永89—斜2—側平1井套管段銑的優化施工

摘 要：永89-斜2-側平1井位于東營地區靠近萊州灣方向，按照生產要求需要利用老井井口進行側鉆施工。鉆井設計中計劃在井深2235m處到2265m處將套管段銑開窗為之后的定向鉆進創造條件。由于井眼小，泥漿設計密度高，井下情況變化等原因，該井在施工的過程中出現的一些復雜問題具有代表性。針對防卡防憋、提高銑速等技術難點進行技術分析，采取了一系列技術措施，通過優化鉆進參數等方法，解決了銑進中的諸問題，以平均銑速0.42米/小時，順利完成段銑施工。

關鍵詞：套管段銑；套管開窗；段銑工具；割銑；Φ177.8套管

1 前言

近年來，油層套管開窗側鉆作為一項降低鉆井成本、挖掘剩余油潛力的重要手段，現已獲得了越來越廣泛的應用，而套管段銑法由于其施工簡單、成功率高，成為了套管開窗的主要方法。在永89-斜2-側平1井現場施工中，因為原井缺乏井下套管和巖層資料，井隊施工人員對段銑施工要點不熟悉，特別是該井的套管段銑位置處于小井眼段，割銑的動力條件受限嚴重，這些因素容易導致套管段銑施工效率低、套管割銑質量達不到理想等問題，嚴重的會制約后續的側鉆施工。應用符合小井眼套管段銑施工特點的故障復雜預防與處理技術，是保障套管段銑施工安全高效的關鍵。

2 段銑難點

2.1 水眼和環空小，易發生憋泵或卡鉆

該井在施工井段套管內徑為159.42mm，用于割銑的工具TGX-7本體外徑約為152mm，環空間隙只有3.71mm；采用Φ88.9mm鉆桿施工，鉆桿內徑只有Φ50.8mm，鉆井液流動空間截面小。若達到段銑施工所需的鉆井液排量，勢必會導致泵壓過高。而鉆井液排量不足，加之施工井段有10度的井斜，均直接影響鉆井液的攜屑能力，鐵屑長時間堆積容易造成卡鉆。

2.2 銑速不均，過快或過慢造成井下情況判斷困難

在鐵屑堆積成環或銑遇接箍時，井下銑速會明顯下降，而刀片磨損嚴重，使用壽命將到期時，銑速在鉆壓和進尺變化上表現為非常快，如果不能準確判斷這些割銑狀況，會影響技術措施的制定，人為造成更復雜的井下情況。

3 技術對策

3.1 改善鉆井液性能，提高攜屑能力

側鉆開窗施工時為降低成本簡化施工，使用的鉆井液一般與側鉆相同，大多為鹵水水包油生物聚合物鉆井液體系，鉆井液密度大，膨潤土含量低，結構性差，攜屑效果不佳。在排量受限的情況下，應當再考慮從改善鉆井液性能的方面提高其攜屑能力，可以提高膨潤土含量，現場中通過性能調節，保持鉆井液動切力20MP，動塑性0.4以上，粘度80-100s。試驗發現鉆井液在性能調節前后的鐵屑返出量差異較大，證明足夠的鉆井液動切力和粘度利于提高攜屑能力。

3.2 正確處理井下卡鉆和憋泵問題

受割銑開窗的施工特點和井下空間限制影響，鐵屑在刀片和套管切口之間易發生環繞或在套管上窗口處堆積，具體表現在割銑速度下降和鉆具在套管窗口處受卡無法上提，近似于常規鉆井中的“砂橋”現象。同時鐵屑受到壓擠后進一步減小了環流間隙，繼而導致鉆井液難以上返，發生憋泵現象。

處理卡鉆和憋泵問題時，應當首先判斷鐵屑堆積的位置和大致狀態：若是銑速降低明顯，則說明鐵屑堆積在刀片附近，應當將刀片上提離開套管下沿，開轉盤活動鐵屑讓其自由下落進入套管下口袋；若是活動鉆具時無法提入上窗口則很有可能是鉆柱變徑處在窗口遇卡，應當上下活動鉆具并輔以下劃眼來開通鐵屑；若是活動鉆具時段銑工具在套管下窗口里下放受阻，則是掉落鐵屑過多，在套管內堆積，應當利用工具下端自帶的劃眼機構下劃眼打散鐵屑。

在永89井施工中，銑到井深2254米處，累計進尺20米，13：54活動鉆具時在距上窗口1.6米處遇阻，經多次試驗判斷鐵屑應該是在上窗口附近堆積成橋，但采用活動鉆具和下劃眼措施無效，加多片卡瓦，上提13t，開轉盤9900KN解卡；16：36活動鉆具距在下窗口內1米處遇阻，下壓鉆具12t，開轉盤下劃眼解卡。

3.3 合理控制銑進速度，監測鐵屑返出數量和形狀

套管割銑的銑速應當受到控制，過快的銑速會造成大量的鐵屑，在排量不高的情況下，無法及時的排出循環，一旦長時間靜止鉆井液，會導致鐵屑沉積；過慢的銑速首先無法滿足鉆井的高效率要求，并且會嚴重消耗刀片的有效壽命，較低的鉆壓同樣會造成細鐵絲的粘連、割不斷等情況，不利于高效段銑的要求。

永89井銑至2239米和2249米處遇到套管接箍，雖然同鉆壓下進尺非常慢，但鉆頭扭矩變化明顯，不同于一般的鐵屑堆積成環的現象，所以當時判斷為銑遇接箍，維持參數持續的銑完35cm左右恢復正常，證明未按照鐵屑成橋的情況處理是正確的，銑過后及時活動鉆具，清理堆積的較多鐵屑，避免了無謂地活動鉆具，減少了鐵屑沉積的幾率。

4 結論

⑴套管段銑時應盡量減少鉆井液的靜止時間，過長的鉆井液靜止會加重鐵屑的堆積。

⑵段銑施工應當做好施工前準備，特別是對于老舊井套管的段銑施工，應當提前做好技術交底，配置好適合段銑施工要求的泥漿，小井眼的段銑前通井工作也應當細致，避免工具下井后的重復問題。

⑶在井段有斜度的情況下通下窗口應當慢放輕放，防止未收回的刀片被壓斷或壓彎，最好可以慢開轉盤緩緩下劃，既減少了與管壁的刮擦，也利于井眼的通暢。