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)
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)批準后,進行了下套管作業(yè)。
根據(jù)該井實鉆軌跡及鉆井液密度情況,第一、第二次下套管設計應用兩支漂浮工具,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。
當套管下至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。
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致,決定進行起套管。
第三次下套管借鑒前兩次施工教訓,對下套管施工方案進行了修改,具體見圖3。
設計應用三支漂浮工具,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,最終套管下至設計位置,順利完成循環(huán)洗井、固井等工作。
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致。
(1)為提高漂浮工具穩(wěn)定性,應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,提高工具復雜工況下的安全系數(shù)。
(2)在下套管前施工隊伍應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。