8000m连续油管在超深高含硫气井的应用与实践_蒲洪江

二、作业面临的难点
（ 1 ） 该井作业前国内外没有任何一家公司具备作业深度 且无高含硫超深气井相关 达 7 000 m 以上的抗硫连续油管， 施工业绩， 连续油管需重新加工制造 。
收稿日期： 2014 － 09 － 04 “元坝超深高含硫气藏开发关键技术研究” 基金项目： 中国石化科技部项目 部分内容 （ 项目编号： P13056 ） 。 作者简介： 蒲洪江（ 1964 － ） ， 高级工程师， 现从事酸性气田钻完井技术管理及研究工作。地址： （ 637400 ） 四川阆中市较场路 12 号军旅大 E － mail： puhongjiang@ 163． com 酒店， 电话： （ 0837 ） 6274915 ，
2． 井下复杂情况及解决思路 该井组下完井管柱到位后注液氮诱喷， 放喷 2 h 关井待 酸化， 但次日酸化作业时在 90 MPa 下泵注不进液， 通过连续 油管分段探遇阻位置至接球托 6 668． 49 m 无遇阻显示。 分 析认为， 由于投球滑套循环孔位置与其球座距离 0． 1 m， 口袋 前期液氮诱喷测试时地层返出岩屑堵塞滑套循环孔出气 短， 通道。为确保该井的顺利投产， 需采用连续油管进入裸眼管 柱内进行冲砂洗井作业， 最大作业井深为投球滑套球座深度 6 876 m， 同时考虑防止后期投产后再次发生类似管柱堵塞， 需在投球滑套上部油管穿孔增加沉砂口袋及油气泄流通道 。
表2 序号 壁厚 / mm 3． 40 3． 68 3． 96 4． 45 4． 83 5． 18 连续油管参数表 安全抗拉强度 /N 242000 260200 278000 308200 331400 352700 安全抗内压 / MPa 80． 69 86． 90 93． 10 104． 14 111． 72 120． 69
长度 /m 4564． 00 579． 12 531． 88 822． 96 583． 69 470． 92
图3
球座托示意图 1 2 3 4 5 6
①管内径为 61． 98 mm， 坐封球直径为 34 mm， 球座芯子 外径为 57 mm（ 内径为 25． 4 mm ） ， 作业井眼尺寸受限， 加上 球、 球座芯子在球座托位置未固定可活动， 打捞难度大。 ② 由于封隔器坐封球座内径与球座芯子外径尺寸均为 57 mm， 为便于球座芯子顺利捞出， 需在打捞前对球座进行扩孔作 业。③采用常规的正转方式进行球座扩孔和球座托钻磨作
业， 由于管柱振动和反扭矩的作用下， 封隔器以下油管柱有 退扣脱落的风险， 对下步分段工具内的处理难度加大， 甚至 向 无法继续处理。④球座托为筛管底部割缝合拢焊接而成， 下钻磨时可能弹性张开从而工具顺利通过， 但上提时又弹性 收缩挂卡， 同时钻磨不均时大块铁屑也易掉入下部井筒 。 ⑤ 作业井深， 连续油管内径小， 循环排量低， 循环摩阻高， 井下 同时井底温度近 160℃ ， 对冲洗液抗温、 降阻、 携砂 返砂困难， 性能要求高。
， 由于井深， 井眼尺寸小， 一
旦井底出现堵塞等复杂情况时处理手段极其有限 。 为此， 介绍了 YB29 － 1 井 8 000 m 连续油管作业成功完成 了 打 捞、 钻磨 、 射孔作业， 创造了国内外作业井最深 、 井况最复杂 纪录 。
一、井筒基本情况及问题
1． 井筒基本情况 YB29 － 1 井井深 7 228． 24 m ， 井 型 为 定 向 井， 最大井 采用裸眼分段完井方式 。 原方案 为 采 用 钻 杆 斜角 33． 9° ， 送放裸眼分段工具（ 悬挂封隔器 + 投球滑套 + 分段封隔器 + 双压差滑套 + 隔绝球座） 到位 后， 投球坐封裸眼封隔器 后丢手回插完井投产管柱； 但因裸眼分段工具失效， 仅打 开投球滑套， 将整个裸眼分段管柱作落鱼， 后下投产管柱 结构为（ 自上而下） ： 井下安全阀 + 循环滑套 + 永久式封隔 器 + 球座 + 接球托（ 详细数据如表 1 、 图 1） ， 为防止打掉的 坐封钢球及剪切球座芯子落入裸眼段管柱内造成堵塞， 其 中接球托为管 柱 最 下 面 一 根 筛 管 底 部 割 缝 后 成 三 瓣 合 拢 焊接而成 。
连续油 下入油 上提油 管下入 管（ 未 深度 /m 6876 开泵） / kN 管（ 未 开泵） / kN
上提连续油管 连续油管 （ 开泵排量 0． 15m3 / min） / kN 200． 47 极限拉力 （ 80% 安全 系数） / kN 264． 85
99． 28 166． 66
四、 现场实施及效果
