压力控制技术在水平井裸眼砾石充填完井中的应用

粘度 盐 水 、 石 及砂 比后 ， 砾 计算 砾 石 沉降 速率 。 分别
设定 排 量 与返 出时 的 Ａ ｐ ａ波和 Ｂ ｔ ｌｈ ｅａ波充 填时 间 ，
进行 地 面泵注 压力 计算 与 充填 过 程预 测 ，判 断 Ａ — ｌ ｐ ａ 充填 时 的砂 丘井 眼几 何特 性 。这 些参 数 还与 ｈ波 井 眼 尺寸 、 眼长 度 、 井 筛管 、 冲管尺 寸选择 、 比和实 砂
收 稿 日期 ：０ ９ ０ — ８ ２０—９０
显得尤为必要 ， 尤其是在进行 Ｂ ｔ 波充填阶段 。 ｅａ 贝克 石 油 工 具公 司研 制 开 发 了一 种 可 有 效 控 wenku.baidu.com
作 者简 介 ： 张吉 江 （９６ ）男 ， 津 静 海人 ， 程 师 ， 事 完井 工 程 研 究 与 管理 工 作 。 １７ 一 ， 天 工 从
摘 要 ： 平 井 裸 眼 砾 石 充填 是 一 种 基 于 防砂 的完 井 技 术 ， 水 井底 压 力控 制是 影 响充 填 过 程 的主 要 因素 之 一 。通 过 引 进 裸 眼砾 石 充 填 工具 和技 术 ， 合 井 下 压 力 控制 ， 渤 海 油 田 多 区块 多井 次 实 施 了不 同复 杂 程 度 水 平 井 砾 石 充 填 作 结 在
长 的砾 石充填 完井 作业 。 ’
石 携带 至井底 ． 确保 充填质 量 ， 同时要 求井底 回压 不 超过地层破裂压力 。 一旦地层被压裂 ， 将瞬时极大增加 漏失 ， 极易导致充填提前结束 。 足够 的泵注及返 出排量 是成功充填的关键 ． 但有可能导致井底 回压过高 ， 尤其 在长水平段表现更 为明显 。未采取任何措 施下 的井底
・
５ ・ ２
张 吉江 ， 杰 ， 文伟 ， 鑫 ， 涵 ： 许 傅 张 余 压力控 制技 术在 水平 井裸 眼砾 石 充填 完井 中的应 用 制 充 填 压 力 的新 型 井 下 工 具 —— 压 差 转 向 阀 该 专 利 工具 由一个 或一 系列特殊 结构连 接在 内部 冲 管 上 的瓣 阀组 成， 以在 Ｂ ｔ 可 ｅａ波充填 时 由压 差激 动
业 ， 填 成 功率 达 １０ 充 ０ ％。 关 键 词 ： 平井 ； 填 ； 力控 制 ； 向 阀 水 充 压 转 中 图分 类号 ： Ｅ ５ Ｔ ３５ 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３ １ ８ （ ０ ０ ０ — ０ ２ ０ １７ — ９ ０２ １ ）２ ０ ５ — ２
第 ｌ ２卷 第 ２期
重庆 科技 学院学 报 （ 自然科 学版 ）
２１ ０ ０年 ４月
压 力控制技术在水平 井裸 眼砾石充填 完井 中的应用
张 吉 江 许 杰 。 傅 文伟 张 鑫 余 涵
（． １中海能 源发展 监督 监理技 术 公 司 ， 津 ３ ０ ５ ；． 天 ０ ４ ２ ２中海石 油 （ 中国） 限公 司天津 分公 司 ， 津 有 天 ３ ０ ５） ０４２
的有 效指 标之 一 。
高斜 度井 或水平 井 的砾 石 充填设计 一般 使用 相
关专 业 软件 来 完成 ， 如 贝克 石 油工 具 公 司 的 Ａ ． 例 Ｂ Ｐｑ ａ 。通过 相关计 算模 拟 ． 计 出合理 的地面 泵注需 设
求 以完成充 填 。 在一定 的井 眼及 管柱条 件下 ． 定低 确
水平 井裸 眼砾 石 充 填 是一 种 基 于 防 砂 的完 井
波 充 填 阶段流 路 实 际上是 井 眼一 管 环空 ，而 Ｂ ｔ 筛 ｅ ａ
技 术 。近 年 来 ，该 技 术 的应 用 范 围 已经 拓 宽 至 深 水 、 位 移 井 以及地 下储 气 库 井 等 新 型 领域 。 着 大 随 研 究 的深 入 ．水 平 井 裸 眼砾 石 充 填 技 术 已经 发 展 到 一个 新 的 阶段 ．但 裸 眼砾 石 充 填 也 存 在 着 极 大 的挑 战性 和 风 险 性 。 受各 种 因素 的影 响 ， 时候 使 有 用 常规 方 法 几 乎 无 法成 功进 行 充 填 。其 主 要 影 响 因 素之 一 就 是 井底 压 力控制 问题 。井底压力控 制涉 及到 钻 进 液设 计 、 下 工 具设 计 、 填 工 艺设 计 以 井 充 及 充 填监 测等 多个 阶段 ， 贯穿 于砾 石充 填 作业 的整 个过程 。 目前 的井 底 压力 控 制技 术 有排 量 充填 、 超 轻型 砾石 充填 、大 内径优 质筛管 以及井 下压 力控 制 工 具等 ， 中压 力 控制 工 具 以其 先进 的设计 理 念 和 其 良好 的适 用性 ， 成为 井底 压力控 制 的主要手 段之一 。 渤海 油 田 自引 进水 平 井裸 眼充填 技 术 以来 ． 结 合 以压 力控 制工 具 为核 心 的井 底 压力 控 制技 术 ． 已
回压往往将超过地层破裂压力 。因此井底压力控制就
１ 裸 眼 砾 石 充填 设 计
理论研究及室 内试验表 明 ， 水平井裸 眼砾石充 填
过程一般包括两个 阶段 ， Ａｐ ａ 即 ｌｈ 波和 Ｂ ｔ 波过程 Ⅲ ｅａ 。
由于返 出流 路 的变 化 ，充填 的前后 两 个 阶段压 力 一 时 间过 程 曲线 表 现 为两 个截 然 不 同 的斜 率 。Ａ ｐ ａ ｌｈ
经在 多个 区块 、 多个油 层组成 功完 成充填 作业 ． 既延
波 充填 阶段 流 路 则变 化 为筛 管一 冲管环 空 ，一 般 后
者 比前 者 的过 流面积 小很 多 。在 Ｂ ｔ 充填 阶段 ， ｅ ａ波 地 面泵 注压力 （ 井底 回压 ） 长较 Ａ ｐ ａ波充 填快 很 增 ｌｈ 多。 因此 ． 地面 泵注 压力 可 以作 为反 映实 际充填过 程
际排量 有关
长 了水 平井 的寿 命 ， 达 到 了防砂 的 目的 。这表 明 也
该压力 控制 工具具 有有 效性 和适用 性 。应 用该 项技
２ 井 底 压 力 控 制 及 技 术 实 现
在水 平 井裸 眼砾 石充填 中 ，要保 证携砂 液将 砾
术 与配 套工具 ， 已成 功进 行 了渤海 湾地 区水 平段 最