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浅谈深井组合套管修井工艺技术

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  [摘 要]深井完井后的套管组合是一个非常重要的环节,它是一项风险高、难度大、施工工艺复杂的工作,对人员、设备、工具也都提出了较高的要求,本文对深井修井工艺进行介绍。
  [关键词]套管 深井 打撈 解卡
  中图分类号:G623.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)07-0029-01
  一、深井完井套管组合
  随着我国钻探开发的进一步实施,深井施工逐渐增多,难度也越来越大,由于当前套管程序设计单一,增加套管层次会使下部井眼过小,给后期施工带来麻烦,有可能钻不到目的层造成井眼报废,或因井眼过小无法满足后期开采和修井、增产等后期作业,这些问题制约着深井技术水平的提高。所以,在未来深井钻探采油将是一个主要工作方向,相应的深井修井打捞作业也将成为一个重要的研究方向。
  深井完井后的套管组合是一个较为重要的环节,目前我国西北部新疆塔址、西北石油局、东部等油田区块均已大量开始进行深井钻探作业,冀东油田,华北油田,胜利油田等地区都有深井。
  二、深井组合套管修井施工存在的难点
  1、钻具负荷加重造成的影响
  由于井深,入井的修井钻具要采用组合钻具,钻具负荷加重,限制了打捞后活动解卡的吨位,不能向浅井打捞一样有较大的活动解卡余地,同等的卡钻吨位,浅井可以解卡成功但深井由于不能上提同样的附加吨位就只能选择倒扣,给打捞工作带来了难度并增加了复杂程度。
  2、钻井液循环的影响
  首先钻井液提高了对泵排量和洗井液性能的要求,由于井内套管是自上而下逐渐变小的阶梯结构,因此循环冲洗时井下碎屑随着洗井液的上升,速度会逐渐变慢,某些较大颗粒会因为泵排量、洗井液性能达不到,会在中途出现停滞,不会返出井口,造成卡钻。其次增加了钻井周期,由于井深,钻井液循环一周的周期变长,并且套管直径大,井筒容积比浅井增大,所以大大增加了循环周期,相对浅井而言增加了循环时间。 再者,对循环方式提高了要求,由于修井循环泥浆泵的局限性,以目前修井正循环排量暂无法将较大岩屑循环排出井口,因此要进行正反配合循环的洗井方法,这就增加了施工的复杂性和风险性。
  3、钻具的影响
  对于打捞作业来说,反扣钻具是必备的常用的,反扣钻具可以大大提高打捞效率,但是并不是所有的工具都是配套反扣的,例如套銑筒等。并且有也是数量少,并且穿插在反扣钻具打捞过程中经常要用到正扣钻具,浅井施工由于立柱少,可以同时在井架上立两套钻具,但是深井就不行,这给工艺措施的制定,施工效率带来了影响。由于深井的井身结构的影响,施工中的入井钻具组合也会比浅井修井施工的钻具组合要复杂,如果是5〞尾管悬挂完井,钻具组合自下而上就是2 3/8〞+2 7/8〞+3 1/2〞,虽然这样可以对一般的施工没有影响,但是由于内径和外径的阶梯状变化对于冲砂等施工带来了一定风险。
  4、深井小井眼对打捞的影响
  由于井深,为了保证强度,在钻井至5000米以下时,四开钻进一般都是Ф149.2mm钻头钻开,下5〞油层小套管完井,而且主要的打捞事故也大多数集中在小套管内,井眼小,深度大,无论从工具选择上还是操作上,都给打捞带来了很大的困难。
  三、改进措施
  在深井组合套管修井打捞作业中,不要因怕浪费而减少投入,不能因为节约那一点成本侥幸去施工,那样将会带来更大的损失。
  (1)我们使用的钻井液,通常为氯化钙高效压井液,要随时根据井深设计施工情况以及地质情况调整钻井液的比例参数,保证钻井液达到平衡能力和施工安全性。
  (2)因为井深,所以钻具自重较大,活动解卡时受吨位限制,因此需采用性能优良的工具。为避免机械操作过度而损坏井内钻具结构,从而可尽量使用液压技术,例如液压倒扣器,液压控制割刀割。这样可以提高施工效率,同时也可以提高施工的精度。合理使用辅助打捞工具,能有效提高井下事故处理能力,从而提高打捞作业经济效益,缩短事故处理时间,特别是震击类工具,合理的使用可以解决由于悬重过高上提钻具解卡吨位受限的问题,增加活动解卡的成功率。
  (3)由于井深,起下钻周期长,为了提高修井效率,缩短修井工期,可以将常用打捞工具组合使用。也可根据井下实际情况自行加工不同的打捞工具,但是一定要保证工具质量安全可靠。仔细研究并认真准备每次入井的打捞工具,不要盲目下井打捞,避免事故套事故的发生,及时准确判断问题,争取一次打捞成功。
  (4)深井小井眼内处理是一个难点,大部分修井打捞工作都是在深井小井眼内完成:
  由于在深井小井眼内处理事故,打捞工具外型尺寸受到一定限制,打捞工具外型尺寸若是过小,其强度必然降低。因此要选择新型高强度材料,使用设计加工结构简单的工具,反复进行准确、严格的强度试验,满足工具体积变小而强度不变的要求。
  在处理落物解卡事故时,要想将落物解卡并捞出,就要根据实际井内套管尺寸决定启用打捞工具及解卡工具的规格型号了,工具要下得去,有活动空间,才能解卡及打捞。
  小井眼解卡一般采用震击解卡和磨铣解卡:
  震击解卡,对于岩屑、小件落物卡等,可采用震击解卡法,以解除被卡状态。常用工具有:随钻震击器、减速器、安全接头、地面震击器、超级震击器、加速器、钻铤、加重钻杆。
  磨铣解卡,对于各类凝固物质、扳手、螺丝、销子等落物的堆卡,主要采取磨铣解卡方法。常用管柱结构:磨铣鞋或套铣筒、接头、钻铤、扶正器、钻杆。
  四、结束语
  (1)随着勘探开发的不断深入,水平井、双(多)台阶水平井、套管开窗侧钻水平井等特殊井眼的钻井数量越来越多,深井组合套管修井起到了重要作用,它是一项风险高、难度大、施工工艺复杂的工作,对人员、设备、工具也都提出了较高的要求;
  (2)根据实际井身结构合理组合修井打捞钻具,对钻具悬重、组合的强度以及不同的工序要有严格的检查制度,对每一根钻具、接头进行精确丈量,减少深井打捞误差,减少给打捞分析判断的造成不良影响,避免钻具原因造成深井打捞的复杂化;
  (3)科学的配制洗井液及净化装置,严格检测洗井液的各项性能,在工艺不同时应及时调整洗井液参数,以保障压井及修井施工工艺;
  (4)所有技术人员,都应有高度的责任心,根据井深设计合理制定方案,准确判断及时修正;根据井深设计认真分析及选择入井工具,合理的采用可靠、安全的工具,不断提高修井打捞功效。
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