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摘 要：水平井分层压裂是近两年兴起的储层改造新途径，在国内油气田的勘探开发中显示出了较强的适应性和生命力，围绕施工技术，各油田研发出了多种适用配合工艺。通过自主创新，长庆油田成功研发了水力泵入式复合桥塞、坐封—射孔联作多级点火技术及配套工具，同时开展了大量的复合桥塞钻磨性能试验，并结合连续油管设备，在水平井进行了磨钻复合桥塞工艺施工，取得了圆满成功。本文着重介绍连续油管磨钻复合桥塞的参数选择和现场施工重点。
关键词：连续油管；复合桥塞；磨钻；钻塞
一、国内外现状
连续油管磨钻具有钻压控制稳定，井控条件成熟，水平段入井距离长，施工连续等特点，已被国外在水平井洗井、冲砂、磨钻施工中广泛应用，其中在复合桥塞磨钻施工中，2英寸连续油管为首选，单台车可载连续油管长度可达4500m，最长进入水平井段可达到1000m以上，同时最大可提供800L/min的管内流量，可满足井下马达动力传递及磨屑上返的需要。在国内，连续油管设备目前国内已引进多套，操作可控性能满足要求，但连续油管磨钻桥塞工艺研究才刚刚开始，钻磨工具还不全面，工艺研究还不成熟，多处在试验阶段，鲜有现场试验施工。
二、磨钻复合桥塞的工艺的技术难点
磨钻复合桥塞的技术难点主要表现在井下工具的选择、连续油管磨钻控制性能、碎屑砂体的携带性能、动力液体的性能及循环利用等方面。
（一）工具的选择需要满足磨鞋对复合材料及铸铁材料磨铣性能好，磨屑均匀，扶正及过屑功能齐全，井下动力马达扭矩转速适中，压降性能稳定，抗冲击能力强；同时还要设计防卡振击及液压丢手工具，并安装防回流单流阀，以防携砂液提进入连续油管。
（二）连续油管磨钻控制性能要满足连续油管及钻磨工具对复合桥塞的适当持续钻压，结合马达压降及扭矩输出性能曲线，控制马达扭矩，从而实现最优钻磨性能。
（三）碎屑砂体的上返携带临界条件要保证，井筒水平段会残留部分压裂改造过程中积留的支撑剂，支撑剂的密度一般大于磨钻动力液密度，能将此部分支撑剂在钻磨过程中搅动并由磨钻动力液携带出井口是对动力液流量的最低要求，这将取决于套管内径、连续油管外径、动力液性能及支撑剂粒径和密度。
（四）动力液体的性能及循环利用：磨钻动力液需要选择携砂性能强的粘度大、低摩阻、稳定性强，可循环利用的液体介质。
三、技术难点的研究及应对策略
（一）结合工具需求性能，设计磨钻工具串组合为：连续油管接头+回压阀+液压振击器+液压丢手+马达+磨鞋。磨鞋的外径选择略小于套管内径6-10mm为宜，对钻头进行扶正，以确保钻头不会伤害套管。
马达选择中转速大扭矩马达，转速在230-360r/min，扭矩保持在900-1050Nm，既能保证保证磨鞋的切削速度，又能保证碎屑的形状和体积满足上返要求， 2.0in连续油管挤毁压力/内屈服压力曲线如图2。
（二）连续油管磨钻性能控制：确保连续油管及钻磨工具对复合桥塞的适当持续钻压，同时确保连续油管在挤毁压力/内屈服压力允许范围之内，结合马达压降及扭矩输出性能曲线，控制马达扭矩在950Nm左右，对于复合桥塞材料钻磨效率较高，当扭矩大于1000 Nm后，会增加马达的负载，同时会产生厚度大于3mm以上的切削，这类切削不宜由钻头与套管两侧返出，夹在磨鞋与复合桥塞之间，降低磨鞋的钻磨性能，但扭矩小于800Nm后，磨鞋不能有效切入及磨削，仅形成细粉状金属碎屑，肉眼几乎不可见，地面仅能用强磁工具进行筛选，将降低切削效率。
图1 2.0in 110TM 连续油管挤毁压力/内屈服压力曲线图
（三）碎屑砂体的携带性能：在进行水平井复合桥塞钻塞过程中，井筒水平段会残留部分压裂改造过程中积留的支撑剂，支撑剂的密度多集中在1.24-1.64g/mm3，大于磨钻动力液密度，能将此部分支撑剂在钻磨过程中搅动并由磨钻动力液携带出井口是对动力液流量的最低要求，这将取决于套管内径、连续油管外径、动力液性能及支撑剂粒径和密度，磨钻动力液需要选择携砂性能强的粘度大、低摩阻、稳定性强，可循环利用的液体介质，在5-1/2英寸套管内施工时，设计动力液为0.35%胍胶基液+0.3%降阻剂，设计施工排量480L/min，经现场试验可确保碎屑砂体的携带，并降低地面设备的施工压力。
