科威特布爾甘油田BG-1328井尾管回接技術(shù)

楊 森

（1.西南石油大學(xué)，四川成都610500；2.中石化華東石油工程有限公司，江蘇南京210036)

科威特石油和天然氣儲量豐富，現(xiàn)已探明的石油儲量為968 億桶，占世界儲量的10.8%，居世界第四位。位于科威特南部的布爾甘油田為世界最大油田之一，同時布爾甘油田是世界最大的砂巖油田，是科威特最大油田。儲量700 億桶左右。1938 年被發(fā)現(xiàn)后，由美國和英國擁有的海灣石油公司于1946年開始在布爾甘進(jìn)行商業(yè)石油開采。1991 年，撤退中的伊拉克軍隊放火點燃了布爾甘油田，巨大的油田大火濃煙形成了50km 寬度、2.5km 厚度的煙霧。然而大火并沒有顯著破壞布爾甘油田的儲量，目前布爾甘油田仍然是科威特主力產(chǎn)油區(qū)。

1 BG-1328井概況

2019 年11 月17 日，我隊搬遷至布爾甘油區(qū)的BG-1328 井進(jìn)行修井施工作業(yè)。該井井深8850ft，造斜點500ft，最大井斜68°。井身結(jié)構(gòu)見表1。

表1 BG-1328井身結(jié)構(gòu)

該井根據(jù)甲方設(shè)計要求需進(jìn)行尾管回接作業(yè)，但本井井斜較大，且井深深達(dá)8850ft，在科威特當(dāng)?shù)貙偕罹?。回接尾管可以大幅度減小全井下套管的工作量，也減少了相應(yīng)的施工成本。同時對于深井而言，回接尾管后的固井施工風(fēng)險也相對較小，固井質(zhì)量也相對更容易得到保障。而且7″套管的承壓能力等各項參數(shù)均優(yōu)于9-5/8″套管。綜合看來，尾管回接無論從井眼穩(wěn)定還是經(jīng)濟效益上均有較大優(yōu)勢。

2 尾管回接作業(yè)

尾管回接前，首先需對尾管和上部套管進(jìn)行常規(guī)刮管作業(yè)。鉆具結(jié)構(gòu)為：6-1/2″鉆頭+7″刮管器+3-1/2″油管柱+9-5/8″刮管器+3-1/2″油管柱。刮管主要目的在于清除套管內(nèi)壁上的水泥、硬蠟、鹽垢及毛刺等雜物的作業(yè)。使套管內(nèi)壁光滑暢通，為順利下入其它下井工具清除障礙。刮管完成后，由Halliburton進(jìn)行電測，檢測尾管外的水泥膠結(jié)情況。若固井質(zhì)量存在異常，則需重新擠水泥。

電測固井水泥情況正常后，下拋光磨鞋對原尾管內(nèi)部進(jìn)行磨銑，鉆具結(jié)構(gòu)為：拋光磨鞋+4-3/4″鉆鋌×16+3-1/2″鉆桿柱。此項作業(yè)的目的在于將尾管內(nèi)壁清洗干凈，確保無毛刺，防止尾管回接時將工具的密封刮壞。在磨銑過程中，要緩慢下放鉆具，銑鞋遇阻時記錄當(dāng)前深度并上提鉆具1～2m。在20～30r/min 正常排量下，加壓20～50kN 磨銑回接筒表面4min 左右；上提鉆具1～2m，加壓50～100kN磨銑2～3min；上提鉆具1～2m，加壓100kN 磨銑1min；對比三次磨銑深度是否一致，從而判斷尾管下深。隨后循環(huán)將鐵屑和水泥循環(huán)出井，起鉆，檢查銑鞋磨損情況。

如圖1所示，專用的拋光銑鞋在錐面和柱面上設(shè)有均勻分布的銑刀，可以清洗回接桶內(nèi)表面，且不會對其產(chǎn)生損傷，不會影響密封效果。

磨銑作業(yè)完成后，開始下尾管回接的工具，見圖2、圖3：Tieback Seal Assembly(回接工具總成)+7″尾管×1根+Orifice Float Collar+7″尾管×1根+Landing Collar+7″尾管×88 根+尾管懸掛器(Liner Hanger)+5″HWDP×20 根+5″DP×101 根。其中，最下方的3 根尾管需要安裝扶正器，使得回接總成盡量處于相對居中的位置，以便對接時能順利進(jìn)入原懸掛器。

