側鉆井液壓尾管懸掛固井工藝技術分析

劉言理（大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280）

側鉆井液壓尾管懸掛固井工藝技術分析

劉言理（大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280）

當今許多陸地油田面臨著產量下降、增儲困難的情況，特別是復雜結構油藏的有效開采更是形勢嚴峻。適逢當前油價低迷，尋找能有效增產同時節約鉆完井投資費用的方案迫在眉睫。側鉆井技術能有效對原井眼附近剩余油藏進行開發，特別對于資源枯竭油井和報廢油井效果明顯，其配套的液壓尾管懸掛固井技術是實現側鉆井完井的重要手段。本文主要針對側鉆井結束后的液壓尾管懸掛固井技術特點、工藝流程及施工中的重點問題進行了研究分析，為相關技術的進一步研究和現場應用提供參考。

側鉆井；尾管懸掛；固井；研究

為實現對復雜老油層剩余油的有效開發，這里對側鉆井液壓尾管懸掛固井技術中的側鉆井工藝技術、懸掛固井配套的工具及固井工藝流程進行了分析研究。側鉆井液壓尾管懸掛固井是當前性價比較高的鉆完井方式，具有許多常規井、水平井無法比擬的優點：①可以恢復甚至提高老井產量。②降低側鉆上部的鉆井費用。③節省側鉆上部的套管費用。④尾管懸掛固井可進行壓裂、防砂等作業。

1 側鉆井工藝技術

側鉆井分為裸眼側鉆井和套管內側鉆井兩種，這里主要介紹套管內側鉆井技術。側鉆井流程主要分以下幾步：①確定側鉆井開窗的位置。開窗位置的選取一般遵循以下幾個原則：開窗位置以上部分的套管要求完好、無變形、無破損。開窗段附近的套管固井質量好、水泥環強度高。開窗位置的巖層堅硬、無漏失坍塌現象。開窗位置的井斜、全角變化率不能太大。②下入斜向器。③套管開窗。用銑錐進行開窗，開窗前應嚴格核實開窗處的井斜和方位角。④用復式銑錐對窗口進行休整。⑤側向鉆進，側鉆過程中要換單牙輪鉆進行鉆井。

2 液壓尾管懸掛固井配套工具

液壓尾骨懸掛固井配套工具主要由以下幾部分構成：

①懸掛器本體總成：主要由卡瓦、上錐體、液壓缸等組成。卡瓦采用單向卡瓦，卡瓦受力向上運動同時向外擴張，坐掛后卡瓦單向向下受力。上錐體錐角為單邊12°，同時錐體直徑銑有液流槽道，可使流體順暢通過。

②送入工具：送入工具由提升短節、倒扣總成和中心管組成。提升短節上端扣型鉆鉆桿扣。倒扣總成由推力球軸承、復位彈簧等組成，依靠復位彈簧內的方柱傳遞扭矩，實現倒扣。中心管是送入工具的核心部分，中心管起著密封管的作用，中心管采用鍍鉻工藝，充分保證密封面的粗糙度和密封效果。

③密封總成：密封總成主要由密封盒外殼、密封芯子和定位塊組成。密封盒外殼起保護密封芯子和定位塊的作用。密封芯子主要用于丟手后密封盒外殼與中心管之間的密封。定位塊可以使密封芯子在特定的區域內器密封效果，防止密封芯子移動造成密封失效。

④膠塞與球座總成：膠塞包括鉆桿替漿膠塞和尾管替漿膠塞。這兩個膠塞相遇后鎖定在一起，向下刮削尾管內壁，最終尾管替漿膠塞與球座鎖定在一起，替漿完成，同時也形成了防止水泥漿倒返的一道屏障。

⑤浮箍與浮鞋：浮箍和浮鞋是固井工藝中的重要工具。浮箍選用一般浮箍即可。浮鞋的設計較為特殊，浮鞋采用側向返液的方式，在浮鞋的末端設計了刀翼，如果坐掛失敗導致工具不能倒扣丟手時，可以下壓管柱，將刀翼插入井底傳遞扭矩，正轉管柱實現倒扣丟手。

3 液壓尾管懸掛固井工藝流程分析

液壓尾管懸掛固井現場施工工藝流程主要分為以下若干步：

①固井管柱串設計：從下至上依次為刀翼式浮鞋+短套管+浮箍+短套管+球座+套管串+尾管懸掛器+密封盒總成+送入工具總成+鉆桿串+（旋轉）水泥頭。②做好施工前的準備工作：嚴格測量尾管長度，并精確計算鉆桿回縮的距離。用通徑規對每一根鉆桿進行通徑，且鉆具的接箍處不能有直角臺階等可能造成管柱遇阻的情況。③下尾管前進行通井工作，同時將鉆具提至懸掛器坐封位置，記錄鉆具懸重。④下入尾管串：將刀翼式浮鞋、浮箍、套管串依次下入井內，下入前檢查浮箍浮鞋的彈簧復位情況及通暢情況。下放尾管過程中要求每5根尾管灌一次漿。⑤尾管下放完畢，連接尾管懸掛器，尾管懸掛器下起吊到鉆臺過程中嚴禁磕碰，將尾管膠塞接在中心管下端的接箍上，用鏈鉗上緊。然后將尾管膠塞涂抹均勻黃油，塞入尾管中。⑥將尾管連接在鉆桿上，用鉆桿將工具串、尾管串下入井中，下入過程中要求控制下放速度為1柱/2分鐘，下入過程中每10柱灌一次漿，要求邊下邊灌。下放過程中如遇阻，開泵循環，泵壓不允許超過懸掛器坐封啟動壓力。⑦尾管串和工具串下至預定位置后，將管柱灌滿泥漿，用鉆桿短節調整好轉盤上端鉆桿余量。開泵小排量循環泥漿至返出，循環過程中要求泵壓不超過懸掛器坐封啟動壓力，否則壓力過高會將液壓缸啟動剪釘剪斷，造成未投球就坐掛的情況。⑧停止循環，記錄管柱串在泥漿中的懸重。⑨投球：將球投入鉆桿中，并小排量泵送，提前計算好球的下落時間，到位后憋壓至12MPa，穩壓2分鐘，此時下放鉆具，懸重與鉆桿懸重接近時即坐掛成功。⑩下壓管柱，并繼續打壓至壓力突降為零，球座脫落。⑾倒扣，正轉管柱至少20圈，上提管柱1米左右，觀察懸重變化確認管柱倒扣成功。⑿將鉆柱下放到原位置，進行注水泥固井作業。注入到設計量的水泥后，釋放鉆桿膠塞進行替漿，鉆桿膠塞到達尾管膠塞處剪斷剪釘一起下行至球座處碰壓。⒀起鉆，侯凝。

4 結語

①側鉆井液壓尾管懸掛固井技術是低油價下老油田恢復產能、降低投資成本的最有效地方法。②對于5寸半套管懸掛尾管內通徑可以達到82.25mm，能夠滿足后期防砂、壓裂等施工作業需求。③建議對尾管懸掛固井工具進行深入研究，充分確保施工過程中工具的可靠性。

［1］劉言理，聶上振，楊延征.水平井完井方法研究和優選［J］.價值工程，2015，10，34（378），94-95.