漂浮下套管技術(shù)失效原因分析探討

于小波，萬發(fā)明，李玉海，王春華，王洪潮，李迎德

（大慶鉆探工程公司鉆井工程技術(shù)研究院，黑龍江大慶 163413）

1 概述

葡X-扶平1 井完鉆井深3077m，最大垂深1639.17m，最大井斜90.5°，視位移1743.56m，水平段長度1137m，鉆井液密度1.50g/cm3。下套管前通井作業(yè)過程中在1823～3077m 多處井段需劃眼到底，多次短起下通井均需要劃眼，且情況未有明顯改善。經(jīng)批準(zhǔn)后，進行了下套管作業(yè)。

2 施工技術(shù)方案

根據(jù)該井實鉆軌跡及鉆井液密度情況，第一、第二次下套管設(shè)計應(yīng)用兩支漂浮工具，并通過軟件對完井管串下入鉤載進行了模擬，具體如圖1、圖2所示。

3 施工情況

3.1 第一次下套管情況

當(dāng)套管下至2677m處時遇阻，上提后放不下去，拔出6 根套管后接鉆具準(zhǔn)備循環(huán)，開泵后（泵沖40）泥漿從井口返出，此時泵壓2MPa，證明此時漂浮工具已經(jīng)打開。此后一邊循環(huán)一邊拔套管，后期套管及附件全部起出，井下無落物。

3.2 第二次下套管情況

在第一次下套管、起套管后進行了通井作業(yè)，經(jīng)多次通井（仍需在多處井段進行劃眼）進行第二次下套管作業(yè)，漂浮下套管施工方案與第一次相同。當(dāng)管串下至241 根套管時遇阻，上下活動管串下入至井深2681m，連接242根時，套管內(nèi)傳出較大的聲響，判斷漂浮盲板打開上部鉆井液下行進入水平段導(dǎo)致，決定進行起套管。

3.3 第三次下套管情況

第三次下套管借鑒前兩次施工教訓(xùn)，對下套管施工方案進行了修改，具體見圖3。

設(shè)計應(yīng)用三支漂浮工具，同時將第二支漂浮工具上移428m（避開第一次、第二次漂浮失效位置），第三支漂浮工具設(shè)計位置在水平段，下深2250m，主要目的一是可以驗證工具在上部沒有鉆井液靜液柱壓力情況下，通過前兩次下套管遇阻位置時是否會失效，二是可以防止2#漂浮工具進入造斜段如發(fā)生失效后，水平段仍有800m空套管起作用。

進行第三次下套管作業(yè)時，下套管至236 根遇阻（2638m），上提下放無效果，觀察管串內(nèi)部鉆井液液面正常，判斷漂浮工具未失效。決定開頂驅(qū)旋轉(zhuǎn)下套管，扭矩5～6kN·m較為平穩(wěn)，證明水平段套管仍充滿空氣，最終套管下至設(shè)計位置，順利完成循環(huán)洗井、固井等工作。

4 原因分析

綜合分析，第一、第二次下套管遇阻時，1#漂浮工具下深為1528m（垂深1456m，井斜44.5°，方位145.12），2#漂浮工具位置為547m（直井段），鉆井液密度1.50g/cm3，該處靜液柱壓力為8MPa，漂浮工具額定打開壓力為25MPa，承壓余量為68%。低于盲板承受額定壓力為25MPa，所以在液柱壓力及管串下入過程的激動壓力無法打開漂浮工具循環(huán)通道。

漂浮工具提前打開，主要原因為漂浮工具進入造斜段后，管柱彎曲變形力及套管串遇阻后上提下放套管過程中管內(nèi)液柱對盲板慣性沖力等因素超過工具受力極限導(dǎo)致。

5 下步措施

（1）為提高漂浮工具穩(wěn)定性，應(yīng)對漂浮工具盲板的保護結(jié)構(gòu)將進行改進，提高工具盲板在套管提拉、彎曲變形情況下的機械性能，降低工具變形量，提高工具復(fù)雜工況下的安全系數(shù)。

（2）在下套管前施工隊伍應(yīng)對井眼進行充分通井、洗井作業(yè)，盡可能保證井眼順滑通暢，確保下套管作業(yè)安全順利。