小套管井鉆沖技術的研究與應用

李戰勝

（中原油田采油氣工程服務中心，河南濮陽 457001）

小套管井鉆沖技術的研究與應用

李戰勝

（中原油田采油氣工程服務中心，河南濮陽 457001）

由于中原油田井況日益惡化和套管開窗側鉆技術的發展，4〞小套管井逐漸增多，這類井的鉆沖施工，是一個急需解決的課題。

小套管；鉆沖技術；應用

1 沖砂技術

1.1 工具配套

1.1.2 51/2//套管內管柱組合要求

因套銑沖砂的需要，沖砂工具多選擇Φ80mm套銑頭。

1.2 沖砂方式

1.2.1 要優先選擇反循環沖砂方式

以往采用正沖方式，在沖砂過程中及結束后均出現過卡鉆事故。2009.9在三廠施工的衛95-68井，就是采用正沖砂方式，發生了卡鉆事故。該井生產層位S三下4，1 792.0~1 813.4m，9.1m/5層，人工井底1 895m，套管組合：φ139.7mm套管井1 431m，φ86mm 套管1 335.8m-井底。填砂后驗套合格。然后開始反沖砂，沖砂無進尺，改為正沖砂（套管內有2//油管610m），由1 786.11m沖至1 895m，共接單根11根，歷時8h，沖完后洗井3h。停泵后起出末根方入，根據甲方要求測地層吸水指數，測地層吸水指數用時10min，準備起油管時油管卡，后采用多種解卡措施無效。后來我們分析發現，在套管內套管與2//油管形成的較大環空類似“大肚子”的區域，水流從4//套進入套，液流上返速度突然變慢，流速減少了3倍多。

1.2.2 若仍沖不動，可采取正沖反洗的方式

正沖結合液壓鉗旋轉方式沖完一個單根后，洗井10min以上（井漏需更長時間）后立即轉換為反循環洗井，洗井出砂干凈后，換接單根，再正沖反洗，如此循環往復。（中間可嘗試直接反沖砂是否沖得動）。

2 鉆塞技術

2.1 螺桿鉆鉆塞

2.1.1 工具配套

由于套管尺寸的限制，通常采用Φ80mm的套銑筒或成品空心磨鞋。由于切削效率和某點的線速度有密切關系，線速度越高，切削效率越高，可見鉆頭底部中心為實體或中心孔眼過小會影響整個鉆頭的切削效率，因此諸如平底磨鞋之類的鉆頭不應成為首選。

2.1.2 施工參數的選擇

鉆壓一般控制在5~15kN為宜。但還要根據井深、井斜、鉆頭接觸面積等因素，現場可反復試驗，摸索出適合該井的最佳鉆壓。洗井排量以600~700L/min為宜，即用兩臺水泥車，其排量可滿足套管與2//油管形成的“大肚子”段砂子、灰屑上返速度的要求。使用雙泵，提高排量，保證攜砂液上返速度，是這項工藝的關鍵。

2.2 鉆桿機械鉆塞

2.2.1 鉆具配套

2.2.2 施工參數的選擇

水泥塞的鉆進主要是鉆頭齒對水泥面的碾壓、破碎、切刮作用和徑向滑動，鉆水泥塞時鉆壓不宜太大，一般不超過50kN，地面鉆壓的確定應和井深井斜、鉆頭接觸面積有較大關系。現場可反復試驗，摸索出適合該井的最佳鉆壓，但施工過程中要注意扭矩變化，最大扭矩要在安全范圍內。不可盲目加壓。

洗井排量以600~700L/min為宜，即用兩臺水泥車。其套管內環空液流上返速度為大顆粒砂下沉速度4.2倍，可以攜砂上升，兩臺水泥車排量可滿足套管與非標反扣鉆桿形成的大橫截面段砂子、灰屑上返速度的要求。而使用單臺水泥車，液流上返速度過小，僅為大顆粒砂下沉速度2.1倍，大顆粒砂基本無法上升，極易卡鉆。所以必須使用兩臺水泥車，以保證排量，提高返速。這是小套管鉆塞防卡鉆關鍵技術之一。

開始時低轉速，正常后轉速一般不低于60r/min。不可盲目提高鉆速。

2.2.3 鉆桿漏失防卡技術

在鉆桿的密封無法做到絕對安全可靠的情況下，我們采用了特別的“全程不停轉”助返防沉防卡操作技術，操作方法如下：

當方鉆桿長度鉆完（指轉盤鉆塞）并上下擴眼三次后，洗井，排量不低于600~700L/min，轉盤保持轉動，洗井不低于10min后，上提管柱至保持轉動的最高位置，保持轉動并繼續大排量洗井（即全程不停轉），井筒洗干凈后后換接單根。如此循環，直至鉆至設計位置。徹底洗井結束，立即將管柱提出4//套，如確不能，應不間斷上下活動或轉動管柱，嚴防大顆粒沉積卡鉆。另外在執行上述技術上，要加強細節隱患預測和風險防范。

3 結論

1）本項技術的關鍵在于優化施工參數：包括施工管柱、下井工具、循環方式、泵壓、鉆壓、排量、轉速等參數的選擇。

2）在施工前，先進行技術分析，設計可行性施工方案。在方案執行上，要遵守相應操作規程與技術要求，加強隱患預測和風險評估，制定相應防范措施。

3）小套管鉆沖工藝技術有效杜絕了鉆沖施工中極易出現的卡鉆事故、提高了鉆沖效率，降低了生產成本，解決了復雜井況下的鉆沖難題、增加了此類施工的安全系數。

[1] 王建學.鉆井工程[M].北京：石油工業出版社，2007.

Research and Application of Drilling Technology for Small Casing Drilling

Li Zhan-sheng

Due to the deteriorating well condition and the development of casing sidetracking technology in Zhongyuan Oilfield，4“small casing wells are gradually increasing，and the drilling construction of these wells is an urgent problem to be solved.

small casing；drilling technology；application

TE242

A

1003–6490（2017）05–0226–02

2017–04–22

李戰勝（1975—），男，河南濮陽人，技師，主要從事井下作業工作。