目前水平井在完井技术中为使油层具有较大的裸露面积,避免水泥浆对油层的损害,有效的保护油气层,多采用精密滤砂管完井方式,该完井方式在钻井过程中需要采用筛管顶部注水泥分级固井工艺。实施该工艺过程中钻胶塞、分级箍等附件位于井下管柱大井斜角度位置,实施钻塞时存在管内附件清理不干净、磨损套管或自由段脱扣、破坏水泥环及后期通井不畅遇阻遇卡、增加开发成本及延长作业周期等问题。
造成问题井比例较高的原因主要是在完井钻塞过程中,由于受钻井井身轨迹和重力作用的影响,产生钻进偏移,造成套管局部月牙形偏磨,降低了套管的抗拉强度和屈服极限及产生筛管松脱扣现象,同时在生产过程中受后期注汽、出砂等复杂苛刻工况的影响,产生塑形变形和断裂而造成套管损坏。
据统计国内外各油田每年都出现半程固井过程中,钻盲板报废新井现象。辽河每年钻塞造成约10口井左右的钻漏或套管偏磨事故,胜利油田每年约有20口井左右的钻漏或套管偏磨事故;造成超过亿元的巨大经济损失。
工作原理:
五寸半循环式水平井完井免钻盲板随完井管柱一起下至设计位置,投装置蹩压使管外封隔器坐封,继续蹩压打开工具注水泥固井通道,按照固井设计要求进行注水泥固井施工。固井施工结束后投入关闭胶塞碰压,关闭工具上的注水泥固井通道。无需侯凝,即可起钻下入专用打捞工具打捞工具总成并起出,通井后即完成固井施工。
技术特点:
1. 以捞代钻降低开发成本和缩短作业周期。
2.避免钻塞及洗井造成对管柱及水泥环的破坏。
3.由于下井时工具内高达100毫米直径的通径的设计,使之真正的达到了可循环,避免了现有免钻工具(对井深有限制,下工具不能太快,需及时灌浆,遇卡时无法处理)和所谓的可循环式(投球式,球有可能无法到位完成阻流,通径较小,循环解卡时容易遇阻)的一些缺陷,从而达到了更安全,高速,简易,快捷的完成固井。
4.工具处于循环式模式时,下钻具时裸眼封隔器涨封孔始终处于关闭状态。
Ø5.可取结构设计,保证了套管内通径直径达121毫米,便于后期作业施工。
Ø6.五寸半循环式水平井完井免钻盲板为常规分级注水泥器、盲板、管外封隔器三件合一,减少了套管短接,减化了完井管串,提高了完井管串的结构稳定性。
设计特点:
1、5 ½ "循环式水平井完井免钻盲板结构简单,工具强度高而且抗高压。
2、操作简单快捷:按常规固井过程施工,注完灰浆直接从水泥头投胶塞碰压。
3、安全性能高:在设计过程中考虑各种安全防护措施。
4、采用标准化施工流程能够有效的防止各种可预见性的意外事故发生。
5、针对井下可能出现的各种因素导致事故,针对不同的事故类型,我们采用相应的预防措施和事故处理预案。
技术参数:
名 称 | 参 数 |
总长度 | 5.75M |
连接扣型 | 5½"LCSG/BTC |
最大外径 | Φ168mm |
最终内通径 | Φ121mm |
内通径 | Φ101mm |
套管外封隔器打开压力 | 投完一级胶塞后小于1MPa |
套管外封隔器关闭压力 | 10MPa |
胶筒长度 | 长1000mm 短660mm |
免钻塞分级箍打开压力 | 15-18MPa |
免钻塞分级箍关闭压力 | 8MPa |
可捞胶塞密封能力 | 大于30MPa |
可捞胶塞长度 | 795mm |
工具抗内压 | 大于套管 |
截止到2014年年底,循环式水平井完井免钻盲板已经在中石化油区实施60余口井,完井合格率97%,均以高质量完成免钻塞固井,获得油田各单位的高度赞誉。