序言:
很荣幸参与了一口尾管悬挂又回接的井。正因为长段技套的下入使钻机负荷增大,所以采取了分段下套管的方式。先用钻具送尾管至预定位置,再采取必要的措施让尾管悬挂于上层套管段,然后再下入第二段套管进行回接至井口,难点在于插头既要完全插入回接筒密封套管段,同时芯轴悬挂器还要在井口套管头内坐挂,而精彩在于细节的准备和重要环节的判断。
也许尾管悬挂与回接对某些人司空见惯,可还是有一些技术工作者可能完全没有体验过,当进入这一市场,即将经历这一工况时,难免大脑空白,间接被牵着鼻子走,更糟的情况可能会闹出一些不愉快的事。作为井队技术工作者要把握住各种生产工况的节奏,不想被无端的指指点点的话,就必须要事先预习、推演重要的工况。本文的主要目的是减少类似笔者的经历的发生,游刃有余的完成这一工况的施工。
正文:
尾管悬挂是利用对应尺寸的尾管悬挂器将下层套管悬挂至靠近上层套管鞋处,而送尾管至预定悬挂位置采用的是钻杆串。为了精确回接筒顶的位置,前期的钻具管理是十分重要的。如果钻具已混乱,那么用钻具校核回接筒的位置必然有误差。在实际操作过程中是以套管段实际插入来重新调校套管段,如果之前把握住了钻具管理,最后的调套管的工作量将会减少。
一、尾管悬挂时注意事项:
在预先桌面推演尾管悬挂时,要注意几方面的问题,把握住这几个问题,那么尾管悬挂成功了一半。
1、钻具、套管段的称重。在悬挂器坐封后,丢手上提钻具时,要通过钻杆的悬重来判断是否脱手,那么在下尾管之前首先要确定悬挂器坐挂的位置,其次是确定送入钻具的结构。
通过最后几趟通井起下钻对指定送入钻杆串在井筒中称重,也就是整个通井钻具的悬重减去起完特定送入钻杆串后的剩余钻具悬重,即是入井送入钻具的悬重。
同样尾管段下完后,套管内灌满泥浆,上提尾管段的悬重就是尾管称重。
2、尾管下入后剩余的口袋。这个问题我也问过服务人员,他们说尾管也有直接插入井底的,一般都是留2-3米口袋。在实际操作过程中,会在井口预留3m左右的短钻杆。而短钻杆的作用一般是用来方便接入方钻杆开泵憋压坐挂,更重要的是憋开悬挂器卡瓦牙要下压钻具,使悬挂器卡死在上层套管上,井口必须有一定的向下行走的量,短钻杆在井口方便计量校核数据。
图1 尾管附件图(浮鞋、浮箍、球座)
也许正因为浮鞋有旁通孔,所以不怕插入井底循环固井。这也许是一种保险措施,如果悬挂器卡瓦牙万一咬死不住上层套管,可以将尾管串坐到井底固井。
3、悬挂器坐封的位置。原则上要求避开上层套管间的接箍,可能怕卡瓦牙坐封困难吧。当出现了这一要求,同时配上甲方要求尾管套管与上层套管重叠150-200m,悬挂器坐封在这个距离之间的要求,对送入钻杆立柱长度与套管串的调节是个考验,即要满足现场操作的简便,不造成因复杂的管串顺序而失误的下入,又要满足上述两个要求,且井口正好接入3m的短钻杆。关于卡瓦牙尽量不在上层套管连接处,调整管串时无须刻意,因为悬挂器坐封时要下压钻具验挂,很可能悬挂器实际坐挂的位置比你设计的位置还要再下行1m,那么悬挂器的卡瓦牙坐挂位置的设计最好是在两根上层套管连接处下面一些。其实,仔细想下,这几个要求并非重要,但是要引起注意,明白其目的,灵活调整。
图2 悬挂器开箱图(上下卡瓦细节图)
4、地面组装悬挂器。由厂家服务人员指挥进行悬挂器的地面组装。
图3 悬挂器结构示意图
首先卸送提升短节上塞帽上的定位螺丝,将提升短节插入回接筒中。
图4 回接筒内、外部图
其次是将提升短节与悬挂器相连,上好扣后要正好对住锁紧销钉的眼,将锁紧销钉拧紧,防止悬挂器坐封后,钻具丢手前将此处倒开。
图5 悬挂器现场组装图
拧死销钉后,链钳反转提升短节本体,观察提升短节与悬挂器连接处是否能倒扣,同时观察上图红圈处是否能正常倒开,此处的倒开就是为后期丢手抽出送入工具而准备的。
