尾管固井技術及其設計應用淺談

【摘要】簡要論述了尾管固井技術，重點針對鹽斜232井固井技術難點，對其尾管固井工藝技術進行設計，以確保固井施工正常運行，確保順利完井。

【關鍵詞】尾管固井技術;固井施工;設計

一、尾管固井技術

尾管固井是一種工程經濟效益較高、注水泥環空阻力較低，且有利于改善套管柱軸向設計和再鉆進水力條件的固井方法，常常應用于深井超深井的固井作業。尾管固井技術與普通固井技術來說，它是一種比較特殊的固井藝技術。尾管固井技術主要是依靠特有的專用井下工具及附件，采用特殊的固井施工工藝技術，從而達到固井的目的。尾管主要是指頂部低于井口的套管柱，它的管柱主體包括套管（篩管）部分和鉆桿等下入工具部分，它的完井方式主要分為射孔完成和篩管完成。

尾管的種類比較多，一般包括中間尾管、生產尾管、保護性尾管、回接尾管。與尾管配套使用是尾管懸掛器，它是將尾管下入井內，座掛在層套管下部的預定位置上，并能完成固井施工作業的特殊固井井下工具。尾管懸掛器對尾管固井施工不可或缺，可以說，尾管固井作業的是否成功，在很大程度上取決于尾管懸掛器。

二、鹽斜232井固井技術難點

鹽斜232井長封固段固井，環空靜壓力較高，容易壓漏薄弱地層，造成低返。替泥漿過程中套管內外液柱壓差大。水泥用量大，替漿量大，壓力高，施工時間長，對設備性能要求高。水泥封固段長，水泥漿竄槽幾率高。鉆井液密度達到1.36g/cm3，地層壓力較高，水泥漿失重后易發生油氣水竄槽，對固井質量的影響較大。固井工藝程序比常規固井要更加復雜，施工的風險較高，因此采用尾管特殊工藝技術施工，利于降低固井施工風險。

三、鹽斜232井尾管固井工藝技術設計

（一）井眼準備

電測以前通井、循環，保證電測工具順利下入。電測完通井，對起鉆遇阻、卡井段、縮徑段和井眼曲率變化大的井段反復劃眼或進行短起下;下入套管前應在井眼底部打入潤滑泥漿，減少下套管摩阻。井內鉆井液性能良好、穩定，符合固井施工要求。在保證井下安全的前提下，盡量降低黏切，降低含砂量。下套管前通井及注水泥前，均以較大排量洗井，洗井時間不少于兩個循環周。洗井循環中，應密切注意觀察振動篩返出巖屑量的變化、鉆井液池液面變化。同時，應慢速轉動鉆具防黏卡。

（二）下套管作業

套管及附件、工具等送井前認真檢查：通徑、丈量、清洗絲扣，不合格套管嚴禁下入。按下入次序對套管進行編號、記錄。套管及附件、工具上鉆臺時要戴好護絲，嚴禁碰撞。下入下部附件時，底部6根套管要涂絲扣膠，套管絲扣使用標準套管螺紋密封脂，以提高套管的氣密封能力。按設計要求安裝套管扶正器。下套管采用套管鉗按API規定的最佳扭矩上扣。嚴格控制套管下放速度，一般不超過0.46m/s。下套管中途禁止停頓，根據情況可以在（3～5）m范圍提放管柱，防止黏卡，并時刻注意懸重變化。下套管操作要平穩，嚴禁猛剎、猛放。下放套管遇阻時，一般控制下壓載荷不超過井下套管浮重的60%。上提時保持最小抗拉安全系數不低于1.5。下套管過程中，一般是每下入（20～30）根套灌滿一次鉆井液，較長時間（超過3min）的灌漿過程應上下活動套管，以防套管黏卡。下完套管后先灌滿鉆井液，再小排量開泵循環洗井，開泵循環時要用流量計來校正排量，并根據排量調整循環時的泵沖直至鉆井液性能達到施工要求。

