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1、涪陵页岩气田连续油管钻塞技术常见问题及对策摘要：随着涪陵页岩气田持续开发，加密井和上部气层井的大范围布井开采、压裂工艺不断的改变，压裂后的井筒情况变得更加复杂，对压裂后钻塞施工增加了难度，如管柱下放过炮眼困难、提前自锁、遇卡风险变大等问题。因而如何有效防范、降低钻塞期间出现问题，避免增大后期处理风险成为亟需解决的问题。关键词：页岩气井；连续油管；钻塞前言：随着涪陵页岩气田加密井和上部气层井的大面积开发以及“密切割压 裂工艺”的推广使用，在压裂效果上取得了显著的效果，也带来了压后井筒复杂 情况增多的问题，给后续的钻塞带来困难。表 1 压裂情况对比开发时间气田开发前期开发时间气田开发现阶段井深46
2、00m左右井深5500m水平1300-1800m水平2000m段长段长井井眼趋于水平或下倾，少有上眼方位角变化大，轨迹呈轨翘轨上翘或“W”型；位垂比大迹迹射射孔单段簇数2-3簇，少数4孔单段簇数6-9簇簇簇簇数数桥可钻复合桥塞桥可溶桥塞+可钻桥塞组合塞塞加每段50m3左右，少部分加砂量70m3砂量单段加砂量高达120m3压压后井地层能量充足后井漏失段多，井筒积砂筒状筒状况况从表 1 中看出，随着页岩气田开发的不断深入，不论是井深、水平段长度、 井眼轨迹、射孔簇数、桥塞类型、加砂量及压后井筒状况都和气田前期开发时有 了明显的变化，对后期连油钻塞提出了新的要求。1. 压裂工艺改变后钻塞出现的问题1
3、.1 施工周期的改变压裂工艺未改变前，钻塞施工平均周期为 3-5 天，大部分井只需进行一趟钻 塞加一趟井筒清理；采用新的压裂工艺后，钻塞作业出现下放困难、过炮眼时间 增加、强磁清理次数增多等问题，直接导致施工周期延长，目前钻塞施工周期平 均为 7-8 天。1.2 施工成本的增长因压裂工艺的改变及加密井和上部气层的开发，使得压后井筒状况及井眼轨 迹都较之前变得复杂，导致水力振荡器的使用频次增加，金属减阻剂用量也从 100-200L/井上升至400-600L/井，虽然在桥塞的使用上使得钻塞成本下降，但施 工周期的增加，水力振荡器的使用、金属减阻剂用量的增长，导致总体的施工成 本增长。1.3 返屑率
4、大幅下降在2014-2015年间，气井水平段在1500m左右，地层能量充足，钻塞期间地 层压力高，施工期间出口用8-12mm油嘴控制，井口套压平均高于10-13MPa,进 口排量400-420L/min，出口排量普遍大于450L/min。目前钻塞施工井，水平段长度大于2000m，出现多口井钻塞施工前井口无压 力（甚至负压现象），水平段的增长，井内压力的降低，大部分的井口套压低于 10MPa。负压井钻塞，出口用20mm以上油嘴控制或不装油嘴，进口排量400- 420L/min，出口排量普遍小于400L/min，漏失明显，碎屑返出率明显下降。通过统计2014年及2015 年部分井数据，发现平均单井
5、钻塞总体返屑率基本 保持在29%以上（其中焦页XX-2HF井返屑率达67.7%）；而目前上部气层和加密井的平均单井返屑率在23%左右（其中焦页X-4HF井只有8.6%，焦页XX-6HF井 只有3.8%）。碎屑返.排率变化表2返屑率变化1.4井筒情况复杂因井眼轨迹复杂、射孔簇数增加，导致钻塞工具串下放困难（尤其是过炮眼 困难），提前自锁严重。因压裂用砂量增加导致压后井筒积砂较多，常出现堵塞 捕屑器或是地面流程，部分井存在胶液未破胶现象，胶液呈果冻状，附着在井壁 上，包裹着大量砂子，像磨石一样打磨磨鞋底部（如焦页XX-7HF井），导致无 法正常钻塞。图1焦页XX-7HF井磨鞋及胶状物1.5可溶桥塞
6、溶解效果不佳因压裂水平段的增长、连油钻塞提前自锁等影响下，开始采用全井可溶桥塞 或是可溶桥塞加可钻式复合桥塞的组合模式进行压裂分段。但在钻塞施工期间发 现可溶桥塞溶解效果不佳，在可溶桥塞未溶解完全的情况下，会形成糊状物体包 裹磨鞋及工具，无法正常钻磨，进尺相当缓慢，下放困难，明显影响钻塞进度。图 2 可溶桥塞糊状物2. 工艺改进应用实例为适应新的压裂工艺，在原有的钻塞工艺基础上，改变钻塞液的体系，用泡 沫剂代替滑溜水，在钻塞期间泵入氯化钾溶液，以焦页某平台的A、B、C三口井 钻塞施工为例。A井水平段总长2801m,全井段使用104mm贝克休斯全可溶桥塞，前期压裂 期间，泵入氯化钾溶液帮助桥塞溶
