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1、水平井事故预防与处理,造斜段注水泥、水泥充填封隔器分段射孔完井技术,水泥充填,已钻水平井完井技术,造斜段注水泥、裸眼封隔器卡封分段筛管完井技术,已钻水平井完井技术,已钻水平井完井技术固井射孔,已钻水平井完井技术钻孔/割缝衬管,尾管悬挂、裸眼封隔器分段筛管完井技术,已钻水平井完井技术,水平井砾石充填防砂技术,已钻水平井完井技术,浮鞋,增产滑套和遇烃膨胀封隔器:,水力滑套,已钻水平井分段改造完井技术,水平井作业特点,水平井井下管柱的受力状态较直井管柱复杂的多，管柱上提力不再简单等于直井中管柱的自重。现场施工经验证明，管柱进入造斜段以后，管柱总量增加减缓，管柱进入水平段后，管柱重量变化越来越不明显。
2、,水平井作业过程中的旋转管柱和直井中的旋转管柱的主要区别就是水平井的摩擦阻力会引起管柱扭矩的损失。,由于流动型态的变化，水平井不易冲洗干净，结果是形成长井段的“砂床”或形成砂桥，严重时砂堵井眼。同样注水泥封堵时水泥浆中过剩的水可沿着注过水泥的环形空间高部位侧面形成一条“月牙型” 水流通道，造成挤水泥失败。,水平井冲砂与洗井,冲砂方式一般有：正冲、反冲和正冲反洗。,冲砂排量要求：水平井冲砂通常采用低黏度携砂液，其冲砂效果主要取决于颗粒沉降速度和砂浆流动速度。为了保证冲洗效果，要求水平井冲砂排量达到紊流状态。,水平井通井与刮削,1.直径、长度的选择。 2.刮削时上下与旋转相结合。 3.防掉落物。,
3、水平井封堵：,步骤如下： 1、将水泥承托器下到设计深度； 2、坐封封隔器； 3、按要求注水泥； 4、上提丢手封隔器，循环清洗并起出管柱。,一、采用水泥承托器进行永久性封堵,二、采用注水泥进行永久性封堵,1.主要技术难点,（1）注水泥管柱与井壁接触面积大，且受力复杂，局部高压差很可能导致黏附卡钻，井下事故发生机率高。 （2）水泥浆掺混量大，水泥面控制困难。在斜井、水平井中注水泥时，水泥浆与压井液接触面随井斜角增大而急剧增加。顶替结束后无论正洗井还是反洗井，压井液的循环都能对水泥面产生较大干扰，造成水泥浆掺混严重。在水泥浆侯凝期间，水泥浆中的自由水向水泥面附近运移，造成实际水泥面位置下降。 （3）
4、顶替效率低，水泥浆极易被污染，不易形成水泥塞。,2.主要技术措施,（1）井眼准备。,（2）水泥浆性能要求。,（3）注水泥管柱。,（4）旋转活动注水泥管柱。,（5）紊流注替水泥浆,提高顶替效率。,（6）使用隔离液。,（7）正循环洗井,憋压侯凝。,（1）井眼准备。 在注水泥前，应对注水泥井段进行划扩眼，清除钻屑床及井底沉砂，划眼至目的位置后，大排量洗井至出口干净，同时调整压井液性能满足注水泥要求。,（2）水泥浆性能要求。裸眼井段中注水泥时，水泥塞的抗压强度应略高于地层硬度。由于抗压强度与水泥浆密度有关，因此，混配高密度（低水灰比）的水泥浆，一般应将水泥浆密度控制在1.82.0g/cm3之间。为保证
5、水泥浆在高密度下具有良好的可泵性，在水泥浆中应加入适当的分散剂、稳定剂和降失水剂，一方面可适当降低水泥浆黏度与切力，另一方面可控制水泥浆失水量和析水量。,（3）注水泥管柱。 多采用钻杆与油管组合管柱，在注水泥井段使用小尺寸油管，便于增大环空间隙，降低环空流动阻力。 （4）旋转活动注水泥管柱。 旋转活动注水泥管柱有利于提高压井液顶替效率，防止黏附卡钻。因此，在注替水泥浆过程中，应始终坚持旋转活动注水泥管柱，一般转速控制在2030r/min以下。,（5）紊流注替水泥浆，提高顶替效率。 （6）使用隔离液。水泥浆与压井液接触后，常在其接触面形成不易泵送的黏稠层，顶替时水泥浆通过此黏稠层上窜，从而将被污
