鉆井過程中時常有不同程度的井漏發(fā)生,嚴重的井漏失返會導致井底壓力下降,引起井壁失穩(wěn)、可能誘發(fā)井涌等故障復雜,影響正常鉆井作業(yè)。當鉆頭上部安裝有井下馬達和儀器(如MWD)時,常規(guī)隨鉆堵漏作業(yè)可能存在堵塞鉆具水眼、損壞井下儀器的風險,此情況下則需要進行兩趟起下鉆,重新配置井下鉆具組合,下入光鉆桿進行大顆粒材料專項堵漏作業(yè),作業(yè)完成后起出光鉆桿并再次下鉆鉆進。該過程耗費時間長,降低了作業(yè)效率,且在復雜情況下起鉆后使得井筒液面下降,若處理不及時,容易造成更嚴重的故障損失。
為了解決隨鉆堵漏的難題,川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術研究院創(chuàng)新研制了井下多次開關旁通閥,該工具安裝于鉆井管柱的動力鉆具、儀器上部,通過地面泥漿泵壓對旁通閥的開關進行控制,實現(xiàn)鉆井過程中在井下多次開啟和關閉旁通閥從而建立鉆具內(nèi)外旁通循環(huán)的功能??煽焖俦萌氪箢w粒堵漏材料堵漏,避免頻繁起下鉆更換光鉆桿,節(jié)約鉆井周期。在鉆具水眼堵塞時,使用旁通閥能夠快速建立旁通循環(huán),進行排后效作業(yè),降低了井控風險。此外,該工具還可以用于在水平井開展大排量循環(huán)沖刷巖屑床等井下特殊作業(yè)。
以四川地區(qū)某重點探井為例,三開、四開鉆至2 000~3 600 m井段時均出現(xiàn)了不同程度的井漏失返井下復雜情況,漏失鉆井液及各類堵漏劑共1 328.4 m3,進行了多達14次的堵漏施工(受通徑影響,均不能用大顆粒材料進行隨鉆堵漏施工,導致堵漏效果不理想)。通過將?171.45 mm井下多次開關旁通閥引入現(xiàn)場應用,工具入井后鉆進至3 622 m時發(fā)生井漏失返,配置42%濃度堵漏劑后,打開旁通閥進行旁通專項堵漏,堵漏及循環(huán)10 h后,成功完成本次堵漏作業(yè),通過關閉旁通閥直接轉換為鉆進狀態(tài)。本次旁通堵漏作業(yè)節(jié)約起下鉆時間3.5 d,同時減少鉆井液漏失約130 m3。
?171.45 mm井下多次開關旁通閥
井下多次開關旁通閥工具入井
工具已在川渝、長慶地區(qū)開展21井次的現(xiàn)場應用,共完成15次堵漏作業(yè),實現(xiàn)了鉆進與堵漏作業(yè)之間的“無縫連接”和快速轉換,節(jié)約了大量成本,降低了井控風險。該工具的成功應用為深井、致密氣井、頁巖氣井在易漏井段開展隨鉆旁通堵漏提供有效的技術解決方案。
現(xiàn)已完成?171.45 mm與?203.2 mm井下多次開關旁通閥的定型產(chǎn)品,井下開關最多可達7次,最大堵漏劑材料通過粒徑32 mm。后續(xù)即將完成?73 mm、?120.7 mm、?127 mm、?228.6 mm系列產(chǎn)品的研制,最終將形成滿足?152.4 mm~?311.2 mm井眼尺寸、連續(xù)油管作業(yè)等需求的系列產(chǎn)品,為深層油氣資源、頁巖氣等非常規(guī)油氣的安全高效開發(fā)提供重要技術支撐。
陳科旭