宮如剛曹文忠王永全黃 貴

（1.東北煤田地質(zhì)局一O三勘探隊 遼寧遼陽 111000）

（2.中煤水文局第四水文隊 河北邯鄲 056000）

（3.東北煤田地質(zhì)局一○一勘探隊 遼寧鐵法 112700）

坐封（懸掛）式下套管及固井工藝

宮如剛1曹文忠1王永全2黃 貴3

（1.東北煤田地質(zhì)局一O三勘探隊 遼寧遼陽 111000）

（2.中煤水文局第四水文隊 河北邯鄲 056000）

（3.東北煤田地質(zhì)局一○一勘探隊 遼寧鐵法 112700）

本文通過對施工井完井工藝的探討和研究，重點是下套管工藝和固井工藝，采用坐封下套管和分段固井工藝，很好地解決了套管懸掛及固井封閉非目的水層問題，解決了施工井施工的難題。

地?zé)峋?完井 下套管 懸掛連接 坐封 固井

成圓山莊成功施工一口垂深3374m地?zé)峋?，完井后井口水?6℃，水量986m3/d，該井是東北地區(qū)目前最深的地?zé)峋捎诘刭|(zhì)條件的復(fù)雜性，完井后下套管及固井成為該井成功與否的關(guān)鍵。完井后組織相關(guān)的技術(shù)人員對該井經(jīng)認真分析與研究，制訂了一系列的施工技術(shù)方案，特別是在下套管技術(shù)方面，采取了泵室管與技術(shù)套管、濾水管懸掛式連接及分段固井工藝，將500mφ273mm泵室管、2800mφ139.7mm技術(shù)套管及濾水管順利下入井內(nèi)，并成功實施了分段固井，成井后各項技術(shù)指標均滿足合同要求，受到業(yè)主好評。

1 地質(zhì)條件

該井第四系由風(fēng)化巖、灰?guī)r、石英巖等組成，下部主要由粉砂巖、細砂巖、石英砂巖、輝綠巖等組成，該井取2000m以下含水層，由于該地區(qū)沒有完整的地質(zhì)資料，因此該井既是生產(chǎn)井又是探井，施工難度相當大。

2 設(shè)計要求

（1）設(shè)計井深3300m；

（2）出水溫度45℃以上，水量800m3/d以上；

（3）套管要求：泵室管φ273mm，材質(zhì)J55；技術(shù)套管φ139.7mm，材質(zhì)N80；濾水管采用φ139.7mm技術(shù)套管為基管，鉆φ16mm、密度為18%孔；

（4）含水層以上全部固井至井口。

3 鉆井設(shè)備

選用ZJ－45型石油鉆井設(shè)備，施工能力4500m。

4 施工工藝

一開選用φ445mm鉆頭，鉆至50m，下入φ377mm套管固井。

二開選用φ311mm鉆頭，鉆至500m，下入φ273mm、鋼級J－55套管，全井固井。

三開選用φ216mm鉆頭，鉆至3374m終孔，下入φ139.7mm技術(shù)套管及濾水管，500～2000m固井。井身結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1

再加工1只φ137.7mm技術(shù)套管坐封接頭雙母扣，扣型一反一正，與φ273mm坐封接頭相匹配。

5 下管作業(yè)

5.1 下管工具和套管的準備

250噸φ273mm套管吊卡1副、扶正器10只、變徑接頭1只、大小頭1只、250噸φ139.7mm套管吊卡1副、水泥傘5只、倒扣接頭1只、上下逆止閥各1套、懸掛接頭1只、φ139.7mm循環(huán)短節(jié)1根。

下套管前詳細檢查入井套管的內(nèi)外徑和彎曲度，用通徑規(guī)逐根檢查套管，然后進行丈量套管長度、編號、排序、尾管接引鞋，做好套管入井前的一切準備工作。

5.2 套管的連接、水泥傘及阻流環(huán)的位置

根據(jù)測井資料分析，從上到下共計有28段含水層，考慮到該地區(qū)的含水層情況和地層增溫偏低的原因，經(jīng)專家分析確定，決定取2000m以下含水層共18層，計400m。

（1）下管順序

按排好的套管、篩管順序逐根入井，在設(shè)計的位置上安裝好上下阻流環(huán)、循環(huán)短節(jié)，正確位置安裝好水泥傘。

（2）下套管方法的選擇

地?zé)峋ǔ５南绿坠芊椒ㄓ校鹤儚较鹿芊ā褪潜檬夜芘c技術(shù)套管用變徑接頭連接，下到位置后固井；重疊下管法——就是先下泵室管固井再下濾水管及技術(shù)套管，與泵室管重疊不少于20m（下鉆具用倒扣接頭與技術(shù)套管連接，下到設(shè)計位置），開泵憋漏地層，將水泥漿憋入地層后，開泵循環(huán)，將鉆具與技術(shù)套管連接部分的水泥漿沖洗干凈，候凝48小時后，倒開鉆具起出。重疊法需要在含水層上部連接逆止閥和水泥傘，防止水泥漿進入含水層。

通過完井資料分析這兩種下管方法均不可行，經(jīng)研究決定采用第三種方法——坐封（懸掛）法下管，用鉆具將套管及坐封接頭下到設(shè)計位置后，上提1 m左右，開泵循環(huán)，暢通后準備固井。

圖2

圖3

5.3 固井

固井是地?zé)峋┕み^程中的一個重要環(huán)節(jié)，按設(shè)計要求，將水泥漿注入套管和井壁環(huán)空，起到封閉上部含水層、固定套管的作用，是保證地?zé)峋鏊亢蜏囟鹊年P(guān)鍵環(huán)節(jié)。水泥漿注完后，將套管下放到坐封器上坐實，倒開鉆具開泵循環(huán)，替出多余的水泥漿。候凝48小時，掃塞。

5.4 洗井

為保證洗井質(zhì)量，本井采用射流、活塞、化學(xué)藥劑、空壓機洗井和抽水，連續(xù)用空壓機洗井9個臺班后，達到了水清沙凈，水流暢通，洗井任務(wù)完成。

洗井結(jié)束后，采用穩(wěn)定流的方法進行單井抽水試驗，抽水設(shè)備為（200QJ32－78/6）型抗高溫深井潛水泵，下入井深400 m，抽水延續(xù)時間為300小時，分3個落程按自小到大順序進行，每個落程差值均大于10 m，用計量表和流驗箱進行流量控制，水溫、水量等指標均滿足設(shè)計要求，且水質(zhì)達到了醫(yī)用礦泉水的標準。

6 結(jié)束語

（1）該井是大連地區(qū)首個超過3300 m的地?zé)峋瑸榻窈蟠筮B地區(qū)的地?zé)峋┕ぬ峁┝藢氋F的地質(zhì)資料。

（2）該地區(qū)是倒轉(zhuǎn)地層，老地層在上部，地層堅硬，地層傾角大，施工困難，對于鉆頭的選型、使用和防斜、糾斜積累了寶貴施工的經(jīng)驗。

（3）該地層巖石研磨性極強，鉆孔易斜，回轉(zhuǎn)阻力大，起鉆附加拉力大，施工困難，對泥漿的性能和使用同樣也積累了豐富的經(jīng)驗。

總之，該地區(qū)鉆井施工對鉆頭選型、泥漿使用、防斜糾斜以及完井工藝的選擇是關(guān)鍵，這些環(huán)節(jié)控制好，成井還是有把握的。

2010年6月30日）