胜利油田水平井大修技术

三、水平井冲砂工艺技术
水平井冲砂
冲砂可以分为冲套管砂和芯管砂两种，对于 滤砂管没有损坏的油井，经过芯管冲砂处理以后， 油井可以正常生产一段时间。对于由于粉细砂堵 塞滤砂管芯管的情况，将滤砂管芯管内的沉砂冲 洗干净也是恢复生产的一种有效方法。
水平井套管内冲砂工艺技术
射孔完成的水平井与直井相比虽然采油强度低，生产压差小，但地 层砂和其他胶结物同样会随液体进入水平井筒逐渐沉积在水平段内，造 成井筒堵塞或部分堵塞，使油井减产或停产，为了迅速恢复油井产能， 必须进行冲砂。
稠油油藏扩大到非稠油的边底水断块油藏、裂缝性油藏、整装高含水油藏、地层
不整合油藏、低渗透油藏和薄层油藏等。并相继完成了水平探井、丛式水平井、
超深水平井、海油陆采水平井、阶梯式水平井、双连通式水平井等不同类型的水
平井。
分支水平井
双连通水平井
胜利油田的侧水钻水平平井井数目前每年以50—70口的速度增加，截止到2005年底胜利
上提负荷至260kN， 从 油管正打压，压力0～17MPa， 共使用增力器打压、放压43组 118次，活动管柱135次，时间 12小时，井下管柱上移9.7m， 捞出全部管柱。
井下增力打捞技术的适应性 井下增力打捞技术是改变管柱的受力方式，变液压力 为上提拉力，并且直接将作用力作用在鱼顶处的一种打捞 方式，从原理上讲，就是在直井中的活动解卡方式，只不 过作用力比较大，并且直接作用在鱼顶处，因此，该工艺 技术的适应性和活动解卡方式的适应性是一样的。
2、同样由于造斜段的影响，井口扭矩也无法有效传递到井下水平 段，因此在水平井实施常规的套铣、倒扣等打捞工艺比较困难。
3、一般直井防砂管柱长度只有几米至十几米，而水平井水平射孔 段比较长，因此滤砂管也比较长，一般长度为几十米以上，有的甚至长 达300米。每根滤砂管均带有扶正器，在扶正器处有变径，这也增加了打 捞难度。
水平井打捞工艺技术应用
该井水平段长601.31m，留井管柱为 皮碗
孤 封隔器+φ108mm镶嵌式金属棉25根，总长度为 东 184m，其中滤砂管长127m。 7平 3 井
水平井打捞工艺技术应用
SZ36-1-J3井位于中海油渤海石油分公 司SZ36-1油田J平台，该井井深2280m，造斜 点位置281m，井内共有油管、短节、滑套、 堵塞器、引鞋等计38件（套、根），总长 237.94米，鱼顶位置1788m，丢手鱼顶为 φ76mm油管本体。
内割刀切割
采用油管内割刀的方式切割井 下管柱，其优点是切口平整、无变形、 无变形影响区。缺点是只能切割单层 管子。割刀的转动可以通过动力钻具 带动，也可以通过小钻杆带动。
割刀试验数据
内
φ73mm油管内割刀实验数据
割
刀 钻压 转速 启动扭矩 最大扭矩 割断时旋转角度
切
（kN） (º/min) (N.m)
(N.m)
(º)
割
7
900
125
534
6412
五、水平井钻铣技术
在有些情况下，必须实施井下钻铣，以修正鱼顶、钻铣水 泥塞等，这时，就要实施水平井井下钻铣施工。
水平井井下钻铣施工的 钻具总体来说有两种类型， 一种是采用井下动力钻具， 一种是采用井口转盘钻具， 推荐使用井下动力钻具进行 水平井钻铣作业，这样有利 于保护钻杆和套管，并适合 于小修队施工。
工
艺
水平井井下管柱切割
技
水平井钻铣技术
术
水平井套铣、倒扣技术
二、水平井井下增力打捞 工艺技术
水平井井下增力打捞工艺技术
当滤砂管和分层封隔器失效以后，实施打 捞作业就成为恢复产能的唯一手段
丢手 油管短节 SPY封隔器 扶正器 导向头
生产层
封闭层
水平井打捞的难点
1、水平井内由于造斜段的作用，井口的上提力无法有效传递到井 下水平段内，同时出于保护套管的原因，在直井中普遍采用的大力上提、 活动解卡等打捞工艺技术无法在水平井实施。