（四）随着水平井分段层数的增加，磨钻施工需要的动力液规模也在不断增加，在现场施工中，要进行动力液的回收再利用，地面需配备以下必要设施：气液分离器、钻屑捕捞器，旋流除砂器、油水分离器、暂储缓冲罐及高压过滤器等。通过以上设施的配备，可将动力液总数控制在100方以内，完成全部钻磨施工，工作原理及组合顺序如图3。
图2 连续油管钻磨复合桥塞井口装备连接示意图
四、现场应用实例
安平X井是长庆油田公司第六采油厂区域体积压裂的一口重点实验井，完钻井深3335.0米，水平段长835米，采用5-1/2英寸套管完井，设计采用水力泵送复合桥塞、多级点火分簇射孔、光套管大排量压裂工艺。
经过对连续油管钻磨复合桥塞工艺讨论、工具选型，采用2寸连续油管进行磨钻施工，采用外径116mm高性能五牙平底磨鞋+2-7/8井下马达（最大扭矩1400NM），进行施工，施工排量460L/min，连续油管入井深度3120米，其中造斜及水平段段1100米，钻磨复合桥塞12个，施工一次完成，取得了连续油管磨钻复合桥塞工艺现场试验的全面成功。
五、结论
1、2英寸连续油管水平段钻磨复合桥塞技术是可行的，具有精确可控的操作优势；
2、施工中，动力液的上返速度必须要高于支撑剂在该种动力液中的沉降速度，以避免发生管柱砂卡；
3、完成每级桥塞钻塞，须将井筒内积留的支撑剂充分循环携带出井筒以外；
4、钻屑厚度控制在宜携带体积以下，将能增加钻屑的携带性能并减少钻屑卡钻的可能性；
5、结合马达压降及扭矩输出性能曲线，控制马达扭矩是磨钻复合桥塞的技术关键；
6、动力液回收再利用是磨钻多级复合桥塞经济有效的施工方法。
参考文献
[1]刘成，李兴村.连续油管冲洗技术在集输管线解堵中的应用.油气田地面工程，2004；23（8）：27
[2]汤井会，李良川，等.冀东油田高1o4—5区块高含水期稳产配套技术.石油工程建设，2005；31（增刊）：43—47
[3]张燕娜，石凯.连续油管的应用与发展.西部探矿工程。2010；（1）：93—98
[4]高文全.连续油管冲洗解卡堵技术在辽河油田的应用.石油机械，2000；28（6）：3O—3l
[5]刘成，朱红旺，刘丽君.连续油管冲洗解堵解卡技术在吐哈油田应用.钻采机械，1999；2（5）：75—77
[6]赵章明，连续油管工程技术手册。石油工业出版社。2011.5；ISBN 978-7：30-31.
[7]王海涛，赵全民，李相方.连续油管携氮气排液工艺理论研究.石油钻采工艺，2009；31（1）：61—6
关键词：连续油管；复合桥塞；磨钻；钻塞
一、国内外现状
连续油管磨钻具有钻压控制稳定，井控条件成熟，水平段入井距离长，施工连续等特点，已被国外在水平井洗井、冲砂、磨钻施工中广泛应用，其中在复合桥塞磨钻施工中，2英寸连续油管为首选，单台车可载连续油管长度可达4500m，最长进入水平井段可达到1000m以上，同时最大可提供800L/min的管内流量，可满足井下马达动力传递及磨屑上返的需要。在国内，连续油管设备目前国内已引进多套，操作可控性能满足要求，但连续油管磨钻桥塞工艺研究才刚刚开始，钻磨工具还不全面，工艺研究还不成熟，多处在试验阶段，鲜有现场试验施工。
二、磨钻复合桥塞的工艺的技术难点
磨钻复合桥塞的技术难点主要表现在井下工具的选择、连续油管磨钻控制性能、碎屑砂体的携带性能、动力液体的性能及循环利用等方面。
（一）工具的选择需要满足磨鞋对复合材料及铸铁材料磨铣性能好，磨屑均匀，扶正及过屑功能齐全，井下动力马达扭矩转速适中，压降性能稳定，抗冲击能力强；同时还要设计防卡振击及液压丢手工具，并安装防回流单流阀，以防携砂液提进入连续油管。
（二）连续油管磨钻控制性能要满足连续油管及钻磨工具对复合桥塞的适当持续钻压，结合马达压降及扭矩输出性能曲线，控制马达扭矩，从而实现最优钻磨性能。
（三）碎屑砂体的上返携带临界条件要保证，井筒水平段会残留部分压裂改造过程中积留的支撑剂，支撑剂的密度一般大于磨钻动力液密度，能将此部分支撑剂在钻磨过程中搅动并由磨钻动力液携带出井口是对动力液流量的最低要求，这将取决于套管内径、连续油管外径、动力液性能及支撑剂粒径和密度。
