井下作業(yè)配套技術(shù)是恢復(fù)油氣水井正常生產(chǎn)、改善油層滲流條件及油、水井技術(shù)狀況、提高采收率的一項(xiàng)重要技術(shù)手段。目前經(jīng)過多年的井下作業(yè)技術(shù)研究及現(xiàn)場應(yīng)用，長城鉆探工程院集成形成了一整套有效保證油氣井正常運(yùn)行的井下作業(yè)配套技術(shù)。
四大特色成形技術(shù)
油氣水井井下作業(yè)設(shè)計(jì)與施工方案編制技術(shù) 井下作業(yè)設(shè)計(jì)與施工方案對設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)要求較高，不僅需要擁有豐富的現(xiàn)場作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，而且要求熟練掌握各種工具性能和各種作業(yè)工藝技術(shù)。通過有效整合人力資源，形成了豐富的設(shè)計(jì)和方案編制技術(shù)，滿足油氣井各種井下作業(yè)設(shè)計(jì)及施工方案的編制要求。
套管修復(fù)技術(shù) 針對套管腐蝕、錯斷、變形等情況，形成了套管高效磨銑技術(shù)、套管液壓整形和爆炸整形技術(shù)、熱采井及水平井套管補(bǔ)貼技術(shù)、長井段大通徑管加固技術(shù)。在套管高效磨銑技術(shù)中，研究開發(fā)了多種類型多種用途的高效磨銑工具，這些工具包括高效平底磨鞋、高效領(lǐng)眼磨銑、高效銑錐、高效防偏磨磙子扶正器等磨銑工具，這些工具使得作業(yè)中磨銑速度達(dá)到常規(guī)磨銑工具的2倍以上，而工具壽命達(dá)到常規(guī)磨銑工具的3倍以上，形成了一整套從直井到水平井的套管磨銑打通道技術(shù)，滿足套管修復(fù)中的打通道需要。在液壓整形技術(shù)和爆炸整形技術(shù)中，開發(fā)的井下液壓推進(jìn)器和防卡式套管整形工具，有效解決了大斜度井、水平井中機(jī)械整形傳重難以到達(dá)整形工具的問題。套管爆炸整形技術(shù)是利用炸藥爆炸瞬間產(chǎn)生的巨大能量，通過液體介質(zhì)的傳遞，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能來克服套管和巖石等變形應(yīng)力和擠壓應(yīng)力等，使套變處套管向外擴(kuò)張膨脹使地應(yīng)力在局部范圍內(nèi)被迫重新分布，達(dá)到整形目的。通過對藥筒定位技術(shù)、藥量分析等技術(shù)，有效避免了爆炸整形技術(shù)對套管修復(fù)的盲目性和破壞性。熱采井及水平井套管補(bǔ)貼技術(shù)是對熱采井套管損壞的一種有效補(bǔ)救措施技術(shù)，研究開發(fā)了自掛液壓膨脹式套管補(bǔ)貼工具(圖1)，補(bǔ)貼長度可達(dá)10 米，補(bǔ)貼后密封耐壓可達(dá)20MPa，有效解決了常規(guī)補(bǔ)貼工具的懸掛和密封問題。而對長井段的套管漏失等損壞，研究開發(fā)形成了長井段大通徑管加固技術(shù)(圖 2)。該技術(shù)是對套管補(bǔ)貼工藝的技術(shù)延伸，主要是依靠非常規(guī)的大通徑套管和工具下入到套損漏失部位，進(jìn)行大通徑套管固井作業(yè)完成套管加固。加固后內(nèi)通徑可滿足油氣井后期的采油作業(yè)要求。
打撈技術(shù) 油氣井中各種落物雜亂無章，小到鉆頭齒，大到整個(gè)鉆井或采油管柱，都對鉆井和采油的正常生產(chǎn)造成很大損失。針對五花八門的落物，分門別類的開發(fā)研制了管類打撈工具、 桿類打撈工具 、繩纜類打撈工具、 測井儀器類打撈工具、小物件類打撈工具等系列工具，并形成了配套的打撈工藝技術(shù)。而僅僅依靠工具本身并不是打撈作業(yè)的全部，經(jīng)驗(yàn)豐富的現(xiàn)場作業(yè)工程師也至關(guān)重要。通過合理的打撈工具、精細(xì)的打撈作業(yè)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)豐富的現(xiàn)場打撈作業(yè)工程師有機(jī)結(jié)合，才能提高打撈作業(yè)的成功率。