Ф89mm油 滑动扶正器 小冲管 管
滤砂管
四、水平井井下管柱 切割技术
对于如热采水平井防砂工艺管柱等在造斜段有管柱的水 平井井下管柱，同样由于造斜段的作用，也不能采用增力打 捞的方式进行打捞作业。此时，应考虑将造斜段的管柱切断， 对井下管柱进行分段打捞。
水平井井下管柱切割工艺技术
由于水平井的特殊条件，炸药的输送方
矛也应该是可退的。
这项技术目前还不是非常成熟，有待于进一步配套完善。
3、目前井内打捞的主要管柱是滤砂管，当打捞出上部滤砂管时， 井筒内会随时出砂，影响打捞，此时，应采用卤水或泥浆压井，保证打 捞顺利进行。
总结
以上介绍的几种水平井修井工艺技术，是对胜利油田近年来 水平井修井技术研究及应用的总结，所有技术均经过实验室验证， 绝大多数技术都在现场获得了应用。但我们的水平井修井工艺技 术研究还刚刚起步，发展的很不完善，在水平段套管修复技术方 面甚至还是空白，与石油行业发展的要求还有不小的差距。随着 水平井数量的增加和越来越复杂的井下情况的出现，对修井工艺 技术的要求也越来越高。在今后的研究过程中，应将钻井、完井、 修井等各个环节统一考虑，加强水平井修井工艺技术的研究，为 油田采油工艺技术的应用提供可靠的保证。
该管柱为连续反冲洗方式，冲洗过程中油管柱的最上端始终 被反冲洗阀封闭，液流经井口自封进入，返出液由自封侧孔排出， 整个过程为不停泵连续作业。旋流冲砂器旋流接头在工作时高速 旋转，在套管内形成旋流，对水平段的沉砂充分搅动，将砂粒彻 底冲洗干净。该技术在胜利油田草20—平5井成功的进行了冲洗。 该井采用了7in旋流冲砂器+扶正器，连续冲砂段长320m，冲出大 量的死油、沉砂和杂质。
水平井套管冲砂时可以采用常规的光管反循环冲砂。但由于水平井 需冲砂的井段长（300—500m），同时，在进入造斜段后，垂向间距逐渐 缩小，使冲洗液中携带的砂子沉降距离缩短，接单根（不连续冲砂）时 容易使砂子产生沉淀形成砂桥。
水平井套管内连续冲砂工艺
水平井连续冲砂装置由井 口部分和井下部分组成，井口 部分由高压自封、工作筒、反 冲洗阀组成；井下部分为安全 阀和旋流冲砂器。
1、根据水平井井下管柱的受力分析，在上提、旋转时，井下管柱
受力胜非常利不油好田，采非用常大“的套分铣力＋作倒用在扣套”管方上式，完会对成钻水具平和井套管井造下成滤致砂命管 打的捞破坏施。工的井例不是很多，目前还有部分井未全部倒出滤砂管 就停止2、了由施于工作用。在在套所管有上采的分用力“大套，铣传＋递到倒井扣下”的方有式效扭施矩工小的，井倒中扣， 都施发工不生一了定套能铣成筒功。卡管、柱钻上杆应扭准备断相、应安的全安接全接头头扭等断配等套事工具故，。倒因扣此捞，
在实施水平井井下钻铣施工时，需注意以下几点：
1、由于在水平井中磨铣的碎屑不易通过正循环排出，特别 是在大尺寸套管中这个现象更加明显，因此，当进尺达到一定 时，会出现憋钻现象，此时，应停止钻铣，活动取出管柱，通 过反循环、短套铣筒套铣等措施将井内碎屑清理干净，然后再 次磨铣或实施打捞。
2、动力钻具的输出扭矩和压力成正比，转速输出和排量成 正比。但是由于动力钻具的输出扭矩有限，因此施工的钻压不能加 得太高，以免导致动力钻具外套反转，或上部油管反转，导致管柱 落井事故发生。
水平井芯管内冲砂工艺
水平井芯管内冲砂主要是指滤砂管芯管内的冲砂。 对于滤砂管没有损坏的油井，将芯管中的沉砂冲洗干 净后，油井可以正常生产一段时间。对于芯管内的沉 砂，比较安全的方法是采用连续油管进行冲洗。
Ф89mm油 管
扶正器
密封插头
滤砂管鱼顶
水平井芯管内冲砂工艺
采用小冲管冲洗滤砂管芯管，由于冲管强度限制， 全井采用同一规格管材是不现实的。为此，我们考虑只 下入需要冲洗深度的特制无接箍冲管，其它采用73mm或 89mm油管，在冲管头部安装一个冲洗导引器的方案。
