侧钻井液压尾管悬挂固井工艺技术分析

刘言理（大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280）

侧钻井液压尾管悬挂固井工艺技术分析

刘言理（大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280）

当今许多陆地油田面临着产量下降、增储困难的情况，特别是复杂结构油藏的有效开采更是形势严峻。适逢当前油价低迷，寻找能有效增产同时节约钻完井投资费用的方案迫在眉睫。侧钻井技术能有效对原井眼附近剩余油藏进行开发，特别对于资源枯竭油井和报废油井效果明显，其配套的液压尾管悬挂固井技术是实现侧钻井完井的重要手段。本文主要针对侧钻井结束后的液压尾管悬挂固井技术特点、工艺流程及施工中的重点问题进行了研究分析，为相关技术的进一步研究和现场应用提供参考。

侧钻井；尾管悬挂；固井；研究

为实现对复杂老油层剩余油的有效开发，这里对侧钻井液压尾管悬挂固井技术中的侧钻井工艺技术、悬挂固井配套的工具及固井工艺流程进行了分析研究。侧钻井液压尾管悬挂固井是当前性价比较高的钻完井方式，具有许多常规井、水平井无法比拟的优点：①可以恢复甚至提高老井产量。②降低侧钻上部的钻井费用。③节省侧钻上部的套管费用。④尾管悬挂固井可进行压裂、防砂等作业。

1 侧钻井工艺技术

侧钻井分为裸眼侧钻井和套管内侧钻井两种，这里主要介绍套管内侧钻井技术。侧钻井流程主要分以下几步：①确定侧钻井开窗的位置。开窗位置的选取一般遵循以下几个原则：开窗位置以上部分的套管要求完好、无变形、无破损。开窗段附近的套管固井质量好、水泥环强度高。开窗位置的岩层坚硬、无漏失坍塌现象。开窗位置的井斜、全角变化率不能太大。②下入斜向器。③套管开窗。用铣锥进行开窗，开窗前应严格核实开窗处的井斜和方位角。④用复式铣锥对窗口进行休整。⑤侧向钻进，侧钻过程中要换单牙轮钻进行钻井。

2 液压尾管悬挂固井配套工具

液压尾骨悬挂固井配套工具主要由以下几部分构成：

①悬挂器本体总成：主要由卡瓦、上锥体、液压缸等组成。卡瓦采用单向卡瓦，卡瓦受力向上运动同时向外扩张，坐挂后卡瓦单向向下受力。上锥体锥角为单边12°，同时锥体直径铣有液流槽道，可使流体顺畅通过。

②送入工具：送入工具由提升短节、倒扣总成和中心管组成。提升短节上端扣型钻钻杆扣。倒扣总成由推力球轴承、复位弹簧等组成，依靠复位弹簧内的方柱传递扭矩，实现倒扣。中心管是送入工具的核心部分，中心管起着密封管的作用，中心管采用镀铬工艺，充分保证密封面的粗糙度和密封效果。

③密封总成：密封总成主要由密封盒外壳、密封芯子和定位块组成。密封盒外壳起保护密封芯子和定位块的作用。密封芯子主要用于丢手后密封盒外壳与中心管之间的密封。定位块可以使密封芯子在特定的区域内器密封效果，防止密封芯子移动造成密封失效。

④胶塞与球座总成：胶塞包括钻杆替浆胶塞和尾管替浆胶塞。这两个胶塞相遇后锁定在一起，向下刮削尾管内壁，最终尾管替浆胶塞与球座锁定在一起，替浆完成，同时也形成了防止水泥浆倒返的一道屏障。

⑤浮箍与浮鞋：浮箍和浮鞋是固井工艺中的重要工具。浮箍选用一般浮箍即可。浮鞋的设计较为特殊，浮鞋采用侧向返液的方式，在浮鞋的末端设计了刀翼，如果坐挂失败导致工具不能倒扣丢手时，可以下压管柱，将刀翼插入井底传递扭矩，正转管柱实现倒扣丢手。

3 液压尾管悬挂固井工艺流程分析

液压尾管悬挂固井现场施工工艺流程主要分为以下若干步：

①固井管柱串设计：从下至上依次为刀翼式浮鞋+短套管+浮箍+短套管+球座+套管串+尾管悬挂器+密封盒总成+送入工具总成+钻杆串+（旋转）水泥头。②做好施工前的准备工作：严格测量尾管长度，并精确计算钻杆回缩的距离。用通径规对每一根钻杆进行通径，且钻具的接箍处不能有直角台阶等可能造成管柱遇阻的情况。③下尾管前进行通井工作，同时将钻具提至悬挂器坐封位置，记录钻具悬重。④下入尾管串：将刀翼式浮鞋、浮箍、套管串依次下入井内，下入前检查浮箍浮鞋的弹簧复位情况及通畅情况。下放尾管过程中要求每5根尾管灌一次浆。⑤尾管下放完毕，连接尾管悬挂器，尾管悬挂器下起吊到钻台过程中严禁磕碰，将尾管胶塞接在中心管下端的接箍上，用链钳上紧。然后将尾管胶塞涂抹均匀黄油，塞入尾管中。⑥将尾管连接在钻杆上，用钻杆将工具串、尾管串下入井中，下入过程中要求控制下放速度为1柱/2分钟，下入过程中每10柱灌一次浆，要求边下边灌。下放过程中如遇阻，开泵循环，泵压不允许超过悬挂器坐封启动压力。⑦尾管串和工具串下至预定位置后，将管柱灌满泥浆，用钻杆短节调整好转盘上端钻杆余量。开泵小排量循环泥浆至返出，循环过程中要求泵压不超过悬挂器坐封启动压力，否则压力过高会将液压缸启动剪钉剪断，造成未投球就坐挂的情况。⑧停止循环，记录管柱串在泥浆中的悬重。⑨投球：将球投入钻杆中，并小排量泵送，提前计算好球的下落时间，到位后憋压至12MPa，稳压2分钟，此时下放钻具，悬重与钻杆悬重接近时即坐挂成功。⑩下压管柱，并继续打压至压力突降为零，球座脱落。⑾倒扣，正转管柱至少20圈，上提管柱1米左右，观察悬重变化确认管柱倒扣成功。⑿将钻柱下放到原位置，进行注水泥固井作业。注入到设计量的水泥后，释放钻杆胶塞进行替浆，钻杆胶塞到达尾管胶塞处剪断剪钉一起下行至球座处碰压。⒀起钻，侯凝。

4 结语

①侧钻井液压尾管悬挂固井技术是低油价下老油田恢复产能、降低投资成本的最有效地方法。②对于5寸半套管悬挂尾管内通径可以达到82.25mm，能够满足后期防砂、压裂等施工作业需求。③建议对尾管悬挂固井工具进行深入研究，充分确保施工过程中工具的可靠性。

［1］刘言理，聂上振，杨延征.水平井完井方法研究和优选［J］.价值工程，2015，10，34（378），94-95.