大位移井尾管下入新技術(shù)

王志超 袁則名

摘要：針對(duì)大位移井作業(yè)裸眼段長(zhǎng)，井斜大，尤其水平位移長(zhǎng)，深部易坍塌地層井壁穩(wěn)定性差，尾管下入難度大的難題，本項(xiàng)目創(chuàng)新使用扭矩環(huán)提高普通套管扭矩技術(shù)及旋轉(zhuǎn)下尾管技術(shù)，成功實(shí)施了墾利10-4油田3口大位移井鉆井作業(yè)，其中A2井完鉆井深4788m，水平位移長(zhǎng)達(dá)3930m，成為目前渤海油田水平位移最長(zhǎng)的一口大位移井。該項(xiàng)技術(shù)的成功實(shí)施，不僅降低了下7"尾管作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，縮短了鉆井周期，同時(shí)也為該區(qū)域油田大位移井下7"尾管作業(yè)提供了新思路和技術(shù)保障，具有良好的應(yīng)用前景，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大位移井;7"尾管;扭矩環(huán);旋轉(zhuǎn)下尾管技術(shù)

1 概況

為進(jìn)一步加快推進(jìn)渤海油田“滾動(dòng)、擴(kuò)邊”及勘探開(kāi)發(fā)一體化發(fā)展，渤海石油管理局優(yōu)選出墾利10-4油田為首個(gè)“短平快”項(xiàng)目的試點(diǎn)工程。為節(jié)省上億元新采油平臺(tái)的建設(shè)費(fèi)用，墾利10-4油田布置了3口大位移井。但是墾利10-4油田沙河街組地層煤層多，井壁穩(wěn)定性差，容易坍塌，下尾管風(fēng)險(xiǎn)極大。為此，本項(xiàng)目創(chuàng)新采用一系列技術(shù)措施：采用鉆后擴(kuò)眼技術(shù)，有效降低深部易垮塌地層的坍塌風(fēng)險(xiǎn)，減少下7"尾管過(guò)程中遇阻風(fēng)險(xiǎn)及7"尾管旋轉(zhuǎn)扭矩;采用“扭矩環(huán)+普通套管”代替高抗扭套管;采用旋轉(zhuǎn)下尾管技術(shù)，使得井下管柱可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)下入，增加了7"尾管下入遇阻后的處理手段。

2 大位移井深部地層7"尾管下入技術(shù)挑戰(zhàn)

渤海海域深部地層地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，本次實(shí)施三口大位移井的墾利10-4油田最為典型。在大位移井深部地層下7"尾管作業(yè)主要面臨以下技術(shù)挑戰(zhàn)：

（一）沙河街組地層存在較多煤層段，且含有煤矸石，極易出現(xiàn)掉塊，井壁穩(wěn)定性差，容易造成尾管下不到位風(fēng)險(xiǎn)。本次實(shí)施的三口大位移井每口井都有不等厚的煤層。

（二）常規(guī)尾管、浮鞋及尾管懸掛器無(wú)法滿足作業(yè)要求，下7"尾管遇阻時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)下尾管。

（三）井斜高，穩(wěn)斜段長(zhǎng)，尤其水平位移大，尾管極有可能遇到下不到位的風(fēng)險(xiǎn)。三口大位移井平均井深4585m，穩(wěn)斜段均超3000m，最長(zhǎng)穩(wěn)斜段達(dá)3834m，最大井斜73.06°。

3 新技術(shù)應(yīng)用

3.1扭矩環(huán)提高普通套管抗扭技術(shù)

本項(xiàng)目提出“扭矩環(huán)+普通套管”代替高扭矩套管的創(chuàng)新思路，并配合使用旋轉(zhuǎn)尾管掛和旋轉(zhuǎn)浮鞋，實(shí)現(xiàn)尾管旋轉(zhuǎn)下入，增加尾管下入過(guò)程中發(fā)生遇阻的處理手段，大大提高尾管下入成功率。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，普通套管上扣至△符號(hào)底邊確認(rèn)扭矩為9898ft.lbs，普通BTC扣型尾管加入扭矩環(huán)后，上扣測(cè)試最高扭矩可大幅度提高至32000ft.lbs，極大提高了尾管的上扣最大抗扭。

“扭矩環(huán)+普通套管”代替高扭矩套管這一創(chuàng)新思路已經(jīng)在墾利10-4油田三口大位移井鉆井作業(yè)中成功實(shí)施，該項(xiàng)技術(shù)不僅縮短了尾管的采辦周期，而且保障了井下安全，應(yīng)用效果顯著。