圖2 尾管回接工具

圖3 尾管回接工具的連接

當(dāng)回接工具下至距離原尾管頂部約1 根單根的距離時，開泵并記錄尾管深度和當(dāng)前懸重(特別注意在下鉆期間嚴(yán)禁旋轉(zhuǎn)鉆具，防止密封圈磨損)，防止因鉆具誤差直接將回接工具直接頂?shù)皆补苌?。隨后緩慢下放鉆具，當(dāng)泵壓穩(wěn)壓至500Psi時，下放鉆具直至回接工具第一道密封圈進(jìn)入原尾管懸掛器內(nèi)；隨后停泵泄壓，將回接工具探入原尾管內(nèi)9ft 左右(根據(jù)下鉆前丈量的密封圈距離回接總成底部距離計算出回接工具探入深度)。

隨后下放鉆具進(jìn)入Hanger，注意要緩慢下放，防止磨損密封圈。下放10ft左右后，關(guān)防噴器，從環(huán)空打壓500Psi。若壓力穩(wěn)住則表示回接工具進(jìn)入Hanger。泄壓開防噴器，從水眼打壓500Psi，上提鉆具1ft，檢查循環(huán)孔是否正常打開，若壓力下降，則說明循環(huán)孔已打開，可以正常循環(huán)。如果壓力不降，首先判斷循環(huán)口是否未打開，再次上提鉆具1ft，打壓再測試。若再次上提壓力仍舊不降，則懷疑循環(huán)口是否堵塞，需起鉆檢查。

一切檢查正常后準(zhǔn)備固井管線和相關(guān)固井設(shè)施。以正常固井程序打膠塞，替水泥。替完水泥漿后，下壓鉆具40kbls，然后正轉(zhuǎn)鉆具5圈，坐封好Packer后，上提鉆具8ft，脫開尾管懸掛器。再下放檢查懸重，此時懸重應(yīng)為上部鉆桿懸重。最后上提12ft進(jìn)行反循環(huán)，起鉆。

3 回接作業(yè)常見技術(shù)難點及對策

3.1 套余計算及調(diào)長

由于固井前后浮力變化、插頭下壓力等造成的套管回縮量稱為套余。套余計算及調(diào)節(jié)是回接工藝中管串組合的關(guān)鍵點。既要滿足回接插入的要求，也要保證懸掛器順利掛坐。套余預(yù)留量過大，套管重力全部作用于回接筒，井口芯軸無法坐掛；套余預(yù)留量過小，插頭不能完全與回接筒連接，造成回接失敗。

解決方法：準(zhǔn)確計算套管余量、設(shè)計回接管串。尾管試插后，鉆具與套管由于自然伸長造成的誤差已校正，此時套余量主要由下壓力造成的回縮量、固井前后浮力變化造成的回縮量共同組成。其計算按以下公式[1]：

固井前后浮重變化：

式中：ΔW——浮重減小量，N；

ρ1——水泥漿密度，kg/m3；

ρ2——泥漿密度，kg/m3；

D——回接套管外徑，m；

L——回接尾管長度，m；

g——重力加速度，9.8m/s2。

套余計算：

式中：Δl——套管余量，m；

K——接頭影響系數(shù)，一般取K=0.85～0.95；

L——回接尾管長度，m；

E——鋼材彈性模量，2.059×105MPa；

F——回接尾管截面積，m2；

W——插頭部分下壓載荷，N。

3.2 校準(zhǔn)回接筒深度

尾管施工作業(yè)時，由于鉆具在套管重力作用下存在伸長，鉆具表中的回接筒深度不是回接筒真實深度的反映，兩者存在誤差，誤差量為實際鉆具回縮量。后期掃塞時，若按照該深度進(jìn)行操作，會造成掃塞不到位，回接筒上部存在水泥環(huán)?，F(xiàn)場需要對回接筒實際深度進(jìn)行校核。具體方法為：丟手判斷下放鉆具遇阻，停止下放，校核井內(nèi)鉆具長度，該長度即為回接筒實際深度。

3.3 回接筒損壞

大尺寸鉆頭在清掃上塞過程中，鉆頭會對回接筒接觸面造成不同程度的損傷。喇叭口損壞程度依掃塞情況而定。根據(jù)統(tǒng)計資料表明，喇叭口多會出現(xiàn)毛邊，卷口現(xiàn)象，部分出現(xiàn)喇叭口輕微撕裂現(xiàn)象[2]。

判斷依據(jù)：磨銑過程中，銑鞋進(jìn)入回接筒時有明顯的懸重波動，有效磨銑距離1m左右。銑鞋肋前段與毛邊部分接觸，有明顯的磕碰及磨銑痕跡，直肋部位出現(xiàn)不規(guī)律性螺旋狀刮痕。

處理辦法：磨銑過程中，喇叭口位置反復(fù)磨銑修復(fù)，利用銑鞋直肋刮刀，將毛邊卷口部位修復(fù)平整，直至可順暢無阻下入。