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CPCI
中国石油和化工
地质勘探一趟多层充填防砂技术在渤海地区的应用
董　潮　吴　迪　孙晓锋　王大陆
（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司　天津　300452）
摘 要：ONE-TRIP(一次多层)防砂技术是世界上较为先进的技术，ONE-TRIP防砂技术原理简单、施工方便、易于掌握和操作。自渤海油田引进这项技术并在JZ9－3油田得到了成功应用。
关键词：渤海地区　ONE-TRIP　防砂　砾石充填
前言
渤海地区除少数油田外，大多数油田完井工艺及完井方式要解决的核心问题是防砂，采取何种防砂技术，防砂参数怎样优化，采取何种配套工艺及措施，是渤海地区大多数油田完井工艺的关键。
1 ONE-TRIP防砂完井工艺与常规防砂完井工艺的对比
ONE-TRIP 防砂完井工艺即通过一趟管柱组合防砂管柱和防砂服务工具一并下入井中，到位后，座封顶部封隔器，服务工具脱手，座封隔离封隔器，然后再下放至底层下入位置，自下而上逐层进行砾石充填。
单层射孔单层防砂属于常规防砂工艺，对于多层射孔防砂的井，完成每一个层段的砾石充填，要经历射孔、刮管、投堵塞器冲砂、防砂等作业，这势必起下很多次钻柱，消耗大量的时间。而且在进行多次砾石充填时，要在已充填好的油层顶部放置一个堵塞器，并且需填砂，以便对以上层段进行射孔时，保护下部油层不受污染损害。对于在海上大斜度的油井中，上述这种分层作业耗时且具有相当大的风险。
为了降低作业成本，减少施工风险，渤海地区大部分都选择了Baker 公司的一次多层防砂工艺技术，与常规多趟管柱砾石充填相比，ONE-TRIP 具有以下特点：
（1）可采取TCP 射孔一次射开多层，减少了射孔的起下钻次数和压井液的使用量，节约时间且降低成本；
（2）只需一趟刮管管柱；①在电缆坐封底部沉砂封隔器之后，只起下钻具一次即可完成全部多层砾石
充填作业；②连续对各层段进行砾石充填作业，作业周期大大缩短；③部分管柱的准备在陆地库房可以完成，现场作业量减少；④由于施工船天及施工程序的大大缩短，成本会大大降低。
2 ONE-TRIP防砂工艺
采取一次多层砾石充填完井方式是为了实现早期防砂，同时达到最小的地层损害，获得最大的生产速度，提高时效和降低作业成本这一目的。
一次多层防砂完井过程如下：2.1 下入沉砂封隔器
射孔完毕再次刮管洗井冲砂后下入沉砂封隔器，一般用电缆下入，井斜大的井可以用钻杆下入；下入深度一般控制在射孔底界以下1.5米左右。
2.2 下防砂外管柱（以三层为例图1）2.3 下充填服务工具
所有筛管、盲管及隔离封隔器已经下入完毕，将整个管串悬挂于井口，即可下服务工具（图2）。底部密封总成由下至上包括：单流阀、密封段、带孔管、顶部接头；MB 转换工具总成包括：滑套移位工具、单流阀、负荷显示、反循环孔、充填孔等。
2.4 下中心管试压
所有隔离密封、充填转换工具及冲管已经下入完毕，将整个管串悬挂于盲管顶部，即可在服务工具内部下入中心管。下完中心管后，中心管插入充填转换工具内；在中心管顶部装盲堵，在下入位置和循环位置对中心管与冲管环空试压。
2.5 下顶部封隔器总成
冲管试压完毕，即可将中心管、顶部转换工具及顶部封隔器的总成逐层连接。
顶部封隔器的总成：密封筒、滑套总成、密封筒、磨铣延伸筒、“SC-1”封隔器、座封工具等。
2.6 下钻、座封顶部封隔器
连接完顶部封隔器总成，连接钻杆，下钻使定位密封插入沉砂封隔器；连接地面管线，钻杆内打压，座封顶部封隔器；关闭防喷器，环空打压验封。
2.7 服务工具脱手
打开防喷器，正转管柱15-20圈；上提管柱服务工具脱手。2.8 座封隔离封隔器
服务工具脱手后，上提至第二负荷显示位置；钻杆打压，座封底层隔离封隔器（图3）。
2.9 隔离封隔器验封
在座封位置上提管柱至压力下降，正循环环空无返出合格。2.10 循环测试
下放钻柱至循环位置，关BOP ，进行正循环测试，以便确认循环位置及测试地层情况。
