侧钻小井眼螺杆钻钻盲板的实际应用

侧钻小井眼螺杆钻钻盲板的实际应用

谢震,张猛,马强,李晓,陈子刚

冀东油田井下作业公司 河北省唐山市 063200

摘  要  水平井筛管顶部注水泥完井工艺是当前水平井完井的主要工艺技术，但完井投产前在套管内部留有碰压座、分级箍内筒和盲板等工具,需要进行钻穿以上工具后方可投产，此工序之前均使用钻杆进行施工，即占用了钻井设备耽误完钻周期，又增加了施工成本，始终是水平井完井中的难题。为加快侧钻完井周期、降低施工成本及井控风险，技术攻关小组通过前期调研、技术讨论，研究推广小井眼螺杆钻钻盲板侧钻工艺小修化技术，通过优选螺杆及钻头，反复现场试验总结技术参数，成功实现使用油管及螺杆钻进行扫塞施，为后续侧钻工艺小修化实现提质增效提供了有力技术支撑。

关键词：  侧钻 钻盲板 小井眼 钻塞

1  侧钻完井工具介绍

侧钻水平井筛管顶部注水泥完井是侧钻水平井最常规完井方式，完井工具包括悬挂器、 分级箍、封隔器、盲板、筛管等。已Φ139.7mm套管侧钻水平井为例，常规完井管串结构：引鞋+筛管（Φ73/89）+套管一根+盲板+套管一根+封隔器+套管一根+封隔器+套 管一根+分级箍+套管+可钻浮箍+球座+套管串+膨胀悬挂器。作业流程：尾管下入—封隔器坐封—打开分级箍—循环—悬挂器倒扣—固井顶替—悬挂器膨胀—起钻侯凝—套管试压—钻塞。

小套管钻塞具有以下难点：

（1）小套管钻塞对钻塞油管和配套钻具的要求较高，要确保足够的循环空间；

（2）对钻具的要求方面，直井和水平井的要求有所不同，直井对钻具的要求相对较低，水平井要考虑钻具的通过能力。

（3）由于存在大小套管，排量更难控制。排量太大，容易损坏螺杆钻，太小，到上部大套管上返速度怕不够，形成卡管柱。

1.1膨胀悬挂器

膨胀管的衍生产品，无卡瓦机构和封隔器，利用管材膨胀挤压 胶筒实现悬挂和密封功能，是一种新型尾管悬挂器，能提供尾管头 密封、防止水窜，适用于各类尾管完井。

1.2水力充填式管外封隔器

阀系结构，打压开启进液孔，钻井液充填胀封胶筒，内压大于管内压 力，关闭进液孔，完成胀封；用于封隔环空、兜水泥，防止固井及候凝时 水泥浆下沉进入筛管段污染油藏。

1.3分级箍

分级箍下入时处于关闭状态，到位后憋压打开套 下行，打开循环通道；固井碰压胶塞推动关闭套 关闭循环通道，钻塞后实现通径一致。

1.4盲板

目前使用盲板均为铝合金水泥复合材料，在上部井段固井时起到防止水泥进入筛管内部的作用，在固井结束后将其钻掉，从而恢复生产通道。

2  施工实际情况及分析

目前侧钻完井后使用油管及螺杆钻进行扫塞实验共施工两口井，分别是高某侧1井和高某侧2井，下步根据这两口的实际钻塞情况进行汇总并分析。

2.1井基本情况

附件钻塞长度

2.2施工工具

钻头：三棱钻头，钻头尺寸78mm，接头PAC。

螺杆钻具：7LZ73X7.0螺杆钻具。

2.3用时情况

2.4施工分析

（1）高某侧1井首次钻塞在钻磨胶塞时排量不足导致胶皮无法顺利返出，正常泵压7MPa，钻磨胶塞时泵压13MPa。

（2）高某侧2井采用新式盲板，钻磨效率提高80%。

（3）在下放钻具过程中，加压过大，以及洗井液泵入排量过小，都会造成憋钻现象的发生；在钻塞过程中，由于磨鞋与小套管之间的间隙较小，且伴随井斜大，液体不能够有效的将碎屑带出地面，所以出现憋钻现象。通过两次实验对比，可以得出：侧钻完井使用油管及螺杆钻进行钻塞可以进行推广，施工中最佳钻压5-10kN，泵压7-9MPa。

（4）使用D60mm钻杆接箍D76mm，机械钻塞，对套管存在一定的磨损，油套环空间隙小，存在憋卡现象。由于钻盲板施工过程中，管柱越转越紧，在高扭矩强度下易发生钻杆和钻具打扭甚至断裂风险。钻塞时间普遍为40h，为了增加钻塞进度会起钻更换钻头再次钻塞，增加了工序时长及占井周期。螺杆钻钻塞相比较对套管磨损小，且钻具选择相对钻杆尺寸小，循环间隙大，更利于钻井液及碎屑返出。

（5）当螺杆钻正常钻进时，油管上下摆动，螺杆工作正常。当螺杆钻空转，钻压无法传递至鱼顶时，管柱摆动呈左右摆动现象。钻进施工过程中人员应当观察出口泵压、排量、钻压及返出液同时，也要观察好管柱的摆动位置，通过综合显示判断钻塞进尺。

