小套管井鉆沖技術(shù)的研究與應(yīng)用

李戰(zhàn)勝

（中原油田采油氣工程服務(wù)中心，河南濮陽(yáng) 457001）

小套管井鉆沖技術(shù)的研究與應(yīng)用

李戰(zhàn)勝

（中原油田采油氣工程服務(wù)中心，河南濮陽(yáng) 457001）

由于中原油田井況日益惡化和套管開窗側(cè)鉆技術(shù)的發(fā)展，4〞小套管井逐漸增多，這類井的鉆沖施工，是一個(gè)急需解決的課題。

小套管；鉆沖技術(shù)；應(yīng)用

1 沖砂技術(shù)

1.1 工具配套

1.1.2 51/2//套管內(nèi)管柱組合要求

因套銑沖砂的需要，沖砂工具多選擇Φ80mm套銑頭。

1.2 沖砂方式

1.2.1 要優(yōu)先選擇反循環(huán)沖砂方式

以往采用正沖方式，在沖砂過(guò)程中及結(jié)束后均出現(xiàn)過(guò)卡鉆事故。2009.9在三廠施工的衛(wèi)95-68井，就是采用正沖砂方式，發(fā)生了卡鉆事故。該井生產(chǎn)層位S三下4，1 792.0~1 813.4m，9.1m/5層，人工井底1 895m，套管組合：φ139.7mm套管井1 431m，φ86mm 套管1 335.8m-井底。填砂后驗(yàn)套合格。然后開始反沖砂，沖砂無(wú)進(jìn)尺，改為正沖砂（套管內(nèi)有2//油管610m），由1 786.11m沖至1 895m，共接單根11根，歷時(shí)8h，沖完后洗井3h。停泵后起出末根方入，根據(jù)甲方要求測(cè)地層吸水指數(shù)，測(cè)地層吸水指數(shù)用時(shí)10min，準(zhǔn)備起油管時(shí)油管卡，后采用多種解卡措施無(wú)效。后來(lái)我們分析發(fā)現(xiàn)，在套管內(nèi)套管與2//油管形成的較大環(huán)空類似“大肚子”的區(qū)域，水流從4//套進(jìn)入套，液流上返速度突然變慢，流速減少了3倍多。

1.2.2 若仍沖不動(dòng)，可采取正沖反洗的方式

正沖結(jié)合液壓鉗旋轉(zhuǎn)方式?jīng)_完一個(gè)單根后，洗井10min以上（井漏需更長(zhǎng)時(shí)間）后立即轉(zhuǎn)換為反循環(huán)洗井，洗井出砂干凈后，換接單根，再正沖反洗，如此循環(huán)往復(fù)。（中間可嘗試直接反沖砂是否沖得動(dòng)）。

2 鉆塞技術(shù)

2.1 螺桿鉆鉆塞

2.1.1 工具配套

由于套管尺寸的限制，通常采用Φ80mm的套銑筒或成品空心磨鞋。由于切削效率和某點(diǎn)的線速度有密切關(guān)系，線速度越高，切削效率越高，可見鉆頭底部中心為實(shí)體或中心孔眼過(guò)小會(huì)影響整個(gè)鉆頭的切削效率，因此諸如平底磨鞋之類的鉆頭不應(yīng)成為首選。

2.1.2 施工參數(shù)的選擇

鉆壓一般控制在5~15kN為宜。但還要根據(jù)井深、井斜、鉆頭接觸面積等因素，現(xiàn)場(chǎng)可反復(fù)試驗(yàn)，摸索出適合該井的最佳鉆壓。洗井排量以600~700L/min為宜，即用兩臺(tái)水泥車，其排量可滿足套管與2//油管形成的“大肚子”段砂子、灰屑上返速度的要求。使用雙泵，提高排量，保證攜砂液上返速度，是這項(xiàng)工藝的關(guān)鍵。