（三）一開固井技術措施

鉆井液開鉆，內插法固井。固井時考慮套管浮力，根據計算得知套管串重量大于所受浮力，因此套管不會上浮。下套管前應充分循環鉆井液，井底無沉砂后才能下入。套管按API規定的最佳扭矩上扣認真執行灌鉆井液措施，控制套管下放速度，使管外鉆井液返速與鉆進時管外返速相近，以防壓漏地層導致井壁坍塌。套管下至設計井深，洗井（1～2）周，洗井排量不超過鉆進排量，待鉆井液性能符合要求，泵壓穩定后即可停泵施工。內插管坐封要平穩，密封要可靠，密封插頭下井前要涂抹黃油;坐封后，開泵循環鉆井液，如果套管內無鉆井液溢出，則說明密封插頭處密封良好，即可按設計注入水泥漿。注完水泥后，按鉆桿內容積替入當量鉆井液量。

（四）二開、三開固井技術措施

二開施工程序：注前置液→注水泥漿→壓膠塞→替泥漿→碰壓→候凝;三開施工程序：懸掛尾管→倒扣→注前置液→注水泥漿→壓膠塞→替泥漿→碰壓→上提中心管并循環出殘余水泥漿→候凝。

前置液的配制，其特性必須對鉆井液及水泥漿具有良好的相容性，并能控制濾失量，不腐蝕套管，不影響水泥環的膠結強度;使用量：在不造成油氣侵及垮塌的原則下，占環空高度（100～300）m。

二開先注入粉煤灰低密度水泥漿，再注入正常密度水泥漿。領漿密度：（1.50～1.70）g/cm3;注量：必須滿足從1600m封固達到地面，尾漿密度：（1.80～1.95）g/cm3，注量：必須滿足從井底封固達到1600m。三開前導漿密度：（1.60～1.65）g/cm3，注量：（6～10）m3;領漿密度：（1.80～1.85）g/cm3，尾漿密度：（1.85～1.95）g/cm3，必須滿足封固到懸掛器喇叭口。

電測完通井，采用優質鉆井液，大排量洗井，確保井壁穩定，摩阻小，無漏失現象，油氣上竄速度小于10m/h。尾管固井對上層套管必須通徑，其通徑工具外徑必須大于懸掛器外徑;裸眼段應認真通井劃眼，徹底洗井。

尾管下完后灌鉆井液，記錄懸重，作為倒扣依據，懸掛器入井后不得轉動轉盤;采用大泵紊流頂替鉆井液，排量不低于鉆進排量，達不到紊流時，應注入足量的前導低密度水泥漿，保證紊流接觸時間達到7min;碰壓后，用水泥車清水頂壓，穩壓2～3min后泄壓，如回壓閥密封好，則敞壓候凝;否則，套管內控制壓力候凝，其值為管內外靜液柱壓差附加（2～3）MPa。

（五）扶正器設計

井底-4500m每3～4根套管加一個彈性扶正器，共7個彈性扶正器;4500～4250m每根套管加一個樹脂扶正器，共25個樹脂扶正器;4250～3750m每3～4根套管加一個彈性扶正器，共13個彈性扶正器;3750～3450m每2根一個樹脂扶正器，共15個樹脂扶正器;3450～3200m每3～4根一個彈性扶正器，共6個彈性扶正器;3200～3000m每2根一個樹脂扶正器，共10個樹脂扶正器;3000～2780m每5根一個彈性扶正器，共4個彈性扶正器;懸掛器以下2根套管每根加一個剛性扶正器，出技套口處套管加一個剛性扶正器，其余井段加3個彈性扶正器，共3個剛性扶正器，3個彈性扶正器。累計采用樹脂扶正器50個，彈性扶正器33個，剛性扶正器3個。

作者簡介：

劉秉輝（1980-），男，山東商河人，大學本科，助理工程師。