连续油管钻磨可溶桥塞防卡解卡技术

连续油管钻磨可溶桥塞防卡解卡技术

摘要:川西致密气、页岩气连续油管钻磨可溶桥塞时,存在桥塞溶解率低、返出物异常、圈闭压力瞬间释放等复杂情况而导致连续油管卡钻的风险,甚至导致剪切连续油管落井,伴随后续周期漫长、成本高昂、安全风险高的修井处理。

关键词:致密气;页岩气;可溶桥塞;连续油管;卡钻;解卡;

1引言

随着连续油管钻磨可溶桥塞发生的卡钻的情况逐渐增多。解卡时频繁的来回弯曲和过高的轴向载荷影响了连续油管的使用寿命,解卡周期增加了连续油管的作业工期。以下阐述了连续油管卡钻的风险分析、防卡措施及解卡程序,为钻磨可溶桥塞提供一定的技术支撑。

1 连续油管钻磨桥塞卡钻风险分析

1.1卡钻物类别分析

(1)可溶桥塞大块未溶物:可溶桥塞溶解与井底温度、氯根含量、焖井时间等因素有关,可溶桥塞溶解率低时,钻磨时将会存在大块碎屑。

(2)岩屑:地层岩屑通过不规则的炮眼进入井筒,混合桥塞碎屑、返砂一起造成连续油管卡钻。

(3)返砂:针对加砂强度大的层位,大量返砂在大通径套管内由于返速低、水平段堆积量大等原因将造成连续油管砂卡。

(3)固井胶皮:固井胶皮破裂,大块胶块跟随井筒介质上返,造成连续油管钻磨时无进尺,胶块也可能上返至连续油管管串与套管环空间隙处,造成连续油管卡钻。

1.2卡钻复杂情况分类

(1)圈闭压力释放卡钻

连续油管钻磨后解堵瞬间,大块桥塞未溶物等被强行上推至连续油管管串与套管的环空处架桥,从而导致连续油管上提遇卡、下放遇阻。此类卡钻情况占连续油管卡钻情况95%。

(2)低压井上返物沉降卡埋

钻塞时井口压力低,存在地层漏失、碎屑沉降、水平段碎屑滞留的情况,钻磨通井水平段长、堆积物多、上返物沉降多方面原因的综合作用下将导致连续油管卡钻。

(3)套管破裂、变形导致上返物在此处架桥卡钻

连续油管通过套变段后,套管与连续油管环空将形成一个缩颈段,上返物将在缩颈位置堆积造成连续油管卡钻。

2 连续油管钻磨桥塞防卡措施

2.1圈闭压力释放防卡措施

(1)缓慢施加钻压,最高钻压和工作压差不允许超过井下工具额定值(80%),超压后应停泵待压力释放后再上提管柱。

(2)每钻扫1个桥塞,泵注高粘短起循环,圈闭压力释放时降低卡钻概率和卡钻严重程度。

(3)圈闭压力释放时保持下压状态,降排量避免超压,待压力稳定后再试提连续油管。在预期圈闭压力释放位置通过小油嘴控回压钻磨;在携屑时大油嘴控回压,可提高排量,提高碎屑上返速度。

2.2低压井上返物沉降防卡措施

(1)采用强携带低密度钻磨冲洗液大排量通井,每钻磨一定数量桥塞后短起带屑、循环洗井,观察无砂返出后继续下放钻磨桥塞。监控放喷口泵入量与返出量的差值,失返则立即起钻,并采取适当措施防止卡钻。

(2)桥塞数量较多时,中途增加冲砂洗井工序,采用强携带钻磨冲洗液冲洗至A靶点,进入水平段后采用泡沫冲砂液冲砂至第一阶段钻磨井深,充分循环至出口无砂再进行第二阶段钻磨桥塞。

