淺析秋明Сг—6井的下套管施工的難點及技術措施

陳開宇

【摘 要】對目前國內外超深井下套管的技術現狀進行調查和研究，收集秋明Сг—6井的相關技術參數及資料，分析其下套管過程中可能遇到的難點和不安全因素；有針對性地提出一些技術措施和安全管理方法。最后對這些技術措施進行評價和分析。

【關鍵詞】超深井；下套管；鉆井液

中圖分類號： TE245 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）30-0236-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.105

The difficulties and technical measures of under ground casing construction in Qiuming well No.6

CHEN Kai-yu

（Sichuan water conservancy vocational and technical college， Sichuan Chengdu 611231，China）

【Abstract】This paper investigates and studies the current technology status of casing running in ultra-deep Wells at home and abroad，collects the relevant technical parameters and data of Qiuming well no.6，and analyzes the possible difficulties and unsafe factors during casing running. Put forward some technical measures and safety management methods.Finally，these technical measures are evaluated and analyzed.

【Key words】Ultra-deep well；Casing；Drilling fluid

0 引言

隨著我國油氣產業的發展，剩余資源中“邊、低、難”資源的占比越來越大，因此油氣田開發的難度將進一步加大，一些深井、超深井已納入必將實現的目標。套管作為連接地面和油氣生產層的重要通道，其質量好壞直接影響著鉆井安全和油氣井的使用壽命[1]。在超深井下套管過程中，由于套管尺寸比較大，固封段長，所以井口的載荷大，給下套管作業帶來了許多難題。因此必須采取相應的技術措施來保障下套管的順利進行。

1 俄羅斯秋明Сг—6 井概況

秋明Сг—6 井位于俄羅斯西西伯利亞北部[2]，井深 7502m，按研究程度地質剖面被分為三段：0～3650m 有設計所需要的必要信息；3650～5000m 有需再鉆進過程中明確的地質條件資料；5000～8000m 沒有所需信息。

根據預計的和實際的地質條件，設計出以下井身結構（套管直徑和下人深度）：720mm——100m；508mm——600m；426mm——1700m；339.7mm——3650m；244.5mm——6000m；194mm——7500m；127、110、168——8000m。由于對剖面有充分的了解，在出現任何情況時井身結構都沒有變化。

2 下套管施工難點

秋明Сг—6 井的開采深度非常大，外界環境十分惡劣，因此下套管施工中所面臨的困難是多方面的，其中最主要的難點可概括為以下三個方面：

（1）該井四開和五開套管尺寸分別為339.7和 244.5mm，下入深度大，套管重量大。

（2）井眼情況非常復雜，井斜大，狗腿度大。容易遇阻遇卡，嚴重降低下套管的安全性。

（3）下套管時間長。由于下套管耗時較長，存在由于井壁掉塊等井眼因素導致套管不能下到預定位置的可能性及套管阻卡的可能性。

3 根據施工難點采取的技術措施

1）在小間隙條件下為保證套管下至設計深度，采取的方法包括：

采用規格與套管和接頭為同一標準的鉆柱下部組合形成井眼；采用測斷面法和測斜法定期監測井眼狀況（每鉆進 300m）以修正其空間形狀；下放套管前使用專用鉆柱下部組合修正井眼以確定套管通過條件，要考慮到在計算的套管下放時間內泥皮增厚、鉆井液流變性改變、大顆粒巖屑沉積等[3]。

2）由于鉆井垂直度是順利下人套管柱的重要條件之一，所以為了保證井眼的垂直度，在鉆進過程中采取了以下措施：

方案規定在0～600m井段用PTB-64鉆具鉆進， 用PTB—480鉆進。如果說利用PTB—64鉆進沒有大的問題、直徑508mm管柱下放和注漿跟設計沒有誤差的話；而采用PTB—480鉆進時，則發現頂角在600m深處增大1°15'，在880m處達4°15，即每100m為1°30；這需要在鉆井鉆進工藝方面做大的改變，采取了停止使用PTB消除下降梯度不大于每100m為1°302總曲度的方案。這一任務通過鉆進直徑295mm先導孔完成。成套工具中采用了偏心距17mm的偏心接頭，接頭位于鉆頭上方。而后，井眼直徑擴至480mm。

