套管井永久式封隔器套铣风险分析和优化措施.doc

套管井永久式封隔器套铣风险分析和优化措施 　　摘要：在套管井大修作业中，通常采取套铣的方式处理永久式封隔器，将永久式封隔器卡瓦及密封套铣掉之后，再进行打捞回收或下推至人工井底，达到顺利进行下步作业的目的。文章总结归纳出了针对性较强的永久式封隔器的套铣方法及经验，对套铣管柱的钻具组合与套铣参数进行了选择和优化，提出了套铣结果的判断依据。 　　关键词：套管井大修作业；套铣；永久式封隔器；密封套；套铣管柱；套铣参数 文献标识码：A 　　中图分类号：TE358 文章编号：1009-2374（2015）15-0030-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.015 　　本文例举XX井套铣、打捞永久式封隔器的比较经典的案例，在XX井成功套铣、打捞永久式封隔器后，对整个套铣、打捞作业过程进行了详尽总结，并为今后类似作业提供了指导性建议。 　　1 工程背景 　　XX井生产层位为东营组主力油层，采用直径Φ177.8mm生产套管射孔完井，最大井斜41°，先后打捞出东营顶全部防砂管柱，处理至永久式封隔器。此时井下剩余防砂管柱组合：永久式封隔器（深度1745.00m）+可回收式顶部封隔器（深度1749.41m）+防砂管柱+永久式封隔器（深度1819.00m），人工井底（深度1823.50m）：XX井采用Φ88.9mm钻杆套铣钻具组合，钻杆上扣扭矩13kN?m，ZP275型号转盘额定扭矩27.5kN?m（实际套铣钻压控制10～50kN，最大套铣扭矩12kN?m。 　　2 套铣风险分析 　　永久式封隔器套铣作业风险主要取决于作业井本身固有的特性与地层因素，如井身结构与井眼轨迹形状，另外封隔器本身的结构、尺寸、材质等也是必须考虑在内的因素，需要综合考虑以上因素后选择相应尺寸、种类的套铣鞋。 　　在地面可以直接监测套铣的扭矩、进尺、泵压，通过改变转盘（或顶驱）转速、钻压及排量来调整套铣参数，提高套铣效率。 　　第一，套铣液除了循环冷却铣鞋外，还有携带套铣产生的金属碎屑返出至地面的任务，此井计算要求返出速度大于0.78m/s。如果在套铣过程中进尺快，地层漏失大，循环排量跟不上达不到返速要求，会引起金属碎屑下沉堆积，降低套铣效率，甚至卡钻。 　　第二，通过地面驱动钻具进行套铣作业，全部钻具都在套管内转动，随着深度增加钻具所承受扭矩不断增加，在造斜点扭矩增大尤其明显。长时间套铣时，钻具在大钻压、高扭矩情况下容易疲劳、扭断脱落，造成井下事故。 　　第三，随着套铣参数调整，在增大钻压、转速的情况下，容易产生憋钻现象，造成铣鞋大块铣齿掰断脱落。大块铣齿会掉落在落鱼鱼顶，重复套铣坚硬的铣齿，增大了现场工作量，降低了套铣的效率。 　　第四，钻具组合在套铣过程中会产生不规则摆动，尤其在井底铣鞋憋钻情况下，突然的释放扭矩或者钻具扭矩憋高到一定程度超过钻具扣型扭矩安全范围，会发生钻具断裂落井。 　　第五，可能在套铣前封隔器上堆有小件硬物，或者在套铣过程中被套碎的一定尺寸的金属块，会在循环液作用下，在铣鞋与套管环空间不断运动，不但造成很大扭矩波动，而且可能会损坏套铣工具丝扣，造成钻具断裂，或者堆积在环空造成卡钻事故。 　　第六，由于套铣参数调整不当，造成管柱长时间憋钻、跳钻、钻具共振等现象，使得铣鞋、套铣筒等大外径套铣工具磨损加剧，最终导致断裂或者丝扣胀扣、拧断的事故发生。 　　3 套铣钻具组合及套铣参数的优化 　　套铣钻具组合优化。根据生产套管尺寸及封隔器型号，选择合适的铣鞋尺寸，不得有外齿。为减小环空金属碎屑对套铣作业的不良影响，可以在套铣钻具组合中添加捞杯。根据需套铣目标长度、外径来配长铣鞋长度。优化后的钻具组合：SharkTooth铣鞋+Φ146.0mm铣鞋加长筒+顶部接头+Φ88.9mm钻杆短节+Φ146.0mm安全接头+变扣+Φ139.7mm捞杯2只+变扣+Φ88.9mm钻杆短节+Φ120.6mm震击器+Φ120.6mm钻铤6根+Φ88.9mm钻杆。 　　实际套铣参数见表1： 　　表1 各次套铣套铣参数 　　下钻次数 钻压（kN） 扭矩（kN?m） 排量（m3/hr） 泵压（MPa） 套铣驱动方式 耗时（hr） 进尺（cm） 累计进尺（cm） 　　1 10～70 5～11 40～55 4～9 地面转盘 8 12 12 　　2 10～50 5～12 40～55 4～9 地面转盘 8 20 32 　　3 10～50 5～12 40～55 4～9 地面转盘 6 12 44 　　4 套铣结果判断依据 　　套铣结果的准确判断直接影响到能否一次性打捞回收封隔器，一旦不能打捞成功，会增加很多不必要的后续作业，费时费力的同时增加了作业成本，提高了作业风险。 　　4.1 套铣进尺 　　需在相