水平井套管固井重点施工技术

杜治澎

胜利石油工程有限公司固井技术服务中心，山东 东营 257000

摘要：针对某水平井套管固井难点分析，提出套管固井重点技术措施，并从套管固井准备、下套管作业、套管阻卡的处理方法，以及套管固井井控等方面，对水平井套管固井施工技术应用进行了论述。

关键词：固井技术；套管固井；施工技术；水平井

某井位于四川盆地川东南拗褶带西山构造北段东翼近轴部，采用四开套管固井技术。

1套管固井难点分析

套管下入困难，本井为大位移水平井，水平位移长达1883.76m，水平段较长以及高摩阻、井眼沉砂等提高了套管下入难度。存在漏失风险，固井过程中环空液柱压力增加，水泥浆黏度、密度增加，有可能发生漏失。影响顶替效率：水平段套管居中困难，套管在造斜段极易贴在井壁上；油基钻井液完钻后，需要大量的冲洗液和隔离液去冲洗井壁油泥饼，并恢复其水润性，达到润湿反转，来提高井壁二界面的胶结质量；井斜大，水平段长，钻井过程中易形成的不规则井眼和岩屑床，严重影响水泥浆的顶替效率。

2套管固井重点技术措施

2.1下套管技术措施

井队认真做好单扶、双扶、三扶通井工作，确保通井钻具刚性大于入井套管柱刚性。对起钻遇阻、卡井段做短程起下钻和划眼，确保井眼畅通。通井到底后，应在存在挂卡、遇阻井段进行短起、反复拉划通井；重点在井眼沉砂多、掉块多井段，通阻卡严重井段，并根据通井情况分段采取重浆举砂。下套管前必须对井斜变化大和水平井段进行划眼，为顺利下入套管做好准备。每次通井到底必须大排量（排量不能低于钻进时最大排量）循环泥浆，循环时间不低于2周，确保井下无沉砂，井壁稳定，井眼干净。

推荐通井钻具组合：第一次通井钻具组合：Φ215.9mm牙轮钻头+回压凡尔+Φ165.1mm钻铤1根+Φ211mm扶正器+震击器+钻杆组合。第二次通井钻具组合：Φ215.9mm牙轮钻头+回压凡尔+Φ165.1m钻铤1根+Φ211mm扶正器+Φ165.1m钻铤1根+Φ211mm扶正器+震击器+钻杆组合。第三次通井钻具组合：Φ215.9mm牙轮钻头+Φ212mm扶正器+回凡+Φ165.1mm钻铤1根+Φ210mm扶正器+Φ165.1mm钻铤1根+Φ210mm扶正器+Φ165.1mm钻铤1根+震击器+165.1mm钻铤1根+钻杆组合。

通井钻具组合原则上采取由易到难的通井方式进行，在裸眼井段遇阻，应首先转动划眼消除井壁微台阶，再上下拉划通过。建议通井除遇阻应划眼通过外，在造斜点、A点附近300m、水平段井底500米无论遇阻与否均应采取全部划眼方式通过，并对划眼井段采取短起下钻验证，以确保套管下至设计井深。

下套管前，井队必须制定详细的下套管技术措施，做好防卡、防漏等的应急准备。在浮鞋上接一根短套管，安装滚珠扶正器一只，确保套管“抬头” 和“浮鞋居中”，减少下套管摩阻。下套管及时灌满钻井液，下套管逐根灌浆，并每下入20根灌满钻井液一次，控制好掏空段长，防止回压凡尔挤坏，出上层套管鞋前必须将套管灌满。下套管作业时盖好井口，严禁一切井内落物。下套管过程中要安排专人观察返出口，一旦发现漏失要及时汇报并采取措施。严格控制套管下放速度，每根纯下放时间不低于20s，并观察返浆情况；下完套管后小排量开泵顶通，井口返出正常并且循环一周后再逐步提高排量至1.5m3/min以上。下套管结束后冲洗防喷器及套管头，坐套管芯轴，上顶丝。循环时钻井液进出口密度差不大于0.02g/cm3，油气上窜速度小于10m/h，压稳气层方可进行下套管及固井作业。

2.2套管性能数据表

外径 mm	长度 m	钢级	壁厚 mm	扣型	内径 mm	抗外挤强度 MPa	抗内压强度 MPa	抗拉强度 KN
139.7	5634	125	12.7	BGT2	114.3	142.4	137.1	3785