确认丝扣能倒开后,再将回接筒下部与悬挂器本体丝扣相连,用链钳将回接筒与芯轴悬挂器之间的丝扣上紧。注意此处丝扣端应该是回接筒的底。
图6 回接筒与悬挂器的连接
连接好的悬挂器放置在一边,做好上钻台的准备。待尾管段套管全部入井后,且按要求顶通循环一周,再将悬挂器吊至钻台上准备安装。
5、其他注意事项。由于钻杆内要投45mm的小球进行球座憋压操作,而固井时会用到钻杆胶塞(胶塞要通过钻杆),所以下钻杆立柱时要用接近72mm的通井规对钻杆通内径。所以送入钻杆串尽量是纯钻杆,不要带加重、内防喷工具或者接头。一般钻铤提升短节的内径、短钻杆的内径都小于正常钻杆的内径,所以要将配方入的提升短节、短钻杆放在井口比较好。操作上最重要的是不要将通井规带入尾管内,否则只有起尾管了。
图7 尾管固井时使用的钻杆胶塞
6、固井前的操作。在下完尾管段灌满泥浆循环后,井口接入悬挂器时,需要在悬挂器下端加入尾管胶塞。
图8 井口接入尾管胶塞
用管钳上紧尾管胶塞后,再上紧悬挂器与尾管段套管的连接,最后向回接筒内倒满铅油与机油的混合油,最后盖上塞帽并上紧螺栓。
图9 井口安装悬挂器
关于详细的井口操作要求,厂家服务人员或者公司技术指导将会出具一份电子版本的操作要求。细致到细节的处理,上述流程的介绍只是引导,让读者在脑海中形成大概的轮廓。
7、现象与判断。钻杆送入尾管至预定井深后,井口接入短钻杆先循环,处理下套管过程中井壁的垮塌物或者未带出岩屑。一般在裸眼段下入大尺寸的套管后,都会有环空不畅,泵压不正常,或者套管段很难上提下放的现象。循环的过程中,控制泵压不超过6MPa,以免因环空不畅造成憋压,憋开卡瓦牙的剪切销子提前坐封悬挂器,一般待循环正常后才能缓慢提至固井所需的排量循环。
图10 头球憋压坐封与憋通球座
坐挂:卸掉钻具中的压力后,井口卸开方钻杆,向钻具内投钢球,一般钢球在开泵的情况下,下行速度约为1m/s(厂家服务人员会根据当时的泥浆性能算出泵送过程中钢球的下行速度),控制泵送钢球的泵压小于6MPa。待钢球达到球座后,泵压会上升。钻具憋压至12MPa左右后,停泵稳压2min,在憋压下慢慢下放钻具,当悬重下降至送入钻具浮重,并且钻具下放距离接近计算值时说明坐挂成功(井口利用好白油漆做好标记,方便数据的校核)。
图11 悬挂器倒扣与注水泥
倒扣:继续下压200KN(有效下压重量),来检查坐挂的可靠性,短钻杆上做好刻度标记,以便利用短钻杆的方入来校核回接筒底部的位置,为尾管回接的套管数据做好准备。
坐挂成功后,再次憋压至18MPa左右,憋通球座,建立正常的循环,以固定的泵冲循环,记录循环的压力与钻具的悬重值。停泵,利用钻杆卡瓦卡住井口钻具,正转转盘倒扣。先试倒5圈,刹住转盘再缓慢释放反扭矩,如果回转不超过1圈,继续以10圈为一轮来倒扣,累计有效倒扣不少于25圈。如果回转过多,应重新调整下压重量(每次调整幅度不超过50KN),重新倒扣,倒扣期间注意观察悬重是否异常。
倒扣完后,缓慢上提钻具至悬重不上升,再上提0.6-1.0m,以固定泵冲循环,观察泵压值是否与倒扣前一致,若小于之前泵压,则说明倒扣丢手成功,将钻具放回原位,使悬挂器受压至少50-100KN后,循环准备固井。
图12 固井投钻杆胶塞与提出送入工具总成
固完井后,抢起钻具。这是因为尾管中的水泥推至裸眼环空后,一部分从悬挂器卡瓦牙处返出至悬挂器上部,也就是所谓的上塞,上塞高于悬挂器的位置,部分钻杆泡在水泥中,所以要快速起钻至预定井深,大排量循环。此过程类似光钻杆打水泥塞。
二、尾管回接的注意事项:
尾管回接是在扫完上层套管中的上塞与下塞,电测完尾管固井的声幅质量后进行的。