。钻具组合为：井眼保护器+送入工具+钻杆。再下入打捞工具捞出导入器。,井眼保护器的打捞工艺,五 分支井修井配套技术,当主井筒修井结束后，再下入导入器到分支井入口处下方的主井筒，下入井眼保护器打捞工具打捞，当打捞工具下到井眼保护器附近1m左右时，开泵循环洗出沉淀物，下放打捞工具到保护器内腔，上提钻具，捞出保护器，然后再捞出导入器。钻具组合：打捞工具+井下助力工具+钻杆。,请各位专家批评指正谢谢大家！,