2.2 鉆桿機(jī)械鉆塞

2.2.1 鉆具配套

2.2.2 施工參數(shù)的選擇

水泥塞的鉆進(jìn)主要是鉆頭齒對(duì)水泥面的碾壓、破碎、切刮作用和徑向滑動(dòng)，鉆水泥塞時(shí)鉆壓不宜太大，一般不超過(guò)50kN，地面鉆壓的確定應(yīng)和井深井斜、鉆頭接觸面積有較大關(guān)系。現(xiàn)場(chǎng)可反復(fù)試驗(yàn)，摸索出適合該井的最佳鉆壓，但施工過(guò)程中要注意扭矩變化，最大扭矩要在安全范圍內(nèi)。不可盲目加壓。

洗井排量以600~700L/min為宜，即用兩臺(tái)水泥車。其套管內(nèi)環(huán)空液流上返速度為大顆粒砂下沉速度4.2倍，可以攜砂上升，兩臺(tái)水泥車排量可滿足套管與非標(biāo)反扣鉆桿形成的大橫截面段砂子、灰屑上返速度的要求。而使用單臺(tái)水泥車，液流上返速度過(guò)小，僅為大顆粒砂下沉速度2.1倍，大顆粒砂基本無(wú)法上升，極易卡鉆。所以必須使用兩臺(tái)水泥車，以保證排量，提高返速。這是小套管鉆塞防卡鉆關(guān)鍵技術(shù)之一。

開始時(shí)低轉(zhuǎn)速，正常后轉(zhuǎn)速一般不低于60r/min。不可盲目提高鉆速。

2.2.3 鉆桿漏失防卡技術(shù)

在鉆桿的密封無(wú)法做到絕對(duì)安全可靠的情況下，我們采用了特別的“全程不停轉(zhuǎn)”助返防沉防卡操作技術(shù)，操作方法如下：

當(dāng)方鉆桿長(zhǎng)度鉆完（指轉(zhuǎn)盤鉆塞）并上下擴(kuò)眼三次后，洗井，排量不低于600~700L/min，轉(zhuǎn)盤保持轉(zhuǎn)動(dòng)，洗井不低于10min后，上提管柱至保持轉(zhuǎn)動(dòng)的最高位置，保持轉(zhuǎn)動(dòng)并繼續(xù)大排量洗井（即全程不停轉(zhuǎn)），井筒洗干凈后后換接單根。如此循環(huán)，直至鉆至設(shè)計(jì)位置。徹底洗井結(jié)束，立即將管柱提出4//套，如確不能，應(yīng)不間斷上下活動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)管柱，嚴(yán)防大顆粒沉積卡鉆。另外在執(zhí)行上述技術(shù)上，要加強(qiáng)細(xì)節(jié)隱患預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)防范。

3 結(jié)論

1）本項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于優(yōu)化施工參數(shù)：包括施工管柱、下井工具、循環(huán)方式、泵壓、鉆壓、排量、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的選擇。

2）在施工前，先進(jìn)行技術(shù)分析，設(shè)計(jì)可行性施工方案。在方案執(zhí)行上，要遵守相應(yīng)操作規(guī)程與技術(shù)要求，加強(qiáng)隱患預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，制定相應(yīng)防范措施。

3）小套管鉆沖工藝技術(shù)有效杜絕了鉆沖施工中極易出現(xiàn)的卡鉆事故、提高了鉆沖效率，降低了生產(chǎn)成本，解決了復(fù)雜井況下的鉆沖難題、增加了此類施工的安全系數(shù)。

[1] 王建學(xué).鉆井工程[M].北京：石油工業(yè)出版社，2007.

Research and Application of Drilling Technology for Small Casing Drilling

Li Zhan-sheng

Due to the deteriorating well condition and the development of casing sidetracking technology in Zhongyuan Oilfield，4“small casing wells are gradually increasing，and the drilling construction of these wells is an urgent problem to be solved.

small casing；drilling technology；application

TE242

A

1003–6490（2017）05–0226–02

2017–04–22

李戰(zhàn)勝（1975—），男，河南濮陽(yáng)人，技師，主要從事井下作業(yè)工作。