尾管固井技術(shù)及其設(shè)計(jì)應(yīng)用淺談

【摘要】簡要論述了尾管固井技術(shù)，重點(diǎn)針對鹽斜232井固井技術(shù)難點(diǎn)，對其尾管固井工藝技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以確保固井施工正常運(yùn)行，確保順利完井。

【關(guān)鍵詞】尾管固井技術(shù);固井施工;設(shè)計(jì)

一、尾管固井技術(shù)

尾管固井是一種工程經(jīng)濟(jì)效益較高、注水泥環(huán)空阻力較低，且有利于改善套管柱軸向設(shè)計(jì)和再鉆進(jìn)水力條件的固井方法，常常應(yīng)用于深井超深井的固井作業(yè)。尾管固井技術(shù)與普通固井技術(shù)來說，它是一種比較特殊的固井藝技術(shù)。尾管固井技術(shù)主要是依靠特有的專用井下工具及附件，采用特殊的固井施工工藝技術(shù)，從而達(dá)到固井的目的。尾管主要是指頂部低于井口的套管柱，它的管柱主體包括套管（篩管）部分和鉆桿等下入工具部分，它的完井方式主要分為射孔完成和篩管完成。

尾管的種類比較多，一般包括中間尾管、生產(chǎn)尾管、保護(hù)性尾管、回接尾管。與尾管配套使用是尾管懸掛器，它是將尾管下入井內(nèi)，座掛在層套管下部的預(yù)定位置上，并能完成固井施工作業(yè)的特殊固井井下工具。尾管懸掛器對尾管固井施工不可或缺，可以說，尾管固井作業(yè)的是否成功，在很大程度上取決于尾管懸掛器。

二、鹽斜232井固井技術(shù)難點(diǎn)

鹽斜232井長封固段固井，環(huán)空靜壓力較高，容易壓漏薄弱地層，造成低返。替泥漿過程中套管內(nèi)外液柱壓差大。水泥用量大，替漿量大，壓力高，施工時(shí)間長，對設(shè)備性能要求高。水泥封固段長，水泥漿竄槽幾率高。鉆井液密度達(dá)到1.36g/cm3，地層壓力較高，水泥漿失重后易發(fā)生油氣水竄槽，對固井質(zhì)量的影響較大。固井工藝程序比常規(guī)固井要更加復(fù)雜，施工的風(fēng)險(xiǎn)較高，因此采用尾管特殊工藝技術(shù)施工，利于降低固井施工風(fēng)險(xiǎn)。

三、鹽斜232井尾管固井工藝技術(shù)設(shè)計(jì)

（一）井眼準(zhǔn)備

電測以前通井、循環(huán)，保證電測工具順利下入。電測完通井，對起鉆遇阻、卡井段、縮徑段和井眼曲率變化大的井段反復(fù)劃眼或進(jìn)行短起下;下入套管前應(yīng)在井眼底部打入潤滑泥漿，減少下套管摩阻。井內(nèi)鉆井液性能良好、穩(wěn)定，符合固井施工要求。在保證井下安全的前提下，盡量降低黏切，降低含砂量。下套管前通井及注水泥前，均以較大排量洗井，洗井時(shí)間不少于兩個(gè)循環(huán)周。洗井循環(huán)中，應(yīng)密切注意觀察振動(dòng)篩返出巖屑量的變化、鉆井液池液面變化。同時(shí)，應(yīng)慢速轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具防黏卡。

（二）下套管作業(yè)

套管及附件、工具等送井前認(rèn)真檢查：通徑、丈量、清洗絲扣，不合格套管嚴(yán)禁下入。按下入次序?qū)μ坠苓M(jìn)行編號(hào)、記錄。套管及附件、工具上鉆臺(tái)時(shí)要戴好護(hù)絲，嚴(yán)禁碰撞。下入下部附件時(shí)，底部6根套管要涂絲扣膠，套管絲扣使用標(biāo)準(zhǔn)套管螺紋密封脂，以提高套管的氣密封能力。按設(shè)計(jì)要求安裝套管扶正器。下套管采用套管鉗按API規(guī)定的最佳扭矩上扣。嚴(yán)格控制套管下放速度，一般不超過0.46m/s。下套管中途禁止停頓，根據(jù)情況可以在（3～5）m范圍提放管柱，防止黏卡，并時(shí)刻注意懸重變化。下套管操作要平穩(wěn)，嚴(yán)禁猛剎、猛放。下放套管遇阻時(shí)，一般控制下壓載荷不超過井下套管浮重的60%。上提時(shí)保持最小抗拉安全系數(shù)不低于1.5。下套管過程中，一般是每下入（20～30）根套灌滿一次鉆井液，較長時(shí)間（超過3min）的灌漿過程應(yīng)上下活動(dòng)套管，以防套管黏卡。下完套管后先灌滿鉆井液，再小排量開泵循環(huán)洗井，開泵循環(huán)時(shí)要用流量計(jì)來校正排量，并根據(jù)排量調(diào)整循環(huán)時(shí)的泵沖直至鉆井液性能達(dá)到施工要求。

