水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術研究

水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術研究一、緒論

1.1研究的背景和意義

1.2國內外研究現狀

1.3研究方法和內容

二、水平井篩管完井井壁泥餅的形成及對產量的影響

2.1水平井篩管的構造和完井工藝

2.2井壁泥餅的形成機制

2.3井壁泥餅的對產量的影響

三、水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術研究現狀

3.1傳統(tǒng)清洗方法

3.2新型清洗技術的發(fā)展

3.3水平井中清洗方法的研究現狀

四、水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術的研究與實踐

4.1實驗設計與方法

4.2清洗工藝的優(yōu)化

4.3清洗效果的評價與分析

五、結論和展望

5.1研究結論

5.2技術不足和未來發(fā)展趨勢

5.3實用價值和應用前景的分析一、緒論

1.1研究的背景和意義

水平井作為一種高產、高效的油氣開發(fā)方式，受到了越來越多的關注。由于受限于地理條件和地質構造，水平井的井眼通常非常狹窄，易形成井壁泥餅。井壁泥餅對油氣開采產量的影響非常顯著，嚴重的泥餅甚至會導致井內油氣無法正常流出，從而影響整個井組的生產效率。因此，解決水平井井壁泥餅問題已成為研究的重點和難點之一。

1.2國內外研究現狀

目前，國內外學者在水平井井壁泥餅問題的研究方面取得了一些成果。文獻報道了多種清洗方法和清洗設備的應用，如化學清洗、機械沖洗、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，而且操作復雜、成本較高，難以在井下實現。

1.3研究方法和內容

本研究擬采用實驗室模擬和現場實驗相結合的方法，通過對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，解決水平井井壁泥餅問題的實際需求。本研究包括以下內容：

1)深入研究水平井篩管的構造和完井工藝，以及井壁泥餅的形成機制與危害。

2)綜述國內外水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術研究現狀，分析現有技術的優(yōu)缺點及局限性。

3)實驗室模擬分析水平井篩管完井井壁泥餅的特征和成因，評價不同清洗方案的可行性。

4)構建水平井篩管完井井壁泥餅清洗現場試驗模型，研究主要因素對清洗效果的影響。

5)對比實驗結果，選取效果最好的清洗方法和設備，詳細評價其應用價值和經濟效益。

通過本研究，將為水平井篩管完井井壁泥餅清洗技術的研究提供新思路和方法，改善清洗效果，提高產量，減少時間和成本，推進水平井生產技術的進一步優(yōu)化和提高。二、水平井篩管完井井壁泥餅的形成機制

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進行的多段壓裂完井技術，通過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)，從而實現完井并減少井筒直徑。井眼的狹窄性和斜度等因素導致井下作業(yè)時井壁泥餅問題的產生。

2.2水平井篩管完井井壁泥餅的產生原因

井壁泥餅的產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漏或修補破損難以回收的層段。由于材料的工藝條件和物理化學性質的不同，會出現不同程度的沉淀、沉積和滲透，這些沉積物是井壁泥餅的主要來源。

(2)斜井段。水平井的斜井段由于存在可壓縮性強的含砂層或含粘土層，易出現井壁泥餅。當泥餅在運輸過程中由于摩擦失去穩(wěn)定性，會對整個井管造成極大的管壁摩擦阻力和流體壓力損失，導致完井產量大幅度下降。

(3)油氣藏開采。油氣藏開采過程中，油、水、氣等通過篩管進入井筒，井筒表面積增大，此時來自巖石顆粒間的水分流會以一定角度從裂縫至篩管內部，顆粒彎曲和位移可能會導致顆粒降落，引起泥餅的產生。

(4)井下作業(yè)振動。水平井篩管完井的完井器具和井下作業(yè)設備在井內移動時，由于振動等自然因素的影響，會使巖屑、泥餅等物質從井壁剝離和脫落，也會導致井壁泥餅的出現。

2.3水平井篩管完井井壁泥餅的危害

井壁泥餅的形成會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井下設備和工具的腐蝕、旁通短路等問題。這些問題會降低油氣井的產能、增加生產成本，同時對人員安全和環(huán)境保護造成潛在威脅，因此及早解決井壁泥餅問題是十分必要的。

2.4小結

水平井篩管完井井壁泥餅的形成機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)振動等因素。井壁泥餅的形成對油氣井的產能有著非常大的影響，必須及時解決。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生。鉆井液的選擇要考慮到鉆井地層的性質，如地層的穩(wěn)定性、巖石強度、巖屑粘結情況、鉆井液的性質等因素。

