水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術(shù)研究

水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術(shù)研究一、緒論

1.1研究的背景和意義

1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.3研究方法和內(nèi)容

二、水平井篩管完井井壁泥餅的形成及對(duì)產(chǎn)量的影響

2.1水平井篩管的構(gòu)造和完井工藝

2.2井壁泥餅的形成機(jī)制

2.3井壁泥餅的對(duì)產(chǎn)量的影響

三、水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術(shù)研究現(xiàn)狀

3.1傳統(tǒng)清洗方法

3.2新型清洗技術(shù)的發(fā)展

3.3水平井中清洗方法的研究現(xiàn)狀

四、水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術(shù)的研究與實(shí)踐

4.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

4.2清洗工藝的優(yōu)化

4.3清洗效果的評(píng)價(jià)與分析

五、結(jié)論和展望

5.1研究結(jié)論

5.2技術(shù)不足和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

5.3實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景的分析一、緒論

1.1研究的背景和意義

水平井作為一種高產(chǎn)、高效的油氣開(kāi)發(fā)方式，受到了越來(lái)越多的關(guān)注。由于受限于地理?xiàng)l件和地質(zhì)構(gòu)造，水平井的井眼通常非常狹窄，易形成井壁泥餅。井壁泥餅對(duì)油氣開(kāi)采產(chǎn)量的影響非常顯著，嚴(yán)重的泥餅甚至?xí)?dǎo)致井內(nèi)油氣無(wú)法正常流出，從而影響整個(gè)井組的生產(chǎn)效率。因此，解決水平井井壁泥餅問(wèn)題已成為研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。

1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在水平井井壁泥餅問(wèn)題的研究方面取得了一些成果。文獻(xiàn)報(bào)道了多種清洗方法和清洗設(shè)備的應(yīng)用，如化學(xué)清洗、機(jī)械沖洗、水力壓裂、耐酸蝕泡沫清洗等。然而，這些方法的效果存在差異，而且操作復(fù)雜、成本較高，難以在井下實(shí)現(xiàn)。

1.3研究方法和內(nèi)容

本研究擬采用實(shí)驗(yàn)室模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，通過(guò)對(duì)比不同清洗方法的效果和成本，研究水平井篩管完井井壁泥餅的清洗技術(shù)，解決水平井井壁泥餅問(wèn)題的實(shí)際需求。本研究包括以下內(nèi)容：

1)深入研究水平井篩管的構(gòu)造和完井工藝，以及井壁泥餅的形成機(jī)制與危害。

2)綜述國(guó)內(nèi)外水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術(shù)研究現(xiàn)狀，分析現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及局限性。

3)實(shí)驗(yàn)室模擬分析水平井篩管完井井壁泥餅的特征和成因，評(píng)價(jià)不同清洗方案的可行性。

4)構(gòu)建水平井篩管完井井壁泥餅清洗現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，研究主要因素?duì)清洗效果的影響。

5)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取效果最好的清洗方法和設(shè)備，詳細(xì)評(píng)價(jià)其應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

通過(guò)本研究，將為水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術(shù)的研究提供新思路和方法，改善清洗效果，提高產(chǎn)量，減少時(shí)間和成本，推進(jìn)水平井生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化和提高。二、水平井篩管完井井壁泥餅的形成機(jī)制

2.1水平井篩管完井井壁泥餅的定義

篩管完井是一種在水平井內(nèi)進(jìn)行的多段壓裂完井技術(shù)，通過(guò)安裝支架及篩管等器具，使裸眼完井的多環(huán)節(jié)作業(yè)變?yōu)閱我坏木伦鳂I(yè)，從而實(shí)現(xiàn)完井并減少井筒直徑。井眼的狹窄性和斜度等因素導(dǎo)致井下作業(yè)時(shí)井壁泥餅問(wèn)題的產(chǎn)生。

2.2水平井篩管完井井壁泥餅的產(chǎn)生原因

井壁泥餅的產(chǎn)生原因是多種因素的綜合作用，主要包括：

(1)垂直井段。在垂直井段中，乳化涂料、混凝土漿、水泥等填充物一般用于補(bǔ)漏或修補(bǔ)破損難以回收的層段。由于材料的工藝條件和物理化學(xué)性質(zhì)的不同，會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉淀、沉積和滲透，這些沉積物是井壁泥餅的主要來(lái)源。

