古生界奧陶系碳酸鹽巖大型古巖溶縫洞型圈閉油藏是主要產(chǎn)油層位，具有一強(qiáng)(非均質(zhì)性強(qiáng))、二超(超深、超稠)、四高(高壓、高溫、高含硫化氫、高礦化度)的特點(diǎn)。酸壓儲層改造是主要的增產(chǎn)措施之一，在塔里木盆地奧陶系超深井中經(jīng)過十多年的實(shí)踐，目前形成了五類酸壓管柱(表1)，其中光管柱、機(jī)械單封、液壓坐裸這三類酸壓管柱體系，在各大油田都是常規(guī)的生產(chǎn)或者注入管柱體系，已經(jīng)十分成熟。

　　近年來，新發(fā)展兩種酸壓管柱：液壓單封與套裸雙封。液壓單封滿足了后期繩索測試作業(yè)等工程需要，套裸雙封酸壓管柱滿足了針對東河砂巖水層裸露區(qū)卡水與酸壓聯(lián)作的需要，這兩種新型的酸壓管柱解決了困擾多年的技術(shù)問題，為酸壓完井提供了更多的選擇。

　　傳統(tǒng)酸壓管柱體系

　　應(yīng)用情況及評價(jià)

　　光管柱型的酸壓管柱主要適用于7″套管回接，地層破裂壓力較低酸壓條件，主要考慮管柱在酸壓時所受拉力，同時盡可能擴(kuò)大管柱內(nèi)徑以減小酸壓時的摩阻，提高酸壓時作用于地層的壓力。由于油藏埋深大多在5500m以下，考慮到管柱抗拉安全系數(shù)大于1.5的設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過多年實(shí)踐，形成3-1/2″+2-7 /8"的組合管柱。3-1/2″油管(6.45mm壁厚)長度4000~5000m，2-7/8"油管(壁厚5.51mm)長度1000~1500m，以 TK250井為例，管柱圖如圖1。

　　主要適用于7″套管未回接，地層破裂壓力較高，同時，酸壓井段較短且無明顯水層的酸壓條件。

　　1類酸壓管柱(CYY封隔器坐封于7″套管)主要為了保護(hù)井口，或者井內(nèi)套管固井質(zhì)量不好的井段，確保酸壓時井口壓力不超過井口承壓。

　　2類機(jī)械封隔器(ESKIMO封隔器)座封于8-1/8″套管內(nèi)。2005年開始，針對石炭系巴楚組膏鹽層鉆井難題，為了節(jié)省鉆井成本，縮短鉆井周期，鉆井采用了8-1/8″專打?qū)７饧夹g(shù)，為了配合鉆井，達(dá)到地質(zhì)目的，2006年開始引進(jìn)并成功應(yīng)用了ESKIMO封隔器，在鹽下井酸壓改造中取得了較好的效果，目前該套酸壓管柱應(yīng)用已經(jīng)基本成熟。2007年，隨著發(fā)現(xiàn)鹽層，該套酸壓管柱再度得到了應(yīng)用。

　　液壓坐裸要用于長裸眼分層改造，分層評價(jià)，通過封隔器一方面控制井口酸壓時，井口壓力在井口承壓范圍內(nèi)，另一方面使注入的酸液在裸眼中進(jìn)行針對性的改造，提高酸壓效率。經(jīng)過近幾年的不斷發(fā)展，形成了以貝克休斯PIP封隔器和克拉瑪依采油院KCK封隔器兩大裸眼分段酸壓管柱體系，這兩種管柱在裸眼分層改造中應(yīng)用已經(jīng)成熟，成功率高。

　　新型酸壓管柱體系

　　應(yīng)用情況及評價(jià)

　　液壓單封和套裸雙封酸壓管柱體系是針對塔里木盆地油藏超深、高溫、油稠的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的酸壓管柱體系，目前已取得了較好的使用效果。

　　該套管柱體系為液壓封隔器座封于套管(液壓單封)。該套管柱適用于7″套管未回接，不需要分段改造。

　　在塔里木盆地非稠油區(qū)，針對7″套管未回接，不需要分段改造的井。主要有機(jī)械單封和液壓坐裸兩種組合，但是，機(jī)械單封酸壓管柱體系對后期動態(tài)監(jiān)測帶來了不便，經(jīng)常造成動態(tài)監(jiān)測儀器串卡阻，影響生產(chǎn)，因此，從2007年開始嘗試使用液壓單封，初期光采用封隔器座封于套管，但所嘗試的幾口井酸壓效果不理想，均表現(xiàn)出酸壓過程中出現(xiàn)了失封的現(xiàn)象。通過認(rèn)真總結(jié)，查找了其主要原因：酸壓大排量注入冷液使得管柱發(fā)生收縮，等效于給管柱施加了一個非常大的上提力，剪斷了解封銷釘導(dǎo)致封隔器失封。在認(rèn)真總結(jié)分析的基礎(chǔ)上，又試驗(yàn)了液壓封隔器+水力錨+伸縮節(jié)的管柱體系，在多口井獲得了成功應(yīng)用。