(2)合理控制井筒壓力。通過合理控制井筒壓力，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。

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

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

3.2篩管完井井壁泥餅的處理

(1)綜合評估井壁泥餅的影響。對于已經發(fā)生的井壁泥餅，需要對其影響進行綜合評估，包括分析泥餅的形成原因、泥餅的危害程度等。

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

(3)加裝流體泵池。在完井作業(yè)前預留適當的空間，加裝流體泵池可以有效地隔離擾動造成的硬塊和泥餅。

(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，且不會產生二次污染和環(huán)境污染。

3.3篩管完井井壁泥餅的監(jiān)測

(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井壁泥餅進行實時監(jiān)測和記錄。

(2)采用聲波測井儀。聲波測井測量井壁泥餅時，通過分析聲波反射等特征，可對泥餅的類型、粘度、厚度等進行準確評估。

(3)通過石油試采監(jiān)測井壁泥餅。通過采集石油試采樣品，對樣品中的井壁泥餅進行分析，可同時對其性質和性能進行控制和評估。

3.4小結

篩管完井井壁泥餅的控制方法是多方位的，包括預防、處理、監(jiān)測等。通過選用合適的鉆井液、合理控制井筒壓力、加強井壁穩(wěn)固等預防措施可以有效避免井壁泥餅的產生。當井壁泥餅已經形成需要采用物理化學清除、加裝流體泵池、采用鉆后泥餅清除器等方法進行處理。同時，通過安裝井斜儀及圖形記錄儀、采用聲波測井儀、通過石油試采監(jiān)測井壁泥餅等監(jiān)測方法可以對井壁泥餅進行實時監(jiān)測和記錄。四、安全防護措施

4.1材料準備

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

(2)吊裝設備。選用合適的吊裝設備，包括吊車、起重機等，保證吊裝升降時的順暢和穩(wěn)定。

(3)安全帶。佩戴符合標準的安全帶，防止人員高處墜落，保障人員的安全。

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

(5)護目鏡。佩戴符合標準的護目鏡，防止眼部被石油或鉆井液等濺射物所傷。

4.2準備工作

(1)確定安全規(guī)程。在進行篩管完井作業(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、危險提示等，以便在作業(yè)過程中管理、監(jiān)控和檢查。

(2)檢查設備的安全性。作業(yè)前需要對吊裝設備、安全帶、安全帽、護目鏡等設備的安全性進行檢查，確保其滿足安全使用要求。

(3)疏散通道的設置。必須對現場的疏散通道進行設置和標識，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)嚴格掌握吊裝操作。堅持嚴格按照作業(yè)規(guī)程操作，確保吊裝設備選用正確，鉤具、吊索合適、臟物、銹跡等明顯缺陷應修理或報廢，保證吊裝過程中嚴格按照規(guī)程操作。

(2)加強現場管控。需要嚴格按照現場管控措施，落實生產安全制度，監(jiān)管現場安全，避免發(fā)生人員、設備安全事故。

(3)保證作業(yè)安全環(huán)境。作業(yè)區(qū)域必須培訓人員按照作業(yè)規(guī)程操作，對作業(yè)區(qū)域進行清掃，清除雜物，減少人員走動和影響設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，隨時了解作業(yè)的情況并發(fā)現不安全因素及時進行整改和處理。

4.4事故應急措施

(1)火災應急措施。應急時，立即切斷油氣源，并使用滅火設備進行滅火。當滅火設備無法控制火災時，應該立即組織人員疏散并呼叫消防隊伍進行撲救。

(2)爆炸應急措施。應急時，立即切斷油氣源并迅速撤離現場，然后組織人員進行緊急處理。同時，應立即通知消防和有關部門尋求幫助和支持。

(3)人員傷亡應急措施。在發(fā)生人員傷亡的情況下，應立即組織其他人員進行緊急救治，并呼叫救護車或急救人員前來處理。

4.5小結

篩管完井作業(yè)所涉及的安全措施是多方面的，包括材料準備、準備工作、施工安全措施、事故應急措施等。在進行篩管完井作業(yè)前，必須嚴格按照作業(yè)規(guī)程操作，做好設備的安全檢查，加強現場管控，落實安全措施，確保作業(yè)的安全和順利進行。同時，在特殊情況下需要做好事故應急措施，及時和有效的處理和應對事故，保障人員和設備的安全。五、質量控制措施

5.1材料選擇

選用合格的管材、濾網、離心泵及其他附件等。

管材應具有良好的強度和耐腐蝕性，選擇合適的內徑和壁厚，以滿足完井設計的要求。

濾網應具有良好的過濾效果和可清洗性能，能夠有效地防止井底物質進入管柱內。

離心泵應選用性能可靠、運行穩(wěn)定、維護方便的產品，在供水和排水過程中能夠確保水的清潔度和流量穩(wěn)定。

5.2安裝調試

在安裝調試過程中，應嚴格按照設計要求進行，調試過程中應注意以下幾個環(huán)節(jié)：

(1)確保管柱接頭緊密，不得出現漏口。

(2)確保濾網安裝正確，具有良好的過濾效果，不易堵塞。

(3)離心泵應具有合適的流量和揚程，在供水和排水過程中應保持運行穩(wěn)定，不得出現異音和震動等現象。

(4)在調試過程中應對設備的工作狀況和參數進行監(jiān)控和記錄，確保設備能夠滿足井完井設計的要求。

5.3工作質量監(jiān)控

(1)井眼余量的控制。完井后通過調整井眼余量，控制井底沉積物的殘留量，保證產量和產水的質量。

(2)篩管的過濾效果控制。監(jiān)控篩管的過濾效果，確保能夠有效地防止井底物質進入管柱內。

(3)質量記錄的備份和保存。對篩管完井過程中重要的操作、參數記錄和檢測數據等應進行備份和保存，以便于作為后續(xù)井的評