3.2旋轉(zhuǎn)下尾管技術(shù)

利用旋轉(zhuǎn)管柱來(lái)降低摩阻、提高下入能力是大位移井鉆井作業(yè)的另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。采用旋轉(zhuǎn)下尾管技術(shù)可以解決尾管中途遇阻難題，采用可劃眼浮鞋、扭矩環(huán)及可旋轉(zhuǎn)尾管掛，使得尾管串實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)下入，增加套管阻卡處理手段。

墾利10-4油田三口大位移井7"尾管串組合：7"可旋轉(zhuǎn)劃眼浮鞋+7"尾管（1Cr-L80、BTC、29lb/ft）+7"浮箍（1#）+7"浮箍（2#）+7"尾管（1Cr-L80、BTC、29lb/ft）+7"球座+7"尾管串（1Cr-L80、BTC、29lb/ft）+7"可旋轉(zhuǎn)尾管掛。

根據(jù)實(shí)鉆定向井軌跡和起鉆數(shù)據(jù)反推井眼磨阻，然后模擬以10r/min，20r/min，30r/min的速度旋轉(zhuǎn)下套管時(shí)的扭矩分布，為旋轉(zhuǎn)下尾管設(shè)定扭矩限位提供參考。

（一）旋轉(zhuǎn)下尾管期間參數(shù)的合理掌控

下放尾管遇阻后，切忌猛壓，首先嘗試提活管串（需綜合考慮鉆具、尾管掛、送入工具、尾管的最低抗拉強(qiáng)度），嘗試再次下入。

如仍遇阻，先小排量頂通后，根據(jù)泵壓緩慢提排量，切忌猛提排量?？刂票脡海☉覓炱髯鴴靿毫εc送入工具液鎖壓力兩者最小值的70%），返出正常后，繼續(xù)嘗試下放。

如需要旋轉(zhuǎn)，設(shè)定頂驅(qū)扭矩上限。小轉(zhuǎn)速開(kāi)啟轉(zhuǎn)速（最大轉(zhuǎn)速≤20RPM），當(dāng)扭矩穩(wěn)定后，緩慢下放，嘗試通過(guò)。如果達(dá)到限位扭矩時(shí)管柱仍然沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，不再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，帶扭矩緩慢下放，嘗試通過(guò)。如果劃眼過(guò)程中出現(xiàn)憋壓、蹩扭矩現(xiàn)象，迅速降低泵沖，釋放扭矩。

（二）旋轉(zhuǎn)下尾管作業(yè)注意事項(xiàng)

劃眼參數(shù)掌握：劃眼下套管不同于通井，過(guò)易垮塌層時(shí)盡可能采用低轉(zhuǎn)速、小排量，最終目的是破壞巖屑床，下入套管。

處理復(fù)雜情況要果斷：地質(zhì)情況極為復(fù)雜的井，下放遇阻后，不建議多次嘗試上提、下放活動(dòng)管柱嘗試通過(guò)，該開(kāi)泵時(shí)立即開(kāi)泵、該劃眼時(shí)立即劃眼。

憋壓蹩扭的適當(dāng)處理：發(fā)生憋壓情況處理時(shí)，上下活動(dòng)管串方式尋找泄壓點(diǎn)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，防止鉆具脫扣。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

通過(guò)該技術(shù)的實(shí)施，墾利10-4油田3口大位移井的下7"尾管順利下入到位，作業(yè)安全順利，圓滿完成了鉆井作業(yè)。其中A2井完鉆井深4788m，最大水平位移3930m，是目前渤海油田水平位移最長(zhǎng)的一口大位移井。

5技術(shù)應(yīng)用前景

隨著渤海油田的不斷勘探開(kāi)發(fā)，邊際油田將越來(lái)越多，大位移井鉆井技術(shù)作為一項(xiàng)提升邊際油田剩余油的一項(xiàng)重要技術(shù)，將越來(lái)越多的應(yīng)用到各大油田。本次大位移井深部地層尾管下入新技術(shù)，打破傳統(tǒng)思維，創(chuàng)新使用扭矩環(huán)提高普通套管扭矩技術(shù)及旋轉(zhuǎn)下尾管技術(shù)。為解決深部地層下尾管難題提供了大力支持，成功解決了墾利10-4油田沙河街地層尾管下入困難問(wèn)題;且該項(xiàng)技術(shù)的成功實(shí)施，不僅降低了下7"尾管作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，縮短了鉆井周期，同時(shí)也為該區(qū)域油田大位移井下7"尾管作業(yè)提供了新思路和技術(shù)保障，具有良好的應(yīng)用前景，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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