6、染的压井液滞留在水泥浆内，严重时可堵塞环形空间，妨害施工。考虑到斜井段、水平井段的压井液与水泥浆接触面积较大，通常在水泥浆前后泵入隔离液量较直井段大23倍。,（7）正循环洗井，憋压侯凝。 注水泥施工结束后，应平稳缓慢地将注水泥管脚提至洗井位置，防抽吸造成水泥浆被污染。由于井眼尺寸小、环空摩阻大，反循环洗井极易造成局部高压差憋漏地层。因此，应采用正循环洗井控制水泥塞长度。 由于水泥浆侯凝期间有“失重”现象，因此，将注水泥管柱提至完好套管内后，应憋压侯凝，防止地层流体侵入，污染水泥浆，一般憋压23MPa。,水平井打捞技术： 水平井技术在上个世纪80年代得到很大发展，目前水平井裸眼多段压裂技术成为非
7、常规油气资源有效开发唯一手段，得到全世界的高度重视，已经形成较大的工业生产规模。 国内从“八五”期间开始研究应用定向井和水平井技术，近年通过引进国外先进工艺技术，水平井钻完井得到强势发展。 水平井完井方法有：裸眼、割缝尾管、套管射孔等。 国内主要以套管固井射孔和割缝尾管完井为多；近期则以裸眼多段压裂完井为主要方式。 随着水平井数量的增多，各种井下事故出现的几率增大，必须研究水平井事故处理技术，为油气生产保驾护航。,目前水平井井下事故一般为：落物、井下工具和套管损坏等。 一般情况下，水平井完井后均下入一套防落物装置。只有在进行措施作业防落物装置起出的情况下才有可能出现各种落物遗井。 为了防止油层
8、出砂，在完井时下入各种分采管柱和防砂管柱，随着生产时间的延长，效果变差或无效时，需要捞出管柱并重新下入。 目前水平段套管损坏的修复尚处于空白。,下入管柱受力状况复杂，井口悬重不再简单等于管柱自重,水平井打捞技术技术特点,套磨铣过程中考虑水平井段管柱摩阻引起井口扭矩损失,水平井中旋转管柱和直井中的旋转管柱区别就是水平井的摩擦阻力会引起管柱扭矩的损失。,水平井管柱扭转平衡图,Dt管柱接头直径，单位 mm；,扭矩增量，单位Nm；,的增量，单位rad；,水平井打捞技术技术特点,大直径工具的下入受到井眼曲率的限制,和直井中的管柱下入相比，在水平井中下入大直径的工具会受到造斜段井眼曲率的限制，大直径工具下
9、入前必须计算其能通过的最大井眼曲率。,水平井打捞技术技术特点,套管完井水平井中进行打捞作业的主要对象包括滤砂管、封隔器和其它较小的井下落物。水平井滤砂管完井管柱由皮碗封隔器、光管、扶正器、滤砂管、丝堵等组成,水平井防砂管柱结构示意图,水平井打捞技术打捞滤砂管,水平井内由于造斜段的作用，井口的上提力无法有效传递到井下水平段内，大力上提、活动解卡等打捞技术在水平井很难实施。井口扭矩也无法有效传递到井下水平段。直井防砂管柱长度短，水平井滤砂管比较长，每根滤砂管扶正器处有变径，不能采用套铣、倒扣等技术分段打捞，增加了打捞难度。,水平井打捞技术打捞滤砂管,水平井作业-水平井打捞与解卡,1、水平井打捞优先
10、选用可退式打捞工具，保证在打捞不成功的情况顺利起出原打捞管柱，避免造成井下事故扩大。 2、水平井打捞不建议采用大负荷、长时间活动解卡、过度的活动解卡往往会造成油管和套管的提前损坏。 3、建议不要使用旋转倒扣的方式进行水平段管柱的打捞，频繁的管柱旋转同样会造成打捞管柱和套管的提前损坏。 4、利用铅模判断水平段鱼顶形状时，建议使用外带保护筒的平底铅模，以防止铅模落井增加打捞工作量。,滤砂管和分层封隔器的打捞有三种方式：1、活动解卡：上下活动管柱。适用于出砂少、滤砂管短、工作时间短。有成功井例。 2、套铣打捞：利用套铣筒直接套铣滤砂管并打捞。对套管损害大。有成功井例。 3、井下增力打捞：利用井下增力
11、器打捞。有成功井例。,为了解决上述问题：通过增加部分配套工具，改变管柱的受力方式，通过油管打压的方式直接在卡点产生拉力，实现水平井打捞。,水平井井下打捞工艺管柱示意图,该管柱由专用的提放式可退捞矛、井下打捞增力器、扶正器和配套工具等组成。该管柱的设计采用等强度设计，全部管柱额定载荷为550kN，最大可以承受650kN的拉力而不损坏。,特点一是可以在井下落鱼的鱼顶处直接产生500kN650kN的拉力，井下打捞增力器以上部分管柱在增力打捞过程中不受力，套管也不会受到破坏。 特点二是在需要时可以可靠地退出捞矛，打捞不成功时不会给井下制造新的事故。,井下打捞增力器结构及工作原理,井下打捞增力器的作用就