（三）一開固井技術(shù)措施

鉆井液開鉆，內(nèi)插法固井。固井時(shí)考慮套管浮力，根據(jù)計(jì)算得知套管串重量大于所受浮力，因此套管不會(huì)上浮。下套管前應(yīng)充分循環(huán)鉆井液，井底無沉砂后才能下入。套管按API規(guī)定的最佳扭矩上扣認(rèn)真執(zhí)行灌鉆井液措施，控制套管下放速度，使管外鉆井液返速與鉆進(jìn)時(shí)管外返速相近，以防壓漏地層導(dǎo)致井壁坍塌。套管下至設(shè)計(jì)井深，洗井（1～2）周，洗井排量不超過鉆進(jìn)排量，待鉆井液性能符合要求，泵壓穩(wěn)定后即可停泵施工。內(nèi)插管坐封要平穩(wěn)，密封要可靠，密封插頭下井前要涂抹黃油;坐封后，開泵循環(huán)鉆井液，如果套管內(nèi)無鉆井液溢出，則說明密封插頭處密封良好，即可按設(shè)計(jì)注入水泥漿。注完水泥后，按鉆桿內(nèi)容積替入當(dāng)量鉆井液量。

（四）二開、三開固井技術(shù)措施

二開施工程序：注前置液→注水泥漿→壓膠塞→替泥漿→碰壓→候凝;三開施工程序：懸掛尾管→倒扣→注前置液→注水泥漿→壓膠塞→替泥漿→碰壓→上提中心管并循環(huán)出殘余水泥漿→候凝。

前置液的配制，其特性必須對鉆井液及水泥漿具有良好的相容性，并能控制濾失量，不腐蝕套管，不影響水泥環(huán)的膠結(jié)強(qiáng)度;使用量：在不造成油氣侵及垮塌的原則下，占環(huán)空高度（100～300）m。

二開先注入粉煤灰低密度水泥漿，再注入正常密度水泥漿。領(lǐng)漿密度：（1.50～1.70）g/cm3;注量：必須滿足從1600m封固達(dá)到地面，尾漿密度：（1.80～1.95）g/cm3，注量：必須滿足從井底封固達(dá)到1600m。三開前導(dǎo)漿密度：（1.60～1.65）g/cm3，注量：（6～10）m3;領(lǐng)漿密度：（1.80～1.85）g/cm3，尾漿密度：（1.85～1.95）g/cm3，必須滿足封固到懸掛器喇叭口。

電測完通井，采用優(yōu)質(zhì)鉆井液，大排量洗井，確保井壁穩(wěn)定，摩阻小，無漏失現(xiàn)象，油氣上竄速度小于10m/h。尾管固井對上層套管必須通徑，其通徑工具外徑必須大于懸掛器外徑;裸眼段應(yīng)認(rèn)真通井劃眼，徹底洗井。

尾管下完后灌鉆井液，記錄懸重，作為倒扣依據(jù)，懸掛器入井后不得轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤;采用大泵紊流頂替鉆井液，排量不低于鉆進(jìn)排量，達(dá)不到紊流時(shí)，應(yīng)注入足量的前導(dǎo)低密度水泥漿，保證紊流接觸時(shí)間達(dá)到7min;碰壓后，用水泥車清水頂壓，穩(wěn)壓2～3min后泄壓，如回壓閥密封好，則敞壓候凝;否則，套管內(nèi)控制壓力候凝，其值為管內(nèi)外靜液柱壓差附加（2～3）MPa。

（五）扶正器設(shè)計(jì)

井底-4500m每3～4根套管加一個(gè)彈性扶正器，共7個(gè)彈性扶正器;4500～4250m每根套管加一個(gè)樹脂扶正器，共25個(gè)樹脂扶正器;4250～3750m每3～4根套管加一個(gè)彈性扶正器，共13個(gè)彈性扶正器;3750～3450m每2根一個(gè)樹脂扶正器，共15個(gè)樹脂扶正器;3450～3200m每3～4根一個(gè)彈性扶正器，共6個(gè)彈性扶正器;3200～3000m每2根一個(gè)樹脂扶正器，共10個(gè)樹脂扶正器;3000～2780m每5根一個(gè)彈性扶正器，共4個(gè)彈性扶正器;懸掛器以下2根套管每根加一個(gè)剛性扶正器，出技套口處套管加一個(gè)剛性扶正器，其余井段加3個(gè)彈性扶正器，共3個(gè)剛性扶正器，3個(gè)彈性扶正器。累計(jì)采用樹脂扶正器50個(gè)，彈性扶正器33個(gè)，剛性扶正器3個(gè)。

作者簡介：

劉秉輝（1980-），男，山東商河人，大學(xué)本科，助理工程師。