所有设计的井下打捞、 钻磨工具均在地面进行了相关模 拟试验， 调试正常并成功后才入井进行相关作业 。 该井共经 12 次起下钻顺利完成了施工， 简要工序叙述如下： （ 1） 下左旋螺杆及底带 54 mm 冲洗喷头至井深6 668. 15 m， 遇阻 8 kN 探得钢球位置， 并进行循环冲洗。 （ 2 ） 下左旋螺杆及底带 54 mm 一把抓工具经过 2 趟起 下钻成功捞获钢球。 （ 3 ） 下左旋螺杆及底带 60 mm 铣锥 2 次对球座扩孔效 果不佳， 后更改为左旋螺杆及底带 59． 3 mm 铣锥经过 3 次 起下钻磨成功完成扩孔工作， 为后续打捞球座芯子奠定了基 础。 （ 4 ） 下左旋螺杆及底带 54． 3 mm 捞矛至井深 6 668． 45 m 一次性成功捞获球座芯子 。 （ 5 ） 下左旋螺杆及底带 59 mm 锥形磨鞋探得球座芯 托井深 6 668． 49 m 并进行钻磨， 多次上提下放反复打磨球座 芯托后下放管柱至井深 6 673 m 顺利通过， 并循环加深冲砂 洗井至投球滑套位置 6 876 m， 结束管内冲砂洗井。 （ 6 ） 分 2 趟组下 51 mm 射孔枪成功穿孔， 均顺利提出 射孔管柱。
3 该井井筒堵塞解除后进行了 1 000 m 大规模酸化改造， 3 最高排量 6． 0 m / min， 最高泵压 57 MPa， 酸化后在油压 39． 8 4 3 MPa 情况下， 获得天然气产量 76． 48 × 10 m / d。
2． 冲洗液设计 井底温度近 160℃ ， 通过实内实验， 设计冲洗液配方为： 清水 + 0． 3% 降阻剂 + 增稠剂 + pH 值调节剂 + 杀菌剂。 在 黏度保持在 60 mPa · s 左右， 同时具有良好的 井温条件下， 稳定性及携砂性能， 降阻系数为 30% ～ 40% 。 3． 打捞钻磨工具设计 ①钢球打捞工具。如直接钻磨钢球， 因球及球座芯处于 活动状态， 钻磨难度大； 如采用强磁打捞， 高温下磁性容易失 效。因此， 设计了四瓣一把抓打捞工具， 工具外径 54 mm、 内 径 35 mm， 内侧底部加工有同井下钢球外径相似的弧面， 防 止捕球后滑落。 ② 扩孔工具。 由于管柱最小内径球座位置 为 57 mm， 打捞外径 57 mm 球座芯子前需对该处进行磨铣 扩孔， 设计扩孔工具为反扣锥形铣锥， 外径 59． 3mm ～ 60 mm 数只。③球座芯打捞工具。 球座芯外径 57 mm， 长度 63. 5 mm， 由于球座芯与球座之间间隙很小， 决定采用内捞方式， 设计选择四瓣可退式内捞矛， 设计最大外径 54． 3 mm， 矛宽 12 mm × 矛厚 5 mm × 4 片， 4 道排水槽： 宽 10 mm × 深 2 mm， 加工实物如图 4 。④球座托钻磨工具。球座托由筛管底部割 缝合拢为锥形， 需考虑焊接部位的弹性收缩挂卡工具， 设计 磨铣工具为 59 mm 上部腰鼓型底呈锥形的高效磨铣铣锥， 可实现上下来回反复磨铣 。 ⑤ 左旋螺杆设计。 孔与钻磨球 座托过程中， 由于反作用力影响， 因此， 特设计左旋螺杆代替 常规的正旋螺杆（ 参数见表 4 ） ， 螺杆直径 54 mm。同时， 以上 配套的所有工具全部设计为反扣 。
钻
采
工
艺
2015 年 3 月
Mar． 2015
· 112·
DＲILLING ＆ PＲODUCTION TECHNOLOGY
图1
井内管柱结构示意图
（ 2 ） 要达到进入裸眼分段管柱进行冲砂 、 穿孔作业的目 的， 必须捞出投产管柱底部的永久封隔器坐封钢球 、 球座芯 同时钻磨掉球座托（ 图 3 ） 。 子（ 图 2 ） ，
三、 连续油管选择及针对性措施
针对该井作业井深、 工况复杂， 研究形成了一套完整的 超深含硫气井连续油管打捞钻磨修井工艺 。 1． 连续油管选型
3 选择的连续油管额定工作压力 70 MPa， 内容积 8． 71 m 。
图2
坐封球座示意图
通过对连续油管安全极限拉力、 浮力、 摩擦力、 注液摩阻拉力、 上顶力 5 项参数进行计算
［1 ］
表1 名称 井下安全阀 循环滑套 永久式封隔器 球座 球座芯子 坐封球 筛管 外径 / mm 147． 57 114． 3 144． 45 117 57 34 73
主要工具相关参数表 内径 / mm 65． 08 65． 8 75． 3 57 － － 61． 98 下深 /m 86． 834 4990． 305 6646． 511 6657． 948 － － 6668． 49 长度 /m 1． 625 1． 18 3． 035 0． 95 － － 8． 628
第 38 卷
Vol. 38
第2 期
No. 2 表3 连续油管受力分析表 定点钻磨 （ 开泵排量 0． 15m3 / min） / kN 166． 78
钻
采

工
艺
DＲILLING ＆ PＲODUCTION TECHNOLOGY
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考虑储层显示、 避开油管接箍、 增加口袋， 选择穿孔井段 6 845 ～ 6 848 m， 为 6 757 ～ 6 760 m、 射孔段底界距离投球滑 套底界 19 m， 孔相位 60° ， 孔密 8 孔 / m。 为防止射孔后毛刺 卡枪， 射孔管柱设计带丢枪装置， 一旦遇卡就丢枪， 同时将丢 枪推至投球滑套位置。
［2 － 3 ］
B—153． 11 mm， C—63． 50 mm， D—82． 6 注： A—410． 46 mm， mm， E—57． 28 mm， F—93． 981 mm， G—25． 4 mm， H—61． 24 mm。