7、解，钻塞施工前进行放喷。2019年9月5日下钻磨工具串（带水力振荡器和105mm磨鞋）入井，9月 6日减阻水正循环下连续油管底带钻磨工具串至井深3917.00m，进尺缓慢，更换 文丘里打捞筒。期间共钻除 11 支桥塞，使用减阻水循环，每钻除1 支桥塞泵入 5m3浓度5%氯化钾溶液及5m3浓度1%泡沫剂溶液，钻除第5和10支桥塞后短起至 2170.00m，短起前泵入10m3起泡剂溶液，起至A靶点前300m泵入10m3起泡剂溶 液。第1、第2、第11支桥塞有遇阻显示。9月7日下文丘里打捞工具串进行打 捞，最大下深3705.00m，起出捞获碎屑1.33kg，其中砂子较多。9月7日-9月9 日，下钻磨
8、工具串（底带水力振荡器和105mm磨鞋）钻除第12T7支桥塞，最 大下放深度4653.80m，因下放缓慢起出。钻磨期间全程使用浓度1%泡沫剂溶液 循环，第16-17支桥塞下放困难，累计泵入浓度1%金属减阻剂溶液60方。该井水平段最大进尺2011.8m，捕屑器累计捕获碎屑2.19kg，文丘里打捞捕获碎屑1.33kg, 104.00mm贝克休斯全可溶桥塞单支重8kg，总返屑率为2.59%。钻时2S2019年9月10日下钻磨工具串（带水力振荡器和105mm磨鞋）入井，钻 除14支桥塞，下放至井深4167.00m,因下放缓慢，起出更换文丘里打捞筒。该 井全程使用0.5%泡沫剂溶液循环。钻塞期间，每钻除
9、1支桥塞，泵入浓度5%氯 化钾溶液5m3,每钻除5支桥塞短起至2140.00m。其中第1、12支桥塞有遇阻显 示。9月11 日-9月12日，下钻磨工具串（105磨鞋）钻除第15-18支桥塞， 最大下放深度4598.40m，因下放缓慢起出。该井水平段最大进尺1950.4m,捕屑 器累计捕获碎屑2.31kg，文丘里打捞捕获碎屑0.28kg， 104.00mm贝克休斯全 可溶桥塞单支重8kg，总返屑率为1.8%。表4 B井钻塞用时曲线C井水平段总长2802.00m，全井段使用104mm贝克休斯全可溶桥塞，前期压裂期间，未泵入氯化钾溶液帮助桥塞溶解，钻塞施工前进行放喷。2019年9月19日下钻磨工具串
10、（底带105mm磨鞋，未带水力振荡器）入 井，钻除13支桥塞，下放至井深4227.00m，因下放缓慢，起出更换文丘里打捞 筒。该井全程使用浓度0.5%泡沫剂溶液循环，每钻除1支桥塞泵入浓度5%氯化 钾溶液5方。钻塞期间，钻除7支桥塞短起至2143.90m。其中第3、5、8-12支 桥塞有遇阻显示。9月20 日-9月21日下文丘里打捞工具串进行打捞，最大下深 4158.00m，起出捞获碎屑0.22kg。9月21日-9月22日，下钻磨工具串(105 磨鞋)钻除第14-15支桥塞，最大下放深度4517.00m，因下放缓慢起出。该井水 平段最大进尺1931.0m，捕屑器累计捕获碎屑1.13kg，文丘里
11、打捞捕获碎屑 0.22kg， 104.00mm贝克休斯全可溶桥塞单支重8kg，总返屑率为1.13%。2、在A井采用分段泵注起泡剂，碎屑及压裂砂携带效果差，文丘里捞获 的大部分都是压裂砂，在B、C井全程使用起泡剂循环，携带效果明显，文丘里 内未见压裂砂；3、钻塞期间使用氯化钾溶液，能够有效加速可溶桥塞碎屑溶解，减小钻塞 期间连续油管遇阻风险。参考文献杨小城李俊邹刚.可溶桥塞试验研究及现场应用J 石油机械，2018,46 (7)； 94-97.高东伟.全可溶桥塞在涪陵超长水平井压裂中的应用及分析J 化工管理,2019, (04) :98-99.钟诗宇美馨王小红.水平井分段压裂用桥塞研究现状及发展趋势J.新 疆石油科技，2018,3 (28)： 35-38.基金项目：国家科技重大专项“涪陵页岩气开发示范工程”（编号2016ZX05060 ）资助
涪陵页岩气田连续油管钻塞技术常见问题及对策