(2)斜井段。水平井的斜井段由于存在可壓縮性強(qiáng)的含砂層或含粘土層，易出現(xiàn)井壁泥餅。當(dāng)泥餅在運(yùn)輸過(guò)程中由于摩擦失去穩(wěn)定性，會(huì)對(duì)整個(gè)井管造成極大的管壁摩擦阻力和流體壓力損失，導(dǎo)致完井產(chǎn)量大幅度下降。

(3)油氣藏開(kāi)采。油氣藏開(kāi)采過(guò)程中，油、水、氣等通過(guò)篩管進(jìn)入井筒，井筒表面積增大，此時(shí)來(lái)自巖石顆粒間的水分流會(huì)以一定角度從裂縫至篩管內(nèi)部，顆粒彎曲和位移可能會(huì)導(dǎo)致顆粒降落，引起泥餅的產(chǎn)生。

(4)井下作業(yè)振動(dòng)。水平井篩管完井的完井器具和井下作業(yè)設(shè)備在井內(nèi)移動(dòng)時(shí)，由于振動(dòng)等自然因素的影響，會(huì)使巖屑、泥餅等物質(zhì)從井壁剝離和脫落，也會(huì)導(dǎo)致井壁泥餅的出現(xiàn)。

2.3水平井篩管完井井壁泥餅的危害

井壁泥餅的形成會(huì)造成油氣井篩管阻塞、輸送管道壓力損失、沉積物中殘存有害物對(duì)井下設(shè)備和工具的腐蝕、旁通短路等問(wèn)題。這些問(wèn)題會(huì)降低油氣井的產(chǎn)能、增加生產(chǎn)成本，同時(shí)對(duì)人員安全和環(huán)境保護(hù)造成潛在威脅，因此及早解決井壁泥餅問(wèn)題是十分必要的。

2.4小結(jié)

水平井篩管完井井壁泥餅的形成機(jī)制是多種因素的綜合作用，主要包括垂直井段和斜井段的沉積物沉淀及滲透、井下作業(yè)振動(dòng)等因素。井壁泥餅的形成對(duì)油氣井的產(chǎn)能有著非常大的影響，必須及時(shí)解決。三、水平井篩管完井井壁泥餅控制方法

3.1篩管完井井壁泥餅的預(yù)防

(1)選用合適的鉆井液。選擇合適的鉆井液可以有效減少井壁泥餅的產(chǎn)生。鉆井液的選擇要考慮到鉆井地層的性質(zhì)，如地層的穩(wěn)定性、巖石強(qiáng)度、巖屑粘結(jié)情況、鉆井液的性質(zhì)等因素。

(2)合理控制井筒壓力。通過(guò)合理控制井筒壓力，如限制井眼的壓力、減少工具的摩擦、控制井底流量等，可以避免或減少井壁泥餅的出現(xiàn)。

(3)加強(qiáng)井壁穩(wěn)固。在鉆井過(guò)程中可以使用下套管、填充物等手段加強(qiáng)井壁的穩(wěn)固性，使得井壁的穩(wěn)定性得到有效加強(qiáng)。

(4)防止井眼物質(zhì)的積聚。通過(guò)采用通風(fēng)、加快鉆井速度等方式，控制井內(nèi)巖石顆粒的沉積和物質(zhì)的積聚，減少井壁泥餅的形成。

3.2篩管完井井壁泥餅的處理

(1)綜合評(píng)估井壁泥餅的影響。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的井壁泥餅，需要對(duì)其影響進(jìn)行綜合評(píng)估，包括分析泥餅的形成原因、泥餅的危害程度等。

(2)采用物理化學(xué)方法清除泥餅。物理化學(xué)方法清除井壁泥餅是一種較為可行的手段，可以選擇使用強(qiáng)堿性物質(zhì)、有機(jī)溶劑等進(jìn)行清除。

