5″×7″膨胀式尾管挂在B Z 2 5-1-A 6/A 1 0小井眼的应用

2013-09-22倪建军孙英伟席江军于海峰中国海洋石油总公司

化工管理 2013年10期

倪建军孙英伟席江军于海峰（中国海洋石油总公司）

一、技术原理

本次使用的哈利巴顿膨胀式尾管挂，这种膨胀式尾管悬挂器是以实体膨胀管技术为基础发展出来的尾管悬挂器，它是利用悬挂器本体的径向扩张变形，紧贴于上层套管内壁上形成紧固的锚定承受轴向的载荷，同时在环空形成高压密封封隔，为解决常规尾管悬挂器自身存在的潜在井下风险提供了一条新的途径。

膨胀式尾管挂的工作原理：膨胀管本体上覆盖着三组橡胶带（根据实际要求可增减橡胶带数量），橡胶带被膨胀管本体上的环形肋分隔开，当悬挂器被膨胀时，膨胀锥受液压力的作用沿中心管下行，扩张悬挂器本体将橡胶带和环形肋挤压到上层套管，使其紧贴到内壁上并在贴合面上产生巨大的摩擦力来承受轴向载荷，同时在环空形成高效的密封，橡胶带提供主要悬挂力，而环形肋提供的则是附加的悬挂力。

二、施工流程

1、工具入井前的准备及检查

检查水泥头、尾管附件、尾管及悬挂器，确认无损坏、管柱内无异物堵塞；确认套管及尾管挂的磅级、钢级和内径，核对连接管柱的扣型，保证变扣（带倒角）齐备；丈量入井工具长度、外径、内径等，与哈利伯顿的图纸进行校对；对尾管（98mm通径规）,保证1-7/8″钢球通过,尾管挂可通过吹气方式清理管柱里的碎屑；提前在场地将尾管附件、变扣和4-1/2″进行连接并带满螺纹，提高作业效率；尾管挂数据搜集，记录抗拉、抗扭、抗压数据。

2、下入 4-1/2"尾管

通井钻具起钻至尾管坐挂位置顶部时称重，作为脱手悬挂器坐封工具的一个比较准确的依据；对尾管附件进行紧扣，下入4-1/2“尾管，尾管内灌满泥浆后称重；装套管胶塞，连接尾管悬挂器，检查悬挂器上的其它连接处，确保已经全部紧扣接顶驱测试，确保尾管串及悬挂器可以循环打通并记录下循环压力数据；钻杆送尾管到位，套管内每5柱灌满一次，进裸眼后不单独停下来灌浆。（送尾管至上次套管鞋时测上提下放悬重并测空转扭矩）。

3、注水泥作业

连接水泥头及固井管线：1-7/8″钢球可提前放在上TIW 旋塞阀里，节省作业时间。循环：尾管到位后根据井况决定是否测上提下放悬重，最终使尾管处在受拉状态。管汇试压：管线试压8000psi，所使用管线需在基地经过高压试验并具备相关证书。注水泥浆：水泥浆的设计量应不超过尾管挂顶，以免密度差水泥浆倒灌进尾管挂里堵塞后续打压坐封的孔道。替水泥浆及碰压：利用固井泵顶替水泥浆精确计量替入量，在钻杆胶塞与套管胶塞啮合的压力变化重新校正替入量。

4、坐挂尾管悬挂器

打破破裂盘：固井碰压结束后放压后用固井泵继续打压至5000psi建利循环，为投球后泵送打开通道。投球：投48mm钢球，用泥浆泵以600～800L/min泵送到尾管挂上的球座位置，倒换成固井泵继续打压至22MPa，剪切球座销钉，为膨胀时膨胀锥挤出的流体打开旁通。膨胀坐挂：用固井泵继续打压开始坐封，膨胀锥通过胶皮位置时都会有压力波动显示，整个膨胀完成后，膨胀锥将打开送入工具上的一个传压孔，使打压压力下降，作为膨胀过程结束的指示，打压过程中最高压力不得超过管汇试压压力。

5、脱手

脱手的方式称为下放上提法，其过程是下压一定吨位，坐封膨胀完成后，下压送入工具，使固定在送入工具上的承托环脱离承载尾管重力的套爪，承托环脱离套爪所需要的位移在0.15m左右，下压后上提送入工具时，失去支撑的套爪能够再指向轴线的外力作用下发生较大的弹性变形，脱离悬挂器本体。

四、技术特点

1、膨胀式尾管挂与常规尾管挂技术对比优势

结构简单：结构上改变了常规悬挂器“锥套+卡瓦”式坐挂机构，避免了起下尾管时的磕碰和破坏，并消除了由于卡瓦和锥套的存在而形成曲折环空；作业时效提高：操作简单，连接尾管挂时无需注水/油，装完套管胶塞后即可下钻；作业风险降低：膨胀式尾管悬挂器集悬挂和封隔于一体，彻底消除了入井过程中提前坐挂的风险；坐挂机制改进：降低了常规悬挂器坐挂后卡瓦处应力过于集中而对上层套管造成物理破坏的风险；应对复杂情况处理能力提高：阻卡后可旋转及提放，以较高的循环泵压处理阻卡井段。