侧钻井小井眼内事故处理技术.pdf

第 3 3卷 第 5期 2 0 1 1 年 9月 石 油 钻 采 工 艺 0I L DRI LL I NG PR0DUCT1 0N TECHN0LOGY V0 1 ． 33 No ． 5 S e p ．2 011 文章编 号 1 0 0 0 7 3 9 3 2 0 1 1 0 5 0 0 9 9 0 3 侧钻井小井眼内事故处理技术 贾正发 黄德辉 樊震刚 高国千 1 ． 渤海钻探工程有限公司井下技术服务分公司， 天津3 0 0 2 8 3 ； 2 ． 渤海钻探公司第二录井公司， 河北河间0 6 2 4 6 5 摘要侧钻井完井是在原有的生产套管内悬挂特殊尺寸的小套管， 井筒具有上下内径尺寸差异大、 事故段作业空间小的特 点， 此类井内处理复杂事故难度大。为此， k ． z - 具设计、 作业管柱选择、 循环携屑问题的解决等方面入手， 归纳总结出一套适合 处理侧钻井小井眼内事故复杂处理的工艺方案， 并在现场应用中达到了预期效果。 关键词侧钻井；事故处理 ；工具设计 ；循环携屑； 现场应用 中图分类号T E 3 5 8 文献标识码B App l i c a t i o n o f a c c i de nt t r e a t me n t t e c hn o l o g y i n s i d e t r a c ki ng s l i m ho l e J I A Z h e n g f a ， H U A NG D e h u i ， F A N Z h e n g a n g ， G A0 G u 0 q i a n 1 ． Do w n h o l e T e c h n i c a l S e r v i c e s B r a n c h ， Bo h a i Dr i l l i n g En g i n e e r i n g C o m p a n y L i mi t e d , T ia n j i n 3 0 0 2 8 3 ， C h i n a ，’ 2 ． T h e S e c o n d C u t t i n g L o g g i n g C o ． o fB o h a i Dr i l l i n g E n g i n e e r i n g C o ． ， He j i a n 0 6 2 4 6 5 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e c o mp l e t i o n o f l a t e r a l d ril l i n g t e c h n o l o g y i s h a n g i n g s ma l l c a s i n g wi t h p a r t i c u l a r s i z e s i n o r i g i n a l p r o d u c t i o n c a s i n g ． T h e a c c i d e n t s t r e a t m e n t i n t h e s e we l l s i s v e r y d i ffi c u l t s i n c e t h e we l l b o r e i s f e a t u r e d b y l a r g e s i z e d i ffe r e n c e s f o r i n n e r d i a me t e r i n u p p e r a n d d o wn s e c t i o n a n d s ma l l o p e r a t e d s p a c e s for a c c i d e n t s e c t i o n ． S o t h i s p a p e r s t a r t s wi t h t h e f o l l o wi n g a s p e c t s t o o l d e s i g n ， o p e r a t e d s t ri n g s e l e c t i o n a n d c i r c u l a t o r y c u t t i n g s c a r r y i n g ， a n d s u mma r i z e s a s e t o f p r o c e s s s c h e m e wh i c h i s s u i t f o r h a n d l i n g t h e c o mp l e x a c c i d e n t s i n s i d e t r a c k i n g s l i m h o l e ． Th e a p p l i c a t i o n h a v e a r r i v e d p r o s p e c t i v e e ffe c t ． Ke y wo r d s s i d e t r a c k e d we l l ； a c c i d e n t t r e a t me n t ； t o o l d e s i g n ； c i r c u l a t o ry c a r r y i n g c u t t i n g s ； a p p l i c a t i o n 经过多年发展， 常规套管内修井作业工艺及工 具已经成型化和系列化， 可满足修井作业通常采用 的套、 磨、 捞等技术需要， 但侧钻井完井井筒具有内径 尺寸不一致、 可作业空间小等特点， 处理事故需要采 取 的工艺及操作难度存在较大差异 。在侧钻井井筒 内处理事故及复杂情况时， 落物遇卡力不一定减小， 而工具外形与尺寸受井眼尺寸限制却需要减小 ， 这 就需要优化工具结构与尺寸 、 优化管 串结构 、 选用新 型高强度材料 、 调整循环洗井参数 ， 保证将井底砂或 碎屑顺利携带出井筒 ， 避免造成卡钻或复杂。