段重、累重均是套管在空气中的重量，抗拉安全系数考虑浮力影响，浮重为套管在密度为2.07g/cm3的钻井液中的重量。抗挤安全系数按100%掏空校核。需刚性扶正器75只，螺旋大倒角刚性扶正器74只，滚珠刚性扶正器139只，共计288只。

3套管固井准备

3.1井眼准备

井队要严格认真地做好通井工作，确保通井钻具刚性大于入井套管柱刚性，充分循环洗井，对起钻遇阻、卡井段做短程起下钻和划眼，并根据电测资料，在缩径井段和井斜变化较大的井段针对性地进行划眼，保证套管一次下入到位。井队制定下套管前详细通井措施，做好防卡、防漏等的应急准备。

3.2设备准备

要求指重表、泵压表灵活、准确。检查钻机提升系统、传动系统和动力系统，确保下套管时运转正常。维护好泥浆泵，保证上水正常，并实测上水系数。清点现场设备、工具及材料是否符合作业要求清单。井队在下套管过程中和起钻过程中严格检查防喷器，更换好139.7mm套管的防喷器闸板芯子并试压合格，做好井控工作。装卸套管时，须注意保护好套管本体、接箍，公母端螺纹护丝必须佩带齐全。认真检查套管外观和丝扣。认真丈量套管，使用相应尺寸通径规对套管逐根通径，并做好记录。浮鞋，浮箍等附件送井后要及时核对扣型，尺寸，如有错误，及时通知固井进行更换。用干净纱布和清洗剂清洗丝扣，露出丝扣本体颜色，再用纱布将丝扣表面搽净。为保证替量准确，应检查循环罐连通阀，确保开关到位。认真检查提升系统，井口、游车、天车一条线，下套管前应根据大钩负荷更换大绳，确保下套管安全。

4下套管作业

套管及附件、工具等送井后要认真检查：通径、丈量、清洗丝扣，不合格套管严禁下入。

按下入次序对套管进行编号、记录。浮鞋、浮箍及其连接的套管要涂抹专用丝扣胶，以保证工具附件的密封性和安全性。仔细检查入井附件，在地面对附件进行认真检查和必要的性能实验合格后方可入井。套管及附件、工具上钻台时要戴好护丝，严禁碰撞。按设计要求安装套管扶正器。下套管平稳操作，禁止猛提、猛放，控制下放速度。下套管中途禁止停顿，根据情况可以在3～5米范围提放管柱，防止粘卡，并时刻注意悬重变化。下套管及时灌满钻井液，下套管逐根灌浆，并每下入15-20根灌满钻井液一次。控制好掏空段长，防止回压凡尔挤坏。下套管作业时盖好井口，严禁一切井内落物。下套管过程中要安排专人观察返出口，一旦发现漏失要及时汇报并采取措施。出上层套管鞋前必须将套管灌满。

套管下入由专业套管队完成。下套管结束后冲洗防喷器及套管头，坐套管芯轴，上顶丝。

下完套管后先小排量开泵顶通循环，循环一周无异常后，坐套管芯轴。再逐步将排量提至1.50m3/min以上，循环不低于两周，彻底洗出井内沉砂。在下套管过程中和起钻过程中认真检查防喷器，在下套管前做好防喷器闸板芯子的更换工作，准备好防喷单根，防止井喷，井口装置应达到能关闭套管与井眼环空的要求。

5套管阻卡的处理方法

套管遇卡后，应在保证套管串不被破坏的前提下开展处理工作，而且，应根据不同的卡套管类型采用不同的处理方法较卡钻相比。套管粘卡发生套管粘卡后，推荐采用以下步骤进行处理：①强力活动套管；发生套管粘卡后一般是先接循环头开泵循环，在套管和设备（井架、提升系统）安全的条件下，尽最大可能上下活动套管。如果强力活动次数后（通常为10次左右）仍不能解卡，一般要停止强力活动。②泡解卡剂；在强力活动套管无效后，处理套管粘卡的主要方法是通过泡酸或水基解卡剂的方法来处理套管粘卡。

6套管固井井控

下套管前，认真检查防喷器，并更换相应尺寸的防喷器闸板芯子，并准备好防喷单根，井口装置应达到能关闭套管与井眼环空的要求，确保下套管过程井控安全。如存在漏失井段，应在下套管前认真堵漏，直至达到固井设计要求。下套管过程中要安排专人观察返出口，一旦发现漏失要及时汇报并采取措施。下套管过程中应按要求及时灌注钻井液，下套管中途或下完套管后循环，灌满钻井液后再开泵循环。在下套管过程中，必须将使用后的套管密封脂桶袋回收，严禁丢弃至污水池或垃圾池。

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