埕西某水平井套管事故處理經過與分析

袁則名+和鵬飛+何杰

摘 要：文章通過對CDX-70HP井二開下技術套管過程中發生的套管脫扣斷落事故處理的分析與研究，總結了套管補貼技術的使用經驗方法，為今后在大斜度、大位移井發生類似事故提供處理思路，并提供了可參考的成功范例。

關鍵詞：固井；事故；處理；套管補貼；分析

CDX井組位于東營市河口北部區域南渤海灣的勝利油田埕島西區塊，為水平生產井。該井樁入？覫762導管入泥54m，下深86m；一開井深606.3m，井眼尺寸444.5mm，？覫339.7表套下深606.27m；二開井深2904.6m井眼尺寸250.8mm，？覫244.5技套下至548.6m，？覫177.8技套從548.8m下至2904.6m（套管補貼于1081.5m）；三開井眼尺寸155.6mm，裸眼礫石充填完井；設計井深3380m，垂深1505m；實際完鉆井深3318m，垂深1506.61m，井底位移2697.3m，二開最大井斜角87.62°，在井深2882.2m處。

1 事故發生描述

2012年7月9日16：00，CDX-70HP井二開完鉆，中完井深2904.6m（測斜數據：測深2904.6m/井斜90.2°/方位240.40°），二開井眼尺寸：250.8mm，井段：606.3-2904.6m，二開鉆井使用旋轉導向系統、油基鉆井液體系，鉆井液密度：1.15g/m3。下入兩種尺寸的技術套管：？覫244.5套管（鋼級：N80，重量：69.93kg/m，壁厚：9.19mm，下深：552.95m）×？覫177.8套管（鋼級：N80，重量：38.69kg/m，壁厚：11.99mm，下深：563.85-2900m）。2012年7月10日14：00，開始進行二開固井作業。在固井作業中，在注水泥漿至58m3，時井口提前返出前置液。甲方監督指示繼續壓塞，按設計替漿，始終未見壓力明顯上升，初步判斷為下部套管發生斷落或者刺漏；17：30監督指示用海水頂替出全部水泥漿后，用油基鉆井液置換海水，并使用大米作標記，根據標記物返出時間計算出套管斷點約在1050m處。

2 事故原因分析

根據套管上扣扭矩數據記錄顯示，脫扣處套管上扣扭矩值正常，因此排除了上扣扭矩不到位的原因。通過分析，得出以下可能造成的原因：在下？覫177.8×？覫244.5技術套管過程中，由于井斜大、裸眼段長，下入過程中下部套管受向上的摩擦力，加上浮力作用，在套管串中部形成中和點。由于套管上安裝了過多的螺旋型扶正器（半剛性扶正器，從2900-2274m每根？覫177.8套管裝一個），2274m-331.19m每隔一根套管交替裝一個半剛性和弓形扶正器）。套管在下入過程中會形成逆時針的扭轉力，造成中和點附近的套管接頭倒開脫扣。由于二開井段井斜角約為60°，套管在下放過程中受到的摩擦力較大。大部分套管重量被地層承受，致使脫扣斷落而減少的套管重量在指重表上造成的懸重變化顯示不明顯。套管脫扣產生的異常現象未被引起重視，事故未能被及時發現處理。

3 事故處理經過

在將井內的海水置換為油基鉆井液后，鉆井監督決定起出上部套管。于是拆水泥頭，上提130t，提出套管，共起出？覫244.5套管49根（扶正器：6個半剛性+7個弓形+1剛性），？覫177.8套管46根（扶正器：12個半剛性+11個弓形），以及？覫177.8×？覫244.5套管變扣一個，共計1045m。起出的最后一根套管，絲扣完好；計算魚頂：1056m，落魚為？覫177.8套管，總長1844m，總重量：71.34t。以下是對落魚的具體處理步驟：

第一趟：清洗魚頂。第二趟：套管撈矛，第一次套管打撈。嘗試多次進入魚頂，不能成功，落魚被推至井底，核實魚頂位置在1065m，判斷可能套管內有水泥、膠塞。第三趟：牙輪鉆頭清理魚頂內堵塞物。第四趟：第二次套管撈矛打撈。抓住落魚，反復上提下放，始終未能將落魚提出。第五趟：第三次套管打撈。更換帶密封的打撈鉆具組合并下鉆完，試圖通過密封落魚內部，在落魚套管內和環空之間建立循環，從而清洗環空以便打撈。實際始終未能提起落魚，也未能建立循環，確認套管內或環空堵塞，打撈失敗，初步判斷為注入的水泥漿未能循環干凈，進入落魚內或下部環空中。第六趟：切割上部落魚。校核割刀位置：1078m；切割套管。第七趟：撈出被割斷的套管。根據起出的切口情況，決定在再次打撈前先修整魚頂。第八趟：修整魚頂。第九趟：第四次套管撈矛打撈。起鉆完，檢查打撈筒卡瓦在約三分之二處破裂。第十趟：第二次修整魚頂。第十一趟：套銑作業。起鉆完，檢查套銑筒無磨損現象；準備下步套管補貼作業。第十二趟：套管補貼作業。第十三趟：套銑和碎片打撈。第十四趟：鉆水泥塞。后期處理作業：判斷水泥承留器失效，準備鉆掉水泥承留器并重新進行擠水泥作業。

4 總結和分析

（1）在下套管過程中添加十分密集的螺旋形扶正器。技術套管在下入大斜度大位移定向井中，受到向上的摩擦力和反扭力，有可能會造成中和點附近的套管接頭倒開脫扣。

（2）在下套管過程中套管脫扣，落魚自身重量減去浮力約60t，考慮下部套管斜躺在60°井斜的井段上，因此實際懸重下降約30t（從當時的錄井曲線上可以發現），當時領班、司鉆向鉆井監督匯報了這些異常情況，但未引起其重視。在下完套管循環這段時間里，泵壓偏低的現象也未引起關注，導致錯過了事故處理的最佳時機。

（3）在CDX-70HP井二開固井注水泥漿過程中，發現井口提前返出前置液之后，未能及時采取合理的應對措施，及時清理注入的水泥漿，而是報僥幸心理繼續壓塞替漿，造成了進一步的復雜，加大了事故的處理難度。

（4）在第四次落魚打撈過程中，使用了？覫213套管打撈筒。由于過分相信該打撈工具以前的使用經驗，在打撈過程中上提至227t，超過了打撈卡瓦的使用載荷：195t，造成打撈卡瓦斷裂，鉆具上跳。在打撈過程中，要充分考慮所有設備、工具所能承受的最大載荷，把風險控制在安全操作范圍之內。

（5）在事故處理過程中，針對井下情況進行合理判斷，使用合適的工具多趟下鉆對魚頂進行修整并清理清洗魚頂內外的堵塞物，為下一步的落魚打撈和套管補貼等處理措施的順利進行做好了準備和鋪墊。

（6）在事故處理前期過程中，在采取種種方法多次打撈落魚未果的情況下，及時更換思路，采用技術成熟的套管補貼技術將套管重新補貼至井口。為進一步的施工處理打開了局面，同時也為類似事故的處理提供了新的思路和選擇。

（7）由于套管外環空堵塞，在鉆穿浮箍、浮鞋后始終未能建立循環。在做完地層流量注入實驗，了解地層承壓能力后，分別對下水泥承留器、RTTS型封隔器進行擠水泥作業，以滿足進行下一步三開施工作業的要求。