旋转尾管固井分析及应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 旋转尾管固井分析及应用 作者简介：邓杰（1980）男， 山东威海人，大学文化，工程师，黄河 钻井固井公司研究所工具室主任 中国论文网 /1/view-12780426.htm 摘要：DH4 井是中石化重点探井， 四开钻至 6340m 下 177.8mm尾管固 井。由于通井期间多次发生粘卡和遇阻， 应用旋转尾管悬挂器进行套管固井，期 望利用其旋转下入功能将套管下到设计 位置。本文介绍了固井施工难点、施工 过程、分析了未实现旋转的原因及认识。 关键词：旋转尾管悬挂器；粘卡； 固井 中图分类号：TE256 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 2012 年 2 月 23 日至 2 月 25 日， 中石化重点探井 DH4 井进行 7尾管固 井作业，由于通井期间多次发生粘卡和 遇阻，应用旋转尾管悬挂器进行套管固 井，期望利用其旋转下入功能将套管下 到设计位置。套管在下入过程中，距井 底 13.59m 时发生粘卡，管串卡死无法 活动，甲方决定就地固井。在经过近 4h 的大载荷的上提下放、近 20h 的大排量 循环加重泥浆过程后，旋转悬挂器及其 配套浮箍等附件工作正常，顺利完成丢 手和固井作业。 1 井身结构 表 1 井身结构设计表 序号 钻头尺寸 mm 井深 M 套管尺寸 mm 下深 m 管鞋 位置 水泥返深 M 备注 一开 660.4 600 508 598 N2k 地 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 面 内插固井 二开 444.5 3300 339.7 3298 N1k 地面 双塞固井 三开 311.2 5387 244.5 3098 N1k 地面 悬挂后回接，尾管与上层套管重 叠 200m，即 3098m 244.5 250.8 4467 5385 K1bs 3098 四开 215.9 6340 177.8 6340 J1 5098 尾管悬挂，尾管与上层套管重叠 200m，即 5198 五开 149.2 / / / / 先期裸眼完井 2 施工前准备 2.1 钻机设备 钻机型号：ZJ70L 最大起升重量： 4500kN；最大施工深度：7000m 电动转 盘，有扭矩表；泵压表、扭矩表和指重 表均正常，设备符合旋转尾管固井要求。 2.2 钻具参数 现场为 5”斜坡钻具钢级 S135， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 壁厚 9.19mm，单位重量 32.5kg/m。抗 扭 78.02kNm。 2.3 套管参数 177.8mm，壁厚 12.65mm。尾管 扣型为 FOX 扣，P110 钢级，12.65mm 壁厚的 FOX 扣最佳上扣扭矩为 24kNm。 技术套管尺寸如下表。 套管尺寸 井段 段长 m 钢级 壁 厚 mm 段重 kg/m 累重 t 扣型 177.8mm 5200-6338 1138 P110 12.65 52.09 空重 57t 浮重 47t FOX 2.4 悬挂器的基本数据 9 5/8”7”RNDYX-C 型旋转尾管 悬挂器技术参数 项目 参数 项目 参数 悬挂器最大拉伸负荷（T） 100 液缸剪钉剪断压力（MPa） 9.1 本体最大外径（mm） 210 球座 剪钉剪断压力（MPa） 20.2 本体最小内径（mm） 157 机械 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 丢手扭矩（kNm） 4 回接筒长度（m） 2.4 脱手压力 （MPa） 13.5 回接筒外径（mm） 210 扣型 FOX 回接筒内径（mm） 187 铜球直 径（mm） 45 密封能力（MPa） 30 钻杆胶塞 外径（mm） 58 2.5 旋转水泥头 旋转水泥头的额定动载为 39t， 静载 114t，密封能力 50MPa，由壬接头 为 2标准由壬，能满足该井进行旋转尾 管的要求。 3 施工过程 下套管。2 月 23 日 11：30 连接 浮鞋、两个浮箍、球座，每个附件间隔 2 根长套管。按照固井设计下入螺旋树 脂扶正器，油层段 3 根 1 个，其他井段 5 根一个，合计下入 22 个螺旋树脂扶正 器。在重叠段下入 3 个刚性扶正器（金 属式） 。下完套管，灌满泥浆后称重 64 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 吨（含游车大钩 18 吨） 。22：40 顺利接 入旋转尾管悬挂器，不撤掉吊卡的情况 下，经过 3 次上提和坐吊卡悬挂器连接 正常。撤掉吊卡后正常下钻。 下钻。下钻过程中每柱灌浆，每 15 柱灌满一次。当尾管下至 5700m 以 后，每次连接立柱时都会发生粘卡现象， 随着下深的增加，粘卡载荷逐渐增大， 由最初的 5t 左右增加至 25t，接立柱静 止时间约 2min。当下钻至 6310m 左右 时，发现明显遇阻现象，遇阻载荷在 25t 左右，通过上提下放可以通过。继 续下钻至 6327.6m，再次发生遇阻，下 压 40t 无法通过，经过 4 次上下活动无 法通过。此时钻柱可以提活，上提 210t，下放 200t。在遇阻位置起出一个 单根接方钻杆旋转管串，转动 6 圈，扭 矩 7kNm 左右。现场要求开泵，尝试低 压顶通后，边循环边旋转。由于此时钻 具内未灌满，升压缓慢（顶通压力为 4MPa） 。为防止粘卡，上下活动管串。 上提 225t，下放 175t 尾管能够活动， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 但粘卡明显。下压到 175t 后，再次上提 至 250t，无法提活。 （从遇阻至尾管粘 卡经过 20min 左右。 ）在判断尾管粘卡 后，增大上提下放的载荷，并开泵循环。 上提最大载荷 290t，下放最大载荷 130t，循环排量 0.5m3/min，泵压最大 5MPa。管串依然无法活动，经过甲方 同意在该位置固井。 随后，顺利完成坐挂丢手、固井 施工，并拔出中心管。 4 结论 长裸眼段，特别是上下地层压力 系数相差较大的井，尾管下入过程中易 发生粘卡，此类井很难实现旋转固井和 尾管的旋转下入。DH4 井在套管下入过 程中 2min 左右就发生粘卡现象，即使 下入过程中发生遇阻可以转动管串，也 无法利用转动管串的方式解阻下入。旋 转尾管悬挂器在经过长时间的上提下放 活动管串过程中，连接可靠。悬挂器处 最大承受的拉力载荷为 140t 左右，承受 的最大压载荷为 20t 左右，未出现丢手 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 情况。改进后的液压丢手可靠性方面有 了较大的提高。浮箍、浮鞋长时间循环 20h 左右，反向承压效果良好。在起出 送入工