涪陵页岩气田连续油管钻塞技术常见问题及对策

涪陵页岩气田连续油管钻塞技术常见问题及对策
摘要:随着涪陵页岩气田持续开发,加密井和上部气层井的大范围布井开采、压裂工艺不断的改变,压裂后的井筒情况变得更加复杂,对压裂后钻塞施工增加了难度,如管柱下放过炮眼困难、提前自锁、遇卡风险变大等问题。因而如何有效防范、降低钻塞期间出现问题,避免增大后期处理风险成为亟需解决的问题。
关键词:页岩气井;连续油管;钻塞
前言:随着涪陵页岩气田加密井和上部气层井的大面积开发以及“密切割压裂工艺”的推广使用,在压裂效果上取得了显著的效果,也带来了压后井筒复杂情况增多的问题,给后续的钻塞带来困难。
表1 压裂情况对比
国10条
开发
时间
气田开发前期
开发
时间
气田开发现阶段
井深
4600m左右
井深
≥5500m
水平
氨基酸尿
段长
1300-1800m
水平
段长
≥2000m
井眼
轨迹
趋于水平或下倾,少有上翘
井眼
轨迹
方位角变化大,轨迹呈上翘或“W”型;位垂比大
射孔
簇数
单段簇数2-3簇,少数4簇
射孔
簇数北京技术交易促进中心
单段簇数6-9簇
可钻复合桥塞
桥塞
可溶桥塞+可钻桥塞组合
加砂量
每段50m3左右,少部分70m3
加砂量
单段加砂量高达120m3
压后井筒状况
地层能量充足
压后井筒状况
漏失段多,井筒积砂
从表1中看出,随着页岩气田开发的不断深入,不论是井深、水平段长度、井眼轨迹、射孔簇数、桥塞类型、加砂量及压后井筒状况都和气田前期开发时有了明显的变化,对后期连油钻塞提出了新的要求。
1.压裂工艺改变后钻塞出现的问题
1.1施工周期的改变
压裂工艺未改变前,钻塞施工平均周期为3-5天,大部分井只需进行一趟钻塞加一趟井筒清理;采用新的压裂工艺后,钻塞作业出现下放困难、过炮眼时间增加、强磁清理次数增多等问题,直接导致施工周期延长,目前钻塞施工周期平均为7-8天。
1.2施工成本的增长
因压裂工艺的改变及加密井和上部气层的开发,使得压后井筒状况及井眼轨迹都较之前变得复杂,导致水力振荡器的使用频次增加,金属减阻剂用量也从100-200L/井上升至400-600L/井,虽然在桥塞的使用上使得钻塞成本下降,但施工周期的增加,水力振荡器的使用、金属减阻剂用量的增长,导致总体的施工成本增长。
1.3返屑率大幅下降
在2014-2015年间,气井水平段在1500m左右,地层能量充足,钻塞期间地层压力高,施工期间出口用8-12mm油嘴控制,井口套压平均高于10-13MPa,进口排量400-420L/min,出口排量普遍大于450L/min。
目前钻塞施工井,水平段长度大于2000m,出现多口井钻塞施工前井口无压力(甚至负压现象),水平段的增长,井内压力的降低,大部分的井口套压低于10MPa。负压井钻塞,出口用20mm以上油嘴控制或不装油嘴,进口排量400-420L/min,出口排量普遍小于400L/min,漏失明显,碎屑返出率明显下降。
通过统计2014年及2015年部分井数据,发现平均单井钻塞总体返屑率基本保持在29%以上(其中焦页XX-2HF井返屑率达67.7%);而目前上部气层和加密井的平均单井返屑率在23%左右(其中焦页X-4HF井只有8.6%,焦页XX-6HF井只有3.8%)。
市场经济的弊端
表2 返屑率变化
1.4井筒情况复杂
因井眼轨迹复杂、射孔簇数增加,导致钻塞工具串下放困难(尤其是过炮眼困难),提前自锁严重。因压裂用砂量增加导致压后井筒积砂较多,常出现堵塞捕屑器或是地面流程,部分井存在胶液未破胶现象,胶液呈果冻状,附着在井壁上,包裹着大量砂子,像磨石一样打磨磨鞋底部(如焦页XX-7HF井),导致无法正常钻塞。
硝酸银溶液
张天雄


图1 焦页XX-7HF井磨鞋及胶状物
1.5可溶桥塞溶解效果不佳
因压裂水平段的增长、连油钻塞提前自锁等影响下,开始采用全井可溶桥塞或是可溶桥塞加可钻式复合桥塞的组合模式进行压裂分段。但在钻塞施工期间发现可溶桥塞溶解效果不佳,在可溶桥塞未溶解完全的情况下,会形成糊状物体包裹磨鞋及工具,无法正常钻磨,进尺相当缓慢,下放困难,明显影响钻塞进度。
图2 可溶桥塞糊状物
2.工艺改进应用实例
为适应新的压裂工艺,在原有的钻塞工艺基础上,改变钻塞液的体系,用泡沫剂代替滑溜水,在钻塞期间泵入氯化钾溶液,以焦页某平台的A、B、C三口井钻塞施工为例。

本文发布于:2024-09-21 15:48:07,感谢您对本站的认可!

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