(3)加裝流體泵池。在完井作業(yè)前預(yù)留適當(dāng)?shù)目臻g，加裝流體泵池可以有效地隔離擾動(dòng)造成的硬塊和泥餅。

(4)采用鉆后泥餅清除器。鉆后泥餅清除器是一款專(zhuān)業(yè)的清除井壁泥餅的裝置。該裝置具有輕便、靈活、方便、快捷等特點(diǎn)，且不會(huì)產(chǎn)生二次污染和環(huán)境污染。

3.3篩管完井井壁泥餅的監(jiān)測(cè)

(1)安裝井斜儀及圖形記錄儀。安裝井斜儀及圖形記錄儀可以對(duì)井壁泥餅進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄。

(2)采用聲波測(cè)井儀。聲波測(cè)井測(cè)量井壁泥餅時(shí)，通過(guò)分析聲波反射等特征，可對(duì)泥餅的類(lèi)型、粘度、厚度等進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。

(3)通過(guò)石油試采監(jiān)測(cè)井壁泥餅。通過(guò)采集石油試采樣品，對(duì)樣品中的井壁泥餅進(jìn)行分析，可同時(shí)對(duì)其性質(zhì)和性能進(jìn)行控制和評(píng)估。

3.4小結(jié)

篩管完井井壁泥餅的控制方法是多方位的，包括預(yù)防、處理、監(jiān)測(cè)等。通過(guò)選用合適的鉆井液、合理控制井筒壓力、加強(qiáng)井壁穩(wěn)固等預(yù)防措施可以有效避免井壁泥餅的產(chǎn)生。當(dāng)井壁泥餅已經(jīng)形成需要采用物理化學(xué)清除、加裝流體泵池、采用鉆后泥餅清除器等方法進(jìn)行處理。同時(shí)，通過(guò)安裝井斜儀及圖形記錄儀、采用聲波測(cè)井儀、通過(guò)石油試采監(jiān)測(cè)井壁泥餅等監(jiān)測(cè)方法可以對(duì)井壁泥餅進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄。四、安全防護(hù)措施

4.1材料準(zhǔn)備

(1)鋼絲繩。選用質(zhì)量穩(wěn)定、承載力強(qiáng)、柔軟耐磨的鋼絲繩作為吊裝線(xiàn)纜，保證安全可靠。

(2)吊裝設(shè)備。選用合適的吊裝設(shè)備，包括吊車(chē)、起重機(jī)等，保證吊裝升降時(shí)的順暢和穩(wěn)定。

(3)安全帶。佩戴符合標(biāo)準(zhǔn)的安全帶，防止人員高處墜落，保障人員的安全。

(4)安全帽。佩戴符合標(biāo)準(zhǔn)的安全帽，防止頭部被物體砸傷或碰撞，保障人員的安全。

(5)護(hù)目鏡。佩戴符合標(biāo)準(zhǔn)的護(hù)目鏡，防止眼部被石油或鉆井液等濺射物所傷。

4.2準(zhǔn)備工作

(1)確定安全規(guī)程。在進(jìn)行篩管完井作業(yè)前，必須制定安全規(guī)程，規(guī)定作業(yè)流程、作業(yè)安全措施、危險(xiǎn)提示等，以便在作業(yè)過(guò)程中管理、監(jiān)控和檢查。

(2)檢查設(shè)備的安全性。作業(yè)前需要對(duì)吊裝設(shè)備、安全帶、安全帽、護(hù)目鏡等設(shè)備的安全性進(jìn)行檢查，確保其滿(mǎn)足安全使用要求。

(3)疏散通道的設(shè)置。必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的疏散通道進(jìn)行設(shè)置和標(biāo)識(shí)，以便在緊急情況下能夠快速、順暢地疏散人員。

4.3施工安全措施

(1)嚴(yán)格掌握吊裝操作。堅(jiān)持嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程操作，確保吊裝設(shè)備選用正確，鉤具、吊索合適、臟物、銹跡等明顯缺陷應(yīng)修理或報(bào)廢，保證吊裝過(guò)程中嚴(yán)格按照規(guī)程操作。

(2)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管控。需要嚴(yán)格按照現(xiàn)場(chǎng)管控措施，落實(shí)生產(chǎn)安全制度，監(jiān)管現(xiàn)場(chǎng)安全，避免發(fā)生人員、設(shè)備安全事故。