　　在目前使用的封隔器中，MCHR封隔器使用次數(shù)較多，具有較好的代表性。PHP-MCHR封隔器(表6)是一款上部帶水力錨的封隔器，上頂力被水力錨的咬合力克服，在封隔器下部壓力大于上部壓力的情況下，用于連接中心管和膠筒總成的銷釘并不受力，所以不會被剪斷而發(fā)生失封。解封時，封隔器的上部向上移動，與下部的膠筒脫開，形成泄壓通道。最終隨著膠筒的回縮和卡瓦牙收回而完全解封。

　　使用評價(jià)是：該工具設(shè)計(jì)耐壓差為53MPa，在酸壓過程中，水利錨錨定緊固，管柱不會上移，封隔器密封良好，確保施工順利完成;管柱結(jié)構(gòu)可以滿足酸壓施工的高泵壓作業(yè)要求;該工具因?yàn)椴捎靡簤鹤�封方式，所以不需要進(jìn)行管柱加壓，這樣的管柱結(jié)構(gòu)在保證酸壓安全施工的同時保證管柱不存在彎曲，有利于酸壓見產(chǎn)后的鋼絲測壓作業(yè)。

　　套裸雙封酸壓管柱體系是隨著塔里木盆地開發(fā)不斷擴(kuò)大，2007年才開始大量投入適用，主要原因是12區(qū)鉆井時錄井卡層難度大，7″套管常常下至距離東河塘組底部數(shù)十米，使得7″套管鞋下存在裸露的東河砂巖，還有部分井(如TK1040X)在直井段鉆遇了大水體，提高側(cè)鉆點(diǎn)側(cè)鉆后需要進(jìn)行分層酸壓改造。這兩種情況下既要實(shí)施分層改造，又要在后期摻稀過程中避免中下奧陶上部水層影響，給完井工程帶來了挑戰(zhàn)。而套裸雙封酸壓管柱能夠滿足隔水和分段改造雙重功能。

　　使用證明，該套酸壓管柱體系達(dá)到了卡水和酸壓的兩個目的，能夠得到較好的應(yīng)用。其主要優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)械封隔器和液壓封隔器配合，先座封機(jī)械封隔器，后座封液壓封隔器，座封過程較為方便，卡封了水層，可實(shí)施分層改造，達(dá)到了酸壓改造的目的。主要缺點(diǎn)是：酸壓時套壓監(jiān)測失去意義，由于兩個封隔器同時座封，無法從環(huán)空壓力判斷封隔器座封情況，對酸壓施工效果缺乏直接的地面判斷;酸壓施工時環(huán)空背壓不能直接作用于裸眼封隔器，裸眼封隔器膠筒上方僅僅受到上部圍巖壓力，在高泵壓儲層改造時，存在失封風(fēng)險(xiǎn);后期作業(yè)提管柱解封難度較大，若出現(xiàn)井底坍塌等情況，修井具有一定難度。

　　酸壓管柱體系總體評價(jià)

　　從2003年~2008年4月酸壓管柱體系統(tǒng)計(jì)得出：超深井酸壓作業(yè)成功率較高。酸壓413井次，成功388井次，失封25井次，成功率93.9%。

　　對失封原因進(jìn)行概括分析。造成失封的主要原因有以下幾個方面：

　　地層原因——酸壓施工過程中裂縫可能垂向溝通封隔器以上地層;坐封位置選擇不當(dāng)，井徑過大 (超過膠筒膨脹有效范圍)，坐封層位井壁不規(guī)則巖性致密有棱角把膠筒損壞。

　　酸壓管柱——在擠酸過程中水力錨沒有起作用，管柱收縮，封隔器上移，造成失封;在擠酸過程中，管柱收縮，向上收縮力大于水力錨鎖緊力，就等于上提封隔器，造成失封。

　　封隔器質(zhì)量——膠筒本身存在質(zhì)量問題。膠筒耐壓差、耐溫未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn);膠筒老化。存放時間過長，存放環(huán)境不符合標(biāo)準(zhǔn)。

　　建議：一、根據(jù)測井曲線選好封隔器坐封位置。井徑規(guī)則，膠筒與井眼相匹配。二、選好水力錨位置(避開套管接箍)并且保證水力錨質(zhì)量。三、液壓單封試驗(yàn)了液壓封隔器+水力錨+伸縮節(jié)的管柱體系，在多口井獲得了成功應(yīng)用，為今后同類儲層改造提供了一種新的、可靠的管柱組合。四、套裸雙封采用機(jī)械封隔器和液壓封隔器組合，先座封機(jī)械封隔器，后座封液壓封隔器，座封過程較為方便，卡封了水層，可實(shí)施分層改造，達(dá)到了酸壓改造的目的。五、套裸雙封由于兩個封隔器先后座封，無法從環(huán)空壓力判斷封隔器座封情況，對酸壓施工效果缺乏直接的地面判斷。酸壓施工時環(huán)空背壓不能直接作用于裸眼封隔器，裸眼封隔器膠筒上方僅僅受到上部圍巖壓力，在高泵壓儲層改造時，存在失封風(fēng)險(xiǎn)，后期作業(yè)提管柱解封難度較大，若出現(xiàn)井底坍塌等情況，修井具有一定難度。