2.3 返出物异常防卡措施

(1)针对可溶桥塞溶解率低可采用助溶钻磨冲洗液进行钻磨,限压下尽可能提高排量,,每钻磨一定数量后进行短起或长起带屑、循环洗井。监控进出口排量差异,实时调整油嘴。

(2)钻磨一定数量桥塞后,进行一次文丘里打捞,处理井内堆积的大颗粒物。

2.4 套变井防卡措施

(1)针对套变井,每钻磨一定数量后进行长起带屑、循环洗井至缩颈段以上。

(2)若长时间无进尺,则打铅印确定下步作业磨鞋尺寸或者选择更小外径的磨鞋进行钻磨。

3 连续油管钻磨桥塞卡钻解卡技术措施

3.1圈闭压力释放卡钻解卡措施

(1)循环解卡:保持连续油管下压状态泵注循环,卡点不在磨鞋上,应尽可能提高泵注排量辅助排砂解卡,循环泵注助溶剂加快桥塞未溶物的溶解;若卡点在磨鞋上,降低泵注排量,泵注金属降阻剂、助溶剂辅助解卡。

(2)泵注高粘段塞辅助携带碎屑,若井口压力降低,则证明返砂进入井筒液柱,地面应做好排砂准备。

(3)激动解卡:加大出口放喷通道进行短时间的激动放喷,瞬间极大提高井内介质的上返流速,碎屑上行从而解卡,期间尝试上下活动管柱解卡,解卡吨位应逐级增大,同一卡点累计解卡次数不得过于频繁。

(4)泵注金属减阻剂溶液解卡:待金属降阻剂溶液返出管鞋后,过提、过压管柱解卡。

3.2低压井上返物沉降解卡措施

(1)循环活动解卡:采用泡沫冲洗液进行循环冲洗,降低井筒静液柱压力,待建立循环通道后进行活动解卡。

(2)激动解卡:限压下最大限度的提高冲洗排量,并短时间加大地面油嘴加快流速,促进卡阻物的上返,从而解卡。

(3)循环解卡:通过小油嘴控制回压循环冲洗,避免地层裂缝二次吐砂,通过长时间的循环冲洗排砂,减少砂卡连续油管的长度,为连续油管解卡创造出更大的空间。

(4)若循环通道不能建立,活动连续油管解卡,油管内憋压解卡,环空憋压解卡,强提解卡。最终剪切连续油管,进行下步修井作业。

3.3返出物异常解卡

(1)循环泵注助溶降阻钻磨液,尽可能提高泵注排量,助溶后再进行活动解卡。

(2)激动放喷解卡:见3.1(3)。

(3)泵注金属减阻剂溶液解卡:见3.1(4)。

(4)若卡阻物存在大颗粒岩屑,泵注少量酸液进行溶解,再进行过提或过压解卡。

3.4套变卡钻解卡

(1)助溶解卡:套变位置遇卡后,循环助溶液对大块桥塞未溶解物,若卡阻物为大块岩屑后,则循环酸液至卡点位置进行酸冲、泡酸解卡。

(2)激动解卡:见3.1(3)。

(3)泵注金属减阻剂溶液解卡:见3.1(4)。

4 结论

(1)分析了连续油管钻磨可溶桥塞遇卡的卡钻物多为大块未溶解桥塞、岩屑、沉砂、固井胶皮碎块等。卡钻类型主要分为圈闭压力释放卡钻、低压井上返物沉降卡埋、套管破裂变形导致上返物在此处架桥卡钻。

(2)针对圈闭压力释放应采用小油嘴钻磨、大油嘴循环带屑防卡;返出物异常应采用助溶剂循环冲洗、文丘里打捞清屑防卡;套变应采用小磨鞋钻磨、增加短起、长起带屑频率防卡。

(3)解卡技术措施多为过压循环活动解卡、激动放喷解卡、泵注助溶剂或酸液辅助解卡、泵注金属降阻剂辅助过提或过压解卡、憋压解卡;在无法解卡的情况下通过剪切油管,后期修井处理。

参考文献

[1] 连续油管钻磨复合桥塞工艺研究[J].尚琼,王伟佳,王汤,赵铭.钻采工艺.2016(01)。

[2] 页岩气长水平段连续油管钻磨技术及应用[J].孙兆岩,卢秀德,管彬,代清,岳明.钻采工艺.2018(05)。

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