3）在下入直徑426mm管柱前，用PTB—480校正鉆井并以兩套剛性依序增加的鉆具組臺修整[4]：

（1）480C鉆頭—YBT？覫229—11m—？覫483+擴孔器 YBT？覫203—60m+CBT；

（2）215.5MC—гB鉆頭+PTB—480+？覫473mm擴孔器+YBT？覫203—60m—CBT。采取上述綜合措施可使？覫426mm套管下放至1706m深并注漿。

4）在1700～3650m井段，向井內下放？覫339.7mm管柱前，要用PPB開合式擴孔器擴徑至420mm，需保證剛性大的管柱到達井底[5]。但在鉆進過程中該方案未被采用。因此，為順利下入管柱必需使與下放管柱剛性一致的鉆柱下部組合能夠通過。在3614m深處.頂角不大于10°30。用剛性漸增的井底鉆具組合鉆進直接下套管的井眼，由于采取了上述措施，339.7mm管柱才能順利下至3614m深井并注漿。

5）計劃規定下人直徑？覫244.5mm套管至6000m深，管柱需封住當時預見的壓力異常區域。據分析，壓力異常區域的分布預計到6250m深，當井深6200m時，對壓力異常值及其分布特點進行了評價。查明，最后一個預計的壓力異常區被揭露，其最大值在5950m深處。采取了下直徑245mm套管至6195m深的方案[6]。套管下至預定深度，但在下放過程中有幾處屬于下侏羅紀滲透性砂巖（5200—5500m）賦存地層的復雜情況，此處由于滲透性強，形成了厚泥皮，阻礙了管柱的通過，這使得對下？覫194mm套管準備工作組成和質量的要求復雜化。顯然，在管柱下放井段，剛性鉆具組合通過情況不能令人滿意，需要進行綜合的工作，包括用PPB擴徑至？覫250mm以及淤化高滲透性孔隙地層。

4 下套管技術的評價

（1）由于地層情況復雜，采用專用的鉆具組合劃眼，修正了井眼尺寸，確保大尺寸套管的順利下入。

（2）在鉆井方案中，采用了不同的鉆具組合鉆進，以確保井眼的垂直度，為套管地順利下入打下了基礎。

（3）在滲透性強，容易縮徑的地層，采用了PPB鉆具擴眼，確保了套管與井壁之間的環空間隙，減小了遇阻的可能性。

（4）秋明Сг—6井是前蘇聯時期鉆探的超深井，這口井大尺寸套管的成功下入為后來的超深井下套管作業提供了一些寶貴的經驗。

5 小結

通過研究俄羅斯秋明Сг—6井下套管技術我們不難發現，要想取得超深井大尺寸套管一次性下套管成功，需要做到以下三點：第一，良好的井眼準備是最重要的前提條件。第二，為了應對大噸位的套管下入，應采用足夠安全的鉆井設備和套管下入工具。第三，嚴格制定下套管操作規程，采取適當的工藝措施，嚴防套管遇阻及其他事故的發生。

【參考文獻】

[1]曾義金，劉建立.深井超深井鉆井技術現狀和發展趨勢[J].石油鉆探技術，2005，33（5）.

[2]應大勇.秋明深井固井特點[J].工程勘察與施工信息，1998，6.

[3]李娟，何金南，劉建立，曾義金.國內外深井鉆井技術進步與經濟評價初探[J].石油鉆探技術，2002，06.

[4]張連山.國外現代石油鉆井裝備[J].國外石油機械，1998，92）：1～6.

[5]雷齊松，李振，王海紅，王玉云，李欣宇，張艷玲.快速下套管配套技術研究[J].化學工程與裝備，2012（7）.

[6]陳維榮，胡淑娟.套管鉆井系統的開發改進了鉆井過程[J].國外油田工程，2001，17（5）.