王大陆2.11 挤注测试
在循环位置，关万能，进行挤注测试。挤注测试是为了衡量地层的可压裂能力，以供选择合适的砾石充填方式。
2.12 底层砾石充填
根据测试结果优化设计进行砾石充填（图4）
。
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2.13 底层反循环冲砂
出现脱砂压力后，停止泵砂；环空打压，保持压力上提管柱至压力下降，开泵环空替入液体反循环冲砂（图5）。
2.14 底层检验充填效果反循环冲砂完毕，管柱再次下放至循环位置，验证充填效果；根据此时的泵排量和压力，可以计算出充填系数和盲管砂高。
2.15 验滑套密封性
关闭滑套，下放至循环位置，正打试压验滑套。  2.16 上提至中层、上层作业
底层验证合格后，上提管柱至中层、上层，作业步骤同底层 。
3 ONE-TRIP充填效果评价
在反循环位置将钻杆中多余的砂子反循环干净后，再将工具下
放至循环位置，以小排量来检验充填效果。（1） 盲管外砂柱高度。反循环完毕，下放管柱至挤注位置，泵入完井液，记录这时的循环压力和排量，现场计算盲管外充填高度，根据计算结果确定是否再次充填。砾石一般至少埋住盲管10-15ft ，施工结束后，充填砾石会发生密实性沉降，也可能通过炮眼进入地层，防止筛管外露，储备的砾石起到阻止油液向上运动作用。（2） 充填系数。通常设计的充填系数由经验而定，与地层性质有关。根据泵入砂量与返出砂量以及填入环空砂量，计算出填入炮眼里砂量。
砾石充填防砂好坏第一因素是炮眼填砂量和密实程度；其次是环空；再则是筛管质量。如炮眼没有填密实，随后两个屏障在生产时间内随着地层砂的产出防砂效果会降低。
4 小结
目前渤海地区9 5/8″ 套管和7″套管防砂井应用了ONE-TRIP 防砂技术，取得了卓著成效。此技术与以往STACK-PACK 防砂技术相比，完井周期大大缩短，作业成本明显降低。
参考文献：
[1]邓建明.渤海油田防砂技术［M ］北京：石油工业出版社.2013.作者简介
董潮(1980-)，男，汉族，2010年毕业于中国石油大学（华东）石油工程专业，一直从事海洋完井作业。
[8]侯子旭，贾晓斌，李双贵，邓文良，曾德智.玉北地区深部地层扭力冲击器提速工艺[J].石油钻采工艺,2013,05:132-136.
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作者简介
霍新 （1987-），男. 助工，黑龙江哈尔滨市人， 2010年7月毕业于（上接第10页）
东北石油大学机械设计制造及其自动化专业，研究方向：钻完井工程技术研究及技术服务。
通讯作者霍新 （1987-），男. 助工，黑龙江哈尔滨市人， 2010年7月毕业于东北石油大学机械设计制造及其自动化专业，研究方向：钻完井工程技术研究及技术服务。
其次建立数据模型，根据胡尖山油田北区布井情况，前期钻采数据分析建立基础静态模型，再结合钻采出的岩心分析，结合计算机数据监控，模拟北部油区剩余油可能分布情况（图2）。
通过上述方法的论证分析，可以看出胡尖山油田北区油藏特性是岩心渗透率低、孔隙度也低。同时，受单斜鼻状构造的控制，在
单斜的挤压作用下，该区沉积相控制的圈闭内岩心在胶结、河流沉
图2　胡尖山油田北区模拟剩余油分布
（红区域-丰富；黄区域-较多；绿区域-较少；蓝区域-极少）
积溶解等多种外部作用下，造成该区的非均质性油层储藏特性，三
叠系延长组的泥岩、粉-细砂岩通过上覆地层对油层封盖，形成充足的油气资源。特别是在钻井井位布网之外的边缘，布井缺乏地段及向斜构造的顶部高位置和断层的周边位置，由于缺乏足够的能量驱动地下油层产出，导致胡尖山油田北区向北地段地下仍具有大量潜在的剩余油存在。
4 结论
通过对胡尖山油田北区区块剩余油的分析，表明该区域仍含有巨大的地质储量，这些剩余油对该区稳产增效、提高采收率具有重要价值，为该区域勘探开发的布局调整提供重要依据。
参考文献
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