特殊結(jié)構(gòu)井修井技術(shù) 為了降低油氣井綜合開采成本，大幅度提高油氣采收率，在常規(guī)鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)上，陸續(xù)開發(fā)了定向井，定向側(cè)鉆井、側(cè)鉆水平井、水平井、分支水平井等特殊工藝鉆完井配套工藝技術(shù)，在老油區(qū)挖潛增效和新油田整體高效開發(fā)中取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。在特殊工藝井中，水平井發(fā)展最快，應(yīng)用最廣泛。隨著特殊工藝井，特別是水平井、側(cè)鉆井?dāng)?shù)量的增加，針對這類特殊工藝井的修井作業(yè)技術(shù)問題越來越突出。在遼河油田中，水平井和側(cè)鉆井是重要的油氣開發(fā)手段，對這類井的修井矛盾尤為突出。通過工具技術(shù)研究和現(xiàn)場大量應(yīng)用，形成了水平井/側(cè)鉆水平井磨銑打撈技術(shù)、水平井連續(xù)沖砂技術(shù)、側(cè)鉆小井眼壓裂技術(shù)等多項(xiàng)特色技術(shù)，有效解決了特殊結(jié)構(gòu)井的復(fù)產(chǎn)要求。在水平井/側(cè)鉆水平井磨銑打撈技術(shù)，研制開發(fā)了液壓拉拔器，配套其它工具可滿足水平井等大斜度井的落物卡死撈獲，特別是對需要撈出井內(nèi)篩管的井，形成了特色的水平井篩管打撈技術(shù)。側(cè)鉆小井眼壓裂技術(shù)是對側(cè)鉆井的一種增產(chǎn)有效措施，常規(guī)的壓裂工具較大，無法滿足小井眼的壓裂要求，開發(fā)了適合于小井眼的壓裂封隔器等關(guān)鍵工具，并形成了適合小井眼條件的壓裂設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)。
應(yīng)用實(shí)例
沈24井的補(bǔ)貼及大通徑管加固：該井完鉆日期為1973年4月1日，人工井底：2617m，射孔井段：2169～2200m(12m/6層，分別為 2169～2171.6m、2173.8～2175.2m、2177.4～2178.6m、2187.8～2189.2 m、2191.6～2192.6m、2195.4～2200 m)、2252.2～2516.4m(66.8m/23層)，水泥返高1585.5m，套管規(guī)格φ139.7mm/7.72mm，套管下深2628m，最大井斜1200m/10°，方位150°。
該井在采油過程中發(fā)現(xiàn)含水升高，作業(yè)中用K344-114找漏封隔器找漏發(fā)現(xiàn)1502m～1509m處、2104m～2242m處套管漏失，因此通過施工方案設(shè)計(jì)，決定對1502m～1509m 處實(shí)施液壓補(bǔ)貼，2104m～2242m段進(jìn)行大通徑管加固。施工過程中，各種作業(yè)工具達(dá)到施工要求，性能可靠。作業(yè)完成后試壓15MPa，達(dá)到密封試壓要求。該井在采油施工后的采油過程中，含水恢復(fù)至套管漏失前水平。
井下作業(yè)配套技術(shù)中各類工具設(shè)計(jì)獨(dú)特、操作簡單、安全可靠，目前廣泛應(yīng)用于遼河油田、冀東油田等國內(nèi)各大油田中井下作業(yè)施工現(xiàn)場，施工成功率98%以上。隨著水平井、側(cè)鉆水平井、分支井、大位移井等在油氣開采中的大量應(yīng)用，井下作業(yè)配套技術(shù)也將隨之豐富和成熟，并為油氣井的有效運(yùn)行保駕護(hù)航，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
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