12、是改变打捞管柱的受力方式，通过打压在卡点处产生大吨位的拉力，使井下落物产生移动。该工具由套管锚定部分、增力部分、水平打压球座三部分组成。套管锚定部分的作用是将井下打捞增力器锚定在套管上，并承受增力部分所产生的拉力。增力部分是直接产生拉力的部分。水平打压球座可以保证工具在水平状态下打压，同时也可根据要求自动卸压。,提放式可退捞矛结构及工作原理,提放式可退捞矛由矛杆、矛爪和换向等部分组成。捞矛下井时，换向部分位于短轨道处，矛爪处于收缩状态。当捞矛接触并插入鱼腔时，矛爪推动换向部分移动，进入长轨道，此时上提管柱，矛爪与矛杆斜面接触，直径涨大，将落鱼牢牢抓住。,在配套了合适的工艺管柱后，水平井滤砂管打
13、捞工艺可以概括的用“冲”、“捞”、“松”、“拔”这几个字来表示。 “冲”：将井筒内的沉砂冲洗干净，并以合适的压井液替入，防止再次出砂。 “捞”：利用提放式可退捞矛捞住井下管柱，并上提一定的负荷。 “松”：用水泥车打压，压力控制在一定的范围内，使井下管柱在一定的负荷下反复受力，使周围的沉砂松动。 “拔”：当滤砂管周围的沉砂开始松动时，以打捞管柱和井下管柱可以承受的拉力（使用增力器）大力活动，将滤砂管拔出。,SZ36-1-J3井位于中海油渤海石油分公司SZ36-1油田J平台，该井井深2280m，造斜点位置281m，井内共有油管、短节、滑套、堵塞器、引鞋等计38件（套、根），总长237.94米，鱼顶
14、位置1788m，丢手鱼顶为76mm油管本体。,水平井打捞工艺技术应用,上提负荷至260kN， 从油管正打压，压力017MPa，共使用增力器打压、放压43组118次，活动管柱135次，时间12小时，井下管柱上移9.7m，捞出全部管柱。,井下增力打捞技术的适应性井下增力打捞技术是改变管柱的受力方式，变液压力为上提拉力，并且直接将作用力作用在鱼顶处的一种打捞方式，从原理上讲，就是在直井中的活动解卡方式，只不过作用力比较大，并且直接作用在鱼顶处，因此，该工艺技术的适应性和活动解卡方式的适应性是一样的。,使用注意事项： 1、由于增力器较长，同时，全部采用合金钢制成，一旦该工具被卡在井内，将无法采取措施，
15、所以，该工具下井，一定配接可退式捞矛，最好应用提放式可退捞矛。 2、注意井下管柱的强度。井下打捞增力器提供的拉力非常大，可达到650kN以上，如果想达到井下管柱整体解卡的目的，须在管柱强度允许的范围内小负荷活动，并采取挤注等措施，最后提高压力拉出管柱。一开始就提高压力，容易导致井下管柱断脱。,井下增力打捞技术是水平井打捞的首推技术，但是，当无效时仍需常规套铣、倒扣技术打捞井下落物： 1、水平井井下待打捞管柱外径大、强度高（如4-1/2”滤砂管），同时砂埋严重，以井下打捞增力器的拉力不足以将井内管柱捞出或拉断，此时可以考虑采用倒扣方式打捞。 2、井内滤砂管采用非标准油管做芯管（或芯管设计不合理，
16、强度严重削弱），实施井下增力打捞时内径涨大，无法捞住滤砂管，可以考虑倒扣方式打捞。 3、井眼尺寸大（7”）、滤砂管尺寸小（102mm、116mm），出砂严重，使用井下增力打捞技术打捞无效的，可以采用套铣倒扣联合打捞方式打捞。,水平井“盲堵”打捞难点： “盲堵”直径大，（圆饼状）紧贴套管壁，无打捞内径。 磨铣时转动，会损伤套管。造成磨铣进尺缓慢。如果下尖头小直径铣锥，铣锥尖端会插入翻转的盲堵与套管之间的环空。对套管造成更大的损害。一把抓在水平段引入小件落物也比较困难甚至卡钻,小件落物打捞：,根据井下组合套管内径变化情况及盲堵的大概直径与厚度，制做了“盲堵专用打捞器”。该工具入井后，无论盲堵在井内处于何种状态，都能将其打捞一次成功。,水平落井“盲堵”在井内的第一种情况如下图所示:,水平落井“盲堵”在井内的第二种情况如下图所示:,单54-平5井,该工具入井后，一趟钻便成功地将落井盲堵捞出。,水平井施工若井下出现了小件落物，将会导致大直径工具难以下入，（通井规、封隔器等）下常规工具很难实现打捞，（例如强磁打捞器，即使能将小件吸附，在起钻过程挂碰套管壁会再次落入井中；一把抓在直井中使用效果不错，但在水平井中成功率很低。,