笔者以 港 5 3 k 井为例来说明侧钻井小井眼事故处理情况。 l 港5 3 K井况 港 5 3 K井是一 口定 向侧钻井， 原井套管外径 1 3 9 ． 7 mm， 侧 钻后 悬 挂 0 9 5 ． 2 5 mm套 管 完 井。 固 井 完 井 井段 是 8 8 0 ． 9 7 ～ 1 9 4 0 1 T I ， 最 大井 斜 2 3 。 。 因 固井质量不合格， 进行二固施工。射孔后下 0 6 0 _3 mm 笔 尖 0 6 0 _ 3 mm 小 油 管 7 6 1 ．4 5 m 7 3 mm 油 管 8 4 3 ． 5 3 m， 挤 注水泥浆 3 m ， 反洗井洗 出多 余灰浆， 反挤入清水 2 0 0 L ， 憋压关井候凝 2 4 h ， 开 井探灰面， 上提管柱， 卡。测卡后在 1 5 5 6 ．2 1T I 处切 割 ， 通过活动解卡提 出上部管 串， 0 6 0 _ 3 mm油管有 3 8 ． 7 8 m被水泥浆 固卡在 0 9 5 ． 2 5 mm小套管内 ， 井段 1 5 6 6 ． 2 ～ 1 6 0 4 ． 9 8 m。需处理出被卡管柱恢复生产。 2 工具的研制 处理小井眼内事故或复杂问题的关键之一是设 计合适的钻具或组合钻具， 以保证处理事故过程中 作者简介 贾正发， 1 9 7 2 年生。1 9 9 4 年毕业于大庆石油学院钻井工程专业， 现从事修井作业工程技术服务工作。电话 1 5 9 2 2 0 4 2 1 6 6 。 贾正发等侧钻井小井眼 内事故处理技术 1 0 1 砂粒在洗井液 中的下沉速度 ， 理论上其速度 比一般 大于或等于2 。为了将不同大小、 不同密度的不规则 碎屑安全返排出井口， 修井作业中一般以返排物为 铁屑作参照， 其密度是砂子的3 ～ 4 倍， 因此速度比常 采用 4 - 6 。泵车排量 Q b 6 A V j 2 式 中， Qh 为泵 车排量 ， m ／ s ； A为冲砂液上返流道截 面积， m ； 为碎屑或砂粒在静止冲砂液中的自由下 沉速度， 清水循环洗井时一般取值为 0 ．0 9 ～ 0 ． 1 3 m ／ s ， 取平均值为 0 ． 1 1 m／ s 。 通过计算， 现场选配循环排量一般为 4 0 0 ～ 5 0 0 L ／ mi n ， 可满足现场施工需要 。 4 现场应用 4 ． 1 作业管串 考虑到该井需要采用套磨铣及打捞等修井工 艺， 选用 了高强度的 0 6 0 _3 m m小钻杆， 钢级型号 G 1 0 5 ， 壁厚 7 ． 1 1 m m， 接箍外径 7 3 m m， 管体内径 4 6 mm， 抗拉强度 8 6 1 k N， 抗挤强度 1 5 0 ． 6 MP a ， 抗 内压 强度 1 4 9 ．4 MP a 。为了延长小钻杆的有效作用长度， 使井底碎屑物在小排量低泵压条件下顺利携带至地 面， 采用了组 合钻具 。钻具结构 修井工具 06 0 _ 3 mm小钻杆 变扣 07 3 mm钻杆 1 根 O1 1 4 l l l lT I 捞杯 07 3 mm钻杆 8 6 0 ～ 8 7 0m。 4 ． 2 施工过程 港 5 3 K井 测 卡后 在 1 5 5 6 ． 2 m处 切 割 ， 3 8 ． 7 8 m 长的 0 6 0 -3 m m油管被水泥浆固卡在 0 9 5 ．2 5 m m小 套 管 内， 井 段 1 5 6 6 ． 2 ～ 1 6 0 4 ． 9 8 m。鱼 顶切割后 不规 则 ， 呈 喇叭状。使 用 07 8 mm 磨鞋 进行磨 铣 ， 施工 参数 为 钻 压 1 O ～ 2 0 k N、 转 盘转 速 6 O ～ 7 0 r ／ mi n 、 排 量 4 0 0 ～ 4 5 0 L ／ min 、 泵压 9 ～ 1 2 MP a ， 进行水泥固管的 鱼顶修复 ；修复平整后 ， 采 用钻具底带 07 8 mm高 效套铣鞋的长、 短套铣简交错套铣， 施工参数为 钻 压 5 ～ 1 0 k N、 转 盘 转 速 5 0 ～ 6 0 r ／ mi n 、 排 量 4 0 0 ～ 4 5 0 L ／ mi n 、 泵压 8 ～ 1 0 MP a ；清理固住的管柱环空水泥并 将其携带 出井筒 ；采取小直径 开窗捞筒 、 公锥 和捞 矛打捞的方式把事故管柱全部打捞出来。其间需要 套铣一段、 打捞一段交替进行作业。 4 ． 3 应用效果 在港 5 3 K井处理水泥 固管事故过程 中， 5只磨 鞋处理事故井段 2 1 ．3 m， 其中一只四翼空心磨鞋连 续磨铣掉水泥浆固死油管 8 m， 效果显著。套铣后， 下开窗捞筒等打捞工具打捞， 处理掉井内剩余水泥 浆固管 l 7 ．4 8 m， 全井段事故处理完毕。 5 结论及认识 1 处理侧钻井事故及复杂可以借鉴常规井修井 技术。 2 采用套铣工艺解除卡力、 套铣掉油管和小套 管外环空水泥等固、 卡物， 通过打捞提出被卡管柱， 也可使用反扣钻具套 、 磨铣后打捞倒扣 。 3 设计制作的磨鞋及套铣、 打捞工具结构合理， 实用性强， 可进一步推广应用 。 参考文献 [ 1 ] 刘景三， 徐孟策 ． 侧钻井作业施工及井下事故的处理 [ J ]． 钻采工艺， 2 0 0 2 ， 2 5 1 9 9 1 0 1 ， 1 0 6 ． [ 2] 赖枫鹏， 李治平 ． 水平井水力冲砂最优 工作参数计算 [ J ]． 石油钻探技术， 2 0 0 7 ， 3 5 1 6 9 ． 7 1 ． [ 3] 赵文彬 ， 李子丰， 王国斌， 等 ． 大修井管柱力学分析软件 的研制与应用 [ J ]． 石油钻采工艺， 2 0 1 0 ， 3 2 3 2 3 2 6 ． 修 改稿收到 日期2 0 1 1 ． 0 5 3 1 [ 编辑景暖 ]