国内外水平井大修技术的发展与应用

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1、国内外水平井大修技术的发展与应用艾教银兰中孝(中石油大庆油田井下作业分公司)摘要本文在回顾国内外水平井大修技术发展历史的基础上，立足于国内外水平井大修技术现状，从多角度、垒方位的介绍了水平井大修技术的发展及应用情况，注重实用和可借鉴技术，并展望了2l世纪水平井大修技术的发展趋势。关键词水平井大修技术发展应用1前言随着油田陆续进入高含水后期开发，日益重视油田的开发效果，因此，水平井越来越成为提高油田开发效果的一种重要手段，水平井的数量将逐年增多。随着开发时间的延长，水平井故障井也将不可避免的出现并逐渐增多，这在国内外水平井开发相对较早的油田已经显现。根据水平井的特殊性和修复技术难点国内外各大

2、油田不断摸索，逐渐发展了水平井大修技术，并不断发展与创新，形成了一套相对独立的大修技术。随着世界各国油气田进入开发的中后期．21世纪的水平井大修技术必将得到迅速的发展与应用，在石油工业中起着越来越重要的作用。2国外水平井大修工艺技术2．1国外水平井技术发展及故障情况国外水平井技术从20世纪80年代初开始研究与发展，90年代大规模应用，目前已作为常规开发技术应用比较普遍，主要用于开采裂缝性油藏、底水气顶油藏和薄差油藏等。在国外有关水平井故障情况中，落物卡阻类比较普遍，处理应用技术也相对较多，而其它类型故障井的修复相对较少。落物卡阻类的故障井中，国外通常把落物分为两类，一类是只造成减产或作业难

3、度较大、费用较高的障碍物；另一类则足为了继续生产，从安全性或机械方面考虑必须取出的障碍物。在生产作业中，落物通常为：①在井下卡住、损坏或放不进去的井下流量控制器、柱塞或井下安全装置；②钢丝绳段或测井电缆段；③修井工具串；④其它的外来物。目前，国外对水平井的修复主要针对这些落物卡的解卡打捞和故障修复，而对于水平井的套损修复或因套损造成的管柱卡阻、断脱等复杂情况下的修复问题还不多见。1822．2国外水平井大修工艺技术2．2．1连续油管解卡打捞及磨铣技术国外利用连续油管在大斜度井及水平井内进行解卡打捞作业的应用技术较多。由于连续油管强度的限制，仅局限于套管内对掉落在井内的钢丝、电缆及其它小件落物

4、进行打捞或配合使用震击器进行震击解卡。由于管柱不能转动，解卡打捞范围受到限制。(1)连续油管解卡打捞技术利用连续油管进行解卡打捞需要一种特殊的工具串，它应能够具有油管的流动能力和耐压能力。和钢丝绳相比，连续油管主要是利用其较大的轴向力，因为它有较高的抗拉强度。用在连续油管打捞作业中的下井工具串可能根据应用情况的不同而有所改变，常用的管串结构为：打捞工具+连续油管震击器+加重钻具(钻铤或加重钻杆)+连续油管加速器+连续油管带孔万向节头+连续油管回压阀+连续油管短节+连续油管。其井下管柱结构示意图和地上装置分别如图l和图2所示。连续油管连续油管接头连续油管回压阀带孔万向节头莲续油管加速器加重钻

5、具器器器连续油管震击嚣的立管打捞工具图1连续油管工具串示意图图2连续油管打捞作业装置安装示意图(2)连续油管配合电机磨铣技术在水平井修井施工中，对于一些小件落物的阻卡堵塞井眼的情况，采用普通打捞作业施工难度较大，选用磨铣的办法将落物在井内磨铣掉不失为一种有效的修复方法。下人的钻具结构为：圆头铣头+≠45mm的容积式电机+循环短节+≠38ml挠性油管接头+≠38一挠性油管。如图3所示。最下面装一个专用(圆头)铣头(见图4)防止侧钻。井下装置中的循环短节可保证不起钻】83进行酸化作业。踌侧钻极限保径牙轮图3井下装置图4铣头(3)新型修井工具的研究与创新2l世纪将要研制的新型装置是将在连续油管上

6、装上视频装置。在石油工业中，早已开始应用使用电缆线的井下视频技术；但用电缆线很难将摄像机送人大斜度井和水平井。连续油管结合使用视频装置．会使在斜井和水平井中进行的打捞作业变得更为方便和容易。正在研制中的另一种工具是井下应力发生器。该装置是利用了连续油管耐内压的优点在井下传递较大的拉伸力和压缩力。这些力可移运滑套、坐住或取出井下流量控制器。井下动力发生器特别适用于大斜度井和水平井中，因为在这样的井中，摩擦力使传递到油管柱下端的力受到了极大的限制。2．2．2利用井下动力钻具磨铣技术对井内的阻卡落物．解决办法只有两种：一种是解卡后捞出，另一种就是磨铣掉使之在井内消失。美国Slimdril国际有限

7、公司利用井下动力钻具组合成功的磨铣掉了井内阻卡落物，包括一个铸铁档环、一个黄铜(镁)的止塞箍、46．3m的水泥塞和一个镁浮动环。实现修复，恢复生产。(1)井身结构及井下状况修前井身结构及井下状况如图5所示，该井采用7in套管挂4in衬管完井。井内有一个铸铁挡环、一个黄铜(镁)的止塞箍、46．3m的水泥塞和一个镁浮动环需要解除。(2)磨铣钻具结构井下磨铣动力钻具结构为：3埘in波状硬质台金磨鞋+2％in高性能容积式马达+2