3  施工流程及注意事项

根据上述两口井的钻塞施工，经讨论认证后得出针对侧钻完钻后的施工工序及注意事项，为下步小修队施工提供操作规程。

3.1施工流程

（1）领用性能完好的螺杆钻（7LZ73X7.0），车间试钻，保证性能完好。领用D78mm专用三棱钻头，与螺杆钻具连接并上紧，点焊所有连接部位，打磨电焊处使其光滑无台阶，外径为73±1mm，螺杆钻上端使用护丝保护，防止杂物进入。

（2）将工具连接至管柱底部下至设计深度。 连接钻冲单根：用旋转水龙头（弯头）将预留的1根油管与高压水龙带连接并砸紧。（对水龙头（弯头）、水龙带应系好保险绳。若使用连接好的活动弯头，必须保证吊起后油管能正常转动。）

（3）开钻前准备：接好地面管线及水龙带，泵的进口和上水管线应装好滤网，15方池应提前清罐并在出口处安装好滤网，接好进、出口管线，按要求进行固定并进行管线试压。将管柱下放至遇阻位置以上5m时，开泵正循环，排量≥300L／min，当洗井液返出井口后，加大排量循环正常后，缓慢下放钻具，同时记录好下放钻压，排量控制在350～500L／min。

（4）钻进施工：观察悬重情况，接触灰面时钻压不得大于5kN，在没有蹩跳的情况下钻进。钻进正常后可继续加大钻压0～10kN，并随时注意观察钻进情况。遇有蹩跳或泵压突然上升时，应立即提升钻具，循环正常后再钻进。钻进过程中不得随意停泵，谨防卡钻，钻至碰压座、分级箍、盲板位置附近时应控制好钻压，钻压由小到大逐步调试，直至找到安全钻进下的最佳钻压。

（5）接换单根：当冲完或钻完一根油管，停止送钻，挂低速档，缓慢上提管柱，划眼三次以上至无卡阻，充分循环后(时间不小于15min)，更换单根，控制换单根时间控制在3min以内，继续钻进。

（6）钻穿盲板：钻穿盲板前应保持钻压5-10kN，钻穿盲板后应在洗井1.5周以上观察地层漏失、溢流情况若无异常，冲钻至短套放空段位置，充分洗井干净后起出螺杆钻。

3.2技术要求及注意事项

（1）施工前应清理罐池，进出口安装较密的滤网，罐池吸入口与出口分别在罐池的两端。

（2）领取钻具，首先检查钻具是否满足施工需要，领取后用应用管钳盘钻、试钻确认是否灵活好用，紧固后点焊4-6个点，并将焊口打磨平整，工具拉至井场后应再次检查工具是否正常。

（3）斜井段超过60°应采用倒角油管，D95.25mm套管完井采用D60.3mm平式倒角油管，涂好涂匀丝扣油，以确保入井管柱不漏失。

（4）为保证钻进过程中螺杆钻的最佳工作状态，施工前应试车，确保泵车车况良好。

（5）出液口安排专人观察出口返液情况，并安排泵车司机随时观察并汇报泵压变化情况，及时根据调整合适钻压。

（6）钻穿盲板后观察返液情况，量取钻穿前后液面，第一时间内掌握地层漏失或溢流的情况，为后续井控和地层防污染工作打好基础。

（7）下钻及钻进过程中应做好防落物措施。

（8）钻盲板作业应装好防喷器，管柱顶部应连接冲砂旋塞阀。

（9）钻盲板作业时，弯头、水龙带应系好保险绳，进出口硬管线应固定。

（10）钻进施工时、尤其在钻穿碰压座、分级箍及盲板位置时，应充分洗井划眼，确保钻具起下无卡阻显示。

（11）提升设备发生故障时，必须保证正常循环。循环设备发生故障时，必须上提管柱至悬挂器以上。

（12）工具入井后井口座好防落物装置并按照下油管操作规程，碰压座、分级箍位置一般处于水平段，进入水平段套管内壁存有一定的水泥环，下钻磨工具至距离预计灰面以上100m左右时，以5m/min速度缓慢下放探鱼顶，以悬重下降10KN-20KN时连探两次，确定并记录分级箍/灰面位置，提出末根，更换自封胶芯并安装自封封井器。

（13）出现钻无进尺或进尺缓慢时，不要盲目增加钻压，防止出现管柱倒转、憋压等现象。安排人员分别观察返出液、返出物及泵压情况，钻进过程中若长时间无进尺，应先大排量循环洗井后，起钻具分析原因，不得盲目加大钻压和排量强行钻进。

4  结  语

随着两次小井眼钻盲板实验的一次性成功，标志着小修扫塞可以进行广泛推广，可节约侧钻队时间2-4天，节约2 3/7钻杆1000米左右，节约成本30万左右，下步将进行全面推广。

5  参 考 文 献

[1]齐月奎、单桂栋等，水平井筛管完井快速钻塞工艺，石油钻采工艺，2009。

[2]彭汉修、田启忠等，侧钻水平井完井技术研究与应用，石油天然气学报，2011

[3]完井工具参数（钻井工艺研究院），钻井工艺研究院石油完井研究所，2022。