(3)保證作業(yè)安全環(huán)境。作業(yè)區(qū)域必須培訓(xùn)人員按照作業(yè)規(guī)程操作，對(duì)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行清掃，清除雜物，減少人員走動(dòng)和影響設(shè)備操作的物品和器具。

(4)做好交流溝通。在篩管完井作業(yè)中，必須做好交流溝通工作，隨時(shí)了解作業(yè)的情況并發(fā)現(xiàn)不安全因素及時(shí)進(jìn)行整改和處理。

4.4事故應(yīng)急措施

(1)火災(zāi)應(yīng)急措施。應(yīng)急時(shí)，立即切斷油氣源，并使用滅火設(shè)備進(jìn)行滅火。當(dāng)滅火設(shè)備無(wú)法控制火災(zāi)時(shí)，應(yīng)該立即組織人員疏散并呼叫消防隊(duì)伍進(jìn)行撲救。

(2)爆炸應(yīng)急措施。應(yīng)急時(shí)，立即切斷油氣源并迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)，然后組織人員進(jìn)行緊急處理。同時(shí)，應(yīng)立即通知消防和有關(guān)部門(mén)尋求幫助和支持。

(3)人員傷亡應(yīng)急措施。在發(fā)生人員傷亡的情況下，應(yīng)立即組織其他人員進(jìn)行緊急救治，并呼叫救護(hù)車(chē)或急救人員前來(lái)處理。

4.5小結(jié)

篩管完井作業(yè)所涉及的安全措施是多方面的，包括材料準(zhǔn)備、準(zhǔn)備工作、施工安全措施、事故應(yīng)急措施等。在進(jìn)行篩管完井作業(yè)前，必須嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程操作，做好設(shè)備的安全檢查，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管控，落實(shí)安全措施，確保作業(yè)的安全和順利進(jìn)行。同時(shí)，在特殊情況下需要做好事故應(yīng)急措施，及時(shí)和有效的處理和應(yīng)對(duì)事故，保障人員和設(shè)備的安全。五、質(zhì)量控制措施

5.1材料選擇

選用合格的管材、濾網(wǎng)、離心泵及其他附件等。

管材應(yīng)具有良好的強(qiáng)度和耐腐蝕性，選擇合適的內(nèi)徑和壁厚，以滿(mǎn)足完井設(shè)計(jì)的要求。

濾網(wǎng)應(yīng)具有良好的過(guò)濾效果和可清洗性能，能夠有效地防止井底物質(zhì)進(jìn)入管柱內(nèi)。

離心泵應(yīng)選用性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)方便的產(chǎn)品，在供水和排水過(guò)程中能夠確保水的清潔度和流量穩(wěn)定。

5.2安裝調(diào)試

在安裝調(diào)試過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，調(diào)試過(guò)程中應(yīng)注意以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

(1)確保管柱接頭緊密，不得出現(xiàn)漏口。

(2)確保濾網(wǎng)安裝正確，具有良好的過(guò)濾效果，不易堵塞。

(3)離心泵應(yīng)具有合適的流量和揚(yáng)程，在供水和排水過(guò)程中應(yīng)保持運(yùn)行穩(wěn)定，不得出現(xiàn)異音和震動(dòng)等現(xiàn)象。

(4)在調(diào)試過(guò)程中應(yīng)對(duì)設(shè)備的工作狀況和參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和記錄，確保設(shè)備能夠滿(mǎn)足井完井設(shè)計(jì)的要求。

5.3工作質(zhì)量監(jiān)控

(1)井眼余量的控制。完井后通過(guò)調(diào)整井眼余量，控制井底沉積物的殘留量，保證產(chǎn)量和產(chǎn)水的質(zhì)量。

(2)篩管的過(guò)濾效果控制。監(jiān)控篩管的過(guò)濾效果，確保能夠有效地防止井底物質(zhì)進(jìn)入管柱內(nèi)。

(3)質(zhì)量記錄的備份和保存。對(duì)篩管完井過(guò)程中重要的操作、參數(shù)記錄和檢測(cè)數(shù)據(jù)等應(yīng)進(jìn)行備份和保存，以便于作為后續(xù)井的評(píng)