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项目年度编号
1500320701
中图分类号
TE935
成果公布年份
2014
成果简介
任务来源："特殊气井修井工艺技术研究"为中国石油西南油气田分公司2011年科研计划项目，由西南司科（2011）2号文件下达，项目编号为：20110305-02，由西南油气田分公司采气工程研究院承担。应用领域和技术原理：应用领域作为高效、高产钻完井的发展趋势，小井眼及大斜度、水平井等特殊井型钻井技术的发展，这类特殊井型已经达到几百口，随着这些井的大量开发，近年来这类井的修井工作量逐步加大，以川东石炭系为代表的低压小井眼和大斜度、水平井的水平段的打捞、钻磨及井筒清洁等问题逐渐成为困扰乃至制约分公司修井成功率的一大难题。该项目主要以这类特殊井型的气井修井为研究对象，以川渝地区老气田稳产、提高气田采收率为目标，开展了川渝气田低压小井眼打捞、磨铣、井筒清洁技术、大斜度、水平井冲砂解堵工艺技术的科技攻关，研究配套了相应的修井工具，基本解决这类气井修井难题，确保修井作业安全，达到提高时效，节约成本的目的。技术原理：应用低压小井眼修井诊断技术对小井眼修井进行安全风险评价、修井方案评价和经济效益分析评价；优选出低压气井暂堵剂和清水（地层水）两种液体为川渝气田低压气井修井作业的主要压井液体系；根据不同井况条件，分别采用"确保压稳、充分循环防气浸、分段替浆、大排量防卡"、"分段切割、分段套铣、分段打捞"、"分段磨铣、分段打捞"等小井眼修井工艺技术，结合自主研发配套的小井眼修井工具，完成低压小井眼的打捞、磨铣、井筒清洁作业，恢复井的正常生产。而大斜度、水平井冲砂解堵，则是通过对川渝油气田大斜度、水平井井筒堵塞原因分析，建立井下冲砂管柱受力模型，并研发适用的冲砂液体系及冲砂工具，同时编制大斜度、水平井冲砂技术方案满足该类井冲砂需要。技术经济指标：形成川渝气田低压小井眼修井工艺技术。研制、配套低压小井眼修井用打捞、磨铣、井筒清洁工具3～5套。形成大斜度、水平井冲砂工艺技术方案。研究、优选出适合大斜度、水平井的冲砂液体系。现场试验2～3口井。申报专利2～3项。与国内外同类技术比较国外在低压气井修井技术研究和应用已有较长的历史，取得了较为丰硕的成果，但在低压深井小井眼气井修井作业中的打捞、磨铣、井筒清洁方面的技术手段和工具也相当有限，例如贝克·休斯公司生产的一些磨铣打捞工具主要是针对该公司生产的复合桥塞等。国内小井眼方面的作业技术主要是在钻井方面所见文献较多，修井作业主要是集中在胜利、中原、长庆、大港、辽河几个油田，井相对较浅且基本上都是油井，落鱼基本不腐蚀且少有缓蚀剂结垢堵塞。该项目开展了相应的打捞、磨铣及井筒清洁工艺技术研究，提出了"确保压稳、充分循环防气浸、分段替浆、大排量防卡"、"分段切割、分段套铣、分段打捞"、"分段磨铣、分段打捞"等技术措施，形成了适合于川渝气田的低压小井眼修井工艺技术，自主研发配套了小井眼修井打捞工具4套、磨铣工具2套、清砂工具2套，丰富了小井眼修井工具。国内大斜度、水平井冲砂以刚性管柱冲砂为主，国外以贝壳公司连续油管为主，该项目在综合国内外冲砂技术现状的基础上，首次对冲砂液进行了系统研制，形成了3冲冲砂液体系；同时研发了专用的冲砂工具满足冲砂需要。形成的连续油管负压冲砂技术方案经现场实施，取得了较好的效果，提高了冲砂作业效率，减少了作业成本。成果的创造性、先进性：研究成果一共申报新型专利三项，分别为：套管内的反循环复合打捞工具，专利号为：Zl201220088413.6；套管内的组合磨铣工具，专利号为：Zl201220088410.2；套管内的冲砂解堵工具，专利号为：Zl201220265114.5。通过项目研究，利用研究成果开展了多口井现场试验，形成了一系列创新成果：首次提出了低压小井眼修井诊断技术。自主研发配套了小井眼打捞工具4套、磨铣工具2套、清砂工具2套，丰富了小井眼修井工具，申报的2项实用新型专利已获得授权。针对不同井况提出的"确保压稳、充分循环防气浸、分段替浆、大排量防卡"、"分段切割、分段套铣、分段打捞"、"分段磨铣、分段打捞"等技术措施，是川渝气田小井眼修井作业技术的总结、提高和补充。通过研究，明确了川渝地区大斜度、水平井井筒堵塞的原因为砂堵；通过对冲砂管柱的受力分析，对大斜度、水平井冲砂地面提升设备提出了要求；研制了三种适用于不同井矿下的冲砂液体系，现场试验取得了较好效果；研制了一种用于大斜度、水平井的冲砂解堵工具，提高了冲砂作业效率；研究形成了大斜度、水平井冲砂技术方案，并成功进行了现场应用。项目成功产生的作用或意义及经济、社会效益：采用连续油管液氮负压冲砂方式，在广安002-X76、广安002-X59等10余井现场试验，成功解除了井筒堵塞问题。其中，广安002-X76、广安002-X59井大斜度井冲砂，单次冲砂进平均尺达到84M。极大提高了冲砂效率，恢复了气井产能。按单井起管柱，进行冲砂作业计算，累计单井节约投资成本100万左右。与此同时，采用连续油管液氮负压冲砂方式，总体来说，还普遍减少了井场建设所需的费用。项目还首次提出了低压小井眼修井诊断技术，并自主研发的小井眼修井工具及工艺技术，在剑门102井、高石1井、镇1井开展现场应用试验均获得了成功。其中，镇1井已回注区域地层水413000M<'3>并确保了区域内气井正常生产，剑门102井已产气2048.7×104M<'3>，取得了良好的应用效果，研究成果为川渝气田小井眼修井作业提供了技术支撑。同时，小井眼修井技术还对压井工艺及压井液进行了优选，迄今为止，低压气井暂堵剂已成功应用于10余口井，较常规压井而言，单井节约成本30万左右。特殊气井工艺技术研究成果达到了国内领先水平，并且具有自主知识产权，为特殊气井修井提供了有力的技术支撑，在同类气井具有广泛的应用前景。
完成单位
中国石油西南油气田公司采气工程研究院
完成人
谢南星 罗伟 谭宏兵 徐月霞 唐庚 刘阳 侯培培 吴珂 王锐 文蜀江 杨盛 覃芳
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