油区共完钻投产各类水平井501口，并取得了良好的开发效果。胜利油田已成为国
内水平井技术发展最快、应用规模最大的油区之一。平井的发展修井工艺的发展：
随着水平井技术的不断推广应用，水平井修井工作的迫切性也日益显现 出来。近年来，胜利油田在水平井修井工艺技术上也取得了长足的发展。
修
水平井打捞作业
井
水平井冲砂作业
爆
式必须采用管柱输送。可以采用的方式有抽
破
油杆、小油管、小钻杆等，点火方式为压力
切
引爆 。爆炸后油管的外径涨大约20mm，轴向 影响范围50 mm -60mm。
割
该方法存在的主要问题有： ① 对于油管紧贴套管和油管外有砂的情况尚未考虑。同时， 如果油管紧贴套管，将会对套管有一定程度的损伤。
② 爆破产生一些碎块可能会对 下一步的打捞工作产生影响。应用该 工艺技术，胜利测井公司成功的实施 了一口水平井井下管柱切割。
2、井内滤砂管采用非标准油管做芯管（或芯管设计不合理，强度严重削 弱），实施井下增力打捞时内径涨大，无法捞住滤砂管，可以考虑倒扣方式打 捞。
3、井眼尺寸大（7”）、滤砂管尺寸小（102mm、116mm），出砂严重， 使用井下增力打捞技术打捞无效的，可以采用套铣＋倒扣联合打捞方式打捞。
应用井下套铣、倒扣打捞技术应注意的问题：
水平井钻铣技术
水平井钻铣管柱主要由钻头、滚动扶正器、 动力钻具等工具组成。
利用该套钻具组合可以完成水平井套管内水 泥塞、可钻材料封隔器等井下工具的钻铣。
水平井钻铣技术
该技术已经在胜利油田水平井中进行 了成功的应用，辛151-平1和辛151-平2井 应用该管柱成功钻塞12m和15m，钻进过程 顺利，管柱无卡阻现象。在孤东、孤岛、 河口等地实施了水平井井下滤砂管磨铣修 鱼顶，单次分别进尺最大6m。
谢谢聆听
七、水平井井下套铣、倒扣 打捞技术
井下增力打捞技术是水平井井下管柱（特别是滤砂管）打捞的首推技术， 但是，当出现以下情况时，井下增力打捞技术无法将井下落物捞出，需要采用 套铣、倒扣技术打捞井下落物：
1、水平井井下待打捞管柱外径大、强度高（如4-1/2”滤砂管），同时砂埋 严重，以井下打捞增力器的拉力不足以将井内管柱捞出或拉断，此时可以考虑 采用倒扣方式打捞。
扶正器 井下打捞增力器 捞矛
在配套了合适的工艺管柱后，水平井滤砂管打捞工艺可以概括的用“冲”、 “捞”、“松”、“拔”这几个字来表示。 “冲”：将井筒内的沉砂冲洗干净，并以合适的压井液替入，防止再次出砂。 “捞”：利用提放式可退捞矛捞住井下管柱，并上提一定的负荷。 “松”：用水泥车打压，压力控制在一定的范围内，使井下管柱在一定的负荷下反 复受力，使周围的沉砂松动。 “拔”：当滤砂管周围的沉砂开始松动时，以打捞管柱和井下管柱可以承受的拉力 大力活动，将滤砂管拔出。
为了解决上述问题，我们采用了全新的观念从打捞管柱结构上 进行重新设计。
我们确定的主体设计思路是通过增加部分配套工具，改变管柱 的受力方式，通过油管打压的方式直接在卡点直接产生拉力，实现
水平井滤砂管打捞。
水平井井下打捞工艺管柱示意图
该管柱由专用的提放式可退捞矛、井下打捞增力器、 扶正器和配套工具等组成。该管柱额定载荷为550kN。井 下打捞增力器以上部分管柱在增力打捞过程中不受打捞力 作用，同时可以保证在需要时可靠地退出捞矛，确保打捞 不成功时不会给井下制造新的事故。
一、概 述
水平井的发展
胜利油田水平井的发展可划分为两个阶段：
第一阶段（1991年-1994年）为科技攻关试验阶段，应用范围主要在乐安油田 稠油砂砾岩水油平藏探井。水平井类型为中、长丛半式水径平井水平井。每年完钻水平井5阶-梯8式口水平，井 年产
油5-8×104吨。
第二阶段（1995年-目前）为大规模推广应用阶段，应用范围从单一的砂砾岩