（四）动力液体的性能及循环利用：磨钻动力液需要选择携砂性能强的粘度大、低摩阻、稳定性强，可循环利用的液体介质。
三、技术难点的研究及应对策略
（一）结合工具需求性能，设计磨钻工具串组合为：连续油管接头+回压阀+液压振击器+液压丢手+马达+磨鞋。磨鞋的外径选择略小于套管内径6-10mm为宜，对钻头进行扶正，以确保钻头不会伤害套管。
马达选择中转速大扭矩马达，转速在230-360r/min，扭矩保持在900-1050Nm，既能保证保证磨鞋的切削速度，又能保证碎屑的形状和体积满足上返要求， 2.0in连续油管挤毁压力/内屈服压力曲线如图2。
（二）连续油管磨钻性能控制：确保连续油管及钻磨工具对复合桥塞的适当持续钻压，同时确保连续油管在挤毁压力/内屈服压力允许范围之内，结合马达压降及扭矩输出性能曲线，控制马达扭矩在950Nm左右，对于复合桥塞材料钻磨效率较高，当扭矩大于1000 Nm后，会增加马达的负载，同时会产生厚度大于3mm以上的切削，这类切削不宜由钻头与套管两侧返出，夹在磨鞋与复合桥塞之间，降低磨鞋的钻磨性能，但扭矩小于800Nm后，磨鞋不能有效切入及磨削，仅形成细粉状金属碎屑，肉眼几乎不可见，地面仅能用强磁工具进行筛选，将降低切削效率。
图1 2.0in 110TM 连续油管挤毁压力/内屈服压力曲线图
（三）碎屑砂体的携带性能：在进行水平井复合桥塞钻塞过程中，井筒水平段会残留部分压裂改造过程中积留的支撑剂，支撑剂的密度多集中在1.24-1.64g/mm3，大于磨钻动力液密度，能将此部分支撑剂在钻磨过程中搅动并由磨钻动力液携带出井口是对动力液流量的最低要求，这将取决于套管内径、连续油管外径、动力液性能及支撑剂粒径和密度，磨钻动力液需要选择携砂性能强的粘度大、低摩阻、稳定性强，可循环利用的液体介质，在5-1/2英寸套管内施工时，设计动力液为0.35%胍胶基液+0.3%降阻剂，设计施工排量480L/min，经现场试验可确保碎屑砂体的携带，并降低地面设备的施工压力。
（四）随着水平井分段层数的增加，磨钻施工需要的动力液规模也在不断增加，在现场施工中，要进行动力液的回收再利用，地面需配备以下必要设施：气液分离器、钻屑捕捞器，旋流除砂器、油水分离器、暂储缓冲罐及高压过滤器等。通过以上设施的配备，可将动力液总数控制在100方以内，完成全部钻磨施工，工作原理及组合顺序如图3。
图2 连续油管钻磨复合桥塞井口装备连接示意图
四、现场应用实例
安平X井是长庆油田公司第六采油厂区域体积压裂的一口重点实验井，完钻井深3335.0米，水平段长835米，采用5-1/2英寸套管完井，设计采用水力泵送复合桥塞、多级点火分簇射孔、光套管大排量压裂工艺。
经过对连续油管钻磨复合桥塞工艺讨论、工具选型，采用2寸连续油管进行磨钻施工，采用外径116mm高性能五牙平底磨鞋+2-7/8井下马达（最大扭矩1400NM），进行施工，施工排量460L/min，连续油管入井深度3120米，其中造斜及水平段段1100米，钻磨复合桥塞12个，施工一次完成，取得了连续油管磨钻复合桥塞工艺现场试验的全面成功。
五、结论
1、2英寸连续油管水平段钻磨复合桥塞技术是可行的，具有精确可控的操作优势；
2、施工中，动力液的上返速度必须要高于支撑剂在该种动力液中的沉降速度，以避免发生管柱砂卡；
3、完成每级桥塞钻塞，须将井筒内积留的支撑剂充分循环携带出井筒以外；
4、钻屑厚度控制在宜携带体积以下，将能增加钻屑的携带性能并减少钻屑卡钻的可能性；
5、结合马达压降及扭矩输出性能曲线，控制马达扭矩是磨钻复合桥塞的技术关键；
6、动力液回收再利用是磨钻多级复合桥塞经济有效的施工方法。
参考文献
[1]刘成，李兴村.连续油管冲洗技术在集输管线解堵中的应用.油气田地面工程，2004；23（8）：27
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[3]张燕娜，石凯.连续油管的应用与发展.西部探矿工程。2010；（1）：93—98
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