孫經(jīng)光 沈付剛 姚書義

（勝利石油管理局井下作業(yè)公司，山東東營(yíng) 257077）

套管開(kāi)窗側(cè)鉆斜向器中途坐封卡鉆事故處理技術(shù)

孫經(jīng)光 沈付剛 姚書義

（勝利石油管理局井下作業(yè)公司，山東東營(yíng) 257077）

在小套管開(kāi)窗側(cè)鉆下卡瓦錨定式斜向器過(guò)程中，有時(shí)會(huì)發(fā)生斜向器中途坐封卡鉆事故，導(dǎo)致無(wú)法在預(yù)定位置開(kāi)窗側(cè)鉆。由于斜向器本身結(jié)構(gòu)、形狀及材質(zhì)比較特殊，一旦中途坐封遇卡，處理難度大，成功率低。為此，從現(xiàn)場(chǎng)操作、工具質(zhì)量和井筒質(zhì)量3個(gè)方面對(duì)事故原因進(jìn)行了分析，指出了處理該類事故的技術(shù)難點(diǎn)，總結(jié)了針對(duì)不同坐封情況分別采取活解、換套、提高開(kāi)窗位置以及先磨后套分步處理等技術(shù)措施，在實(shí)例應(yīng)用中取得了良好效果，為處理類似事故提供了借鑒。

套管開(kāi)窗側(cè)鉆；斜向器；坐封；卡鉆；處理技術(shù)

套管開(kāi)窗側(cè)鉆技術(shù)是挖掘老油田剩余油、提高原油采收率的有效方法。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用該技術(shù)對(duì)有價(jià)值的報(bào)廢井進(jìn)行側(cè)鉆，不僅避免了鉆新井或加密井的重復(fù)建設(shè)投資，而且能有效完善老油區(qū)的開(kāi)發(fā)井網(wǎng)，提高增油效果，具有較高的應(yīng)用價(jià)值［1-2］。該技術(shù)是將斜向器下入套管的一定位置，用銑錐在斜向器斜面的引導(dǎo)下，將套管開(kāi)窗，然后用鉆頭鉆出一個(gè)新的井眼，實(shí)現(xiàn)重新完井。但在小套管側(cè)鉆開(kāi)窗施工中，由于現(xiàn)場(chǎng)操作不當(dāng)、井筒質(zhì)量或卡瓦錨定式斜向器本身質(zhì)量存在問(wèn)題，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在下鉆過(guò)程中斜向器中途坐封卡鉆，無(wú)法下到預(yù)定位置，也無(wú)法起出。特別是在2.0 g/cm3以上高密度鉆井液側(cè)鉆井施工中，這種情況發(fā)生的頻率較高。在過(guò)去處理這種事故方面，由于斜向器是一個(gè)具有一定傾斜面的圓柱體，斜面有一定傾角、硬度和形狀，斜向器上部為斜面且硬度高，給打撈和套磨銑帶來(lái)困難，結(jié)果往往造成井眼報(bào)廢或提高窗口位置重新開(kāi)窗，影響側(cè)鉆井的正常施工進(jìn)度，造成了重大經(jīng)濟(jì)損失。因此，斜向器中途坐封卡鉆處理一直是側(cè)鉆施工中的一個(gè)難題。通過(guò)對(duì)這類事故原因進(jìn)行分析，結(jié)合多年施工經(jīng)驗(yàn)，逐漸摸索出一套較為成熟的處理技術(shù)，有效地指導(dǎo)了現(xiàn)場(chǎng)施工，解決了生產(chǎn)難題。

1 斜向器中途坐封原因

斜向器中途坐封原因可分為3個(gè)方面：現(xiàn)場(chǎng)操作不當(dāng)、斜向器自身質(zhì)量問(wèn)題和井筒質(zhì)量問(wèn)題。

1.1 現(xiàn)場(chǎng)操作不當(dāng)引起的中途坐封

（1）下鉆速度過(guò)快易引起壓力激動(dòng)［3-4］，上返的鉆桿液柱下落引起壓力驟然瞬時(shí)上升，從而使得在下鉆過(guò)程中斜向器中途坐封，這種情況在高密度鉆井液側(cè)鉆井里較為顯著。

（2）下鉆時(shí)，為了防止鉆井液從鉆桿內(nèi)返出，下鉆時(shí)在鉆桿上方接單流閥，下放鉆具過(guò)程中鉆具內(nèi)外部形成壓力差，使得斜向器中途坐封。

（3）下鉆中途洗井方式錯(cuò)誤或壓力控制不當(dāng)。例如：有的斜向器依靠投球坐封，投球前正洗井時(shí)要嚴(yán)格控制泵壓；有的斜向器為正憋壓坐封，這種斜向器在中途洗井過(guò)程中就要反洗井。這兩種情況如果措施不當(dāng)，均易造成斜向器中途坐封。

（4）老井井筒溫度低，原油黏度高，洗井過(guò)程中，未洗干凈井內(nèi)原油，導(dǎo)斜器在下放過(guò)程中，原油進(jìn)入斜向器，又進(jìn)入鉆桿內(nèi)，當(dāng)原油進(jìn)入達(dá)到一定高度，產(chǎn)生內(nèi)外壓差，導(dǎo)斜器就會(huì)中途坐封。

（5）使用鉆井液壓井，鉆井液黏度、切力大，下斜向器過(guò)程中操作不平穩(wěn)，也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)外壓力變化，導(dǎo)致中途坐封。

1.2 斜向器自身原因造成的中途坐封

斜向器牙塊固定螺絲松動(dòng)，下鉆過(guò)程中牙塊脫出遇阻坐封。

1.3 井筒質(zhì)量問(wèn)題造成的中途坐封

（1）井筒質(zhì)量問(wèn)題主要表現(xiàn)在油層套管變形、彎曲，通井、刮管不到位，在下鉆過(guò)程中可能造成斜向器中途坐封。

（2）由于開(kāi)窗側(cè)鉆井多是老井，開(kāi)采時(shí)間較長(zhǎng)，套管壁結(jié)有水垢、蠟等雜質(zhì)，事先未進(jìn)行清理或清理不徹底，斜向器在下入過(guò)程中，雜質(zhì)易進(jìn)入斜向器內(nèi)腔，引起內(nèi)外壓力不平衡，導(dǎo)致中途坐封。

2 卡鉆處理技術(shù)難點(diǎn)

（1）斜向器坐封遇卡后，由于中心桿抗拉強(qiáng)度較?。?00 kN左右），上提拉力受到限制，通過(guò)上提下放活動(dòng)管柱實(shí)現(xiàn)一次性解卡難度較大。

（2）由于斜向器上部是一個(gè)斜面（3°），頂部窄而薄且貼近套管內(nèi)壁，坐封卡鉆后無(wú)法直接進(jìn)行打撈。

（3）由于斜向器的鋼性材質(zhì)硬度較高，若采用常規(guī)套磨銑方法，處理周期長(zhǎng)，而且稍有不慎可能造成提前將套管開(kāi)窗，施工風(fēng)險(xiǎn)較大。

3 卡鉆處理技術(shù)措施

3.1 斜向器中途坐封的常規(guī)處理方法

（1）在下鉆途中發(fā)生斜向器中途坐封，常規(guī)處理方法是上提下放活動(dòng)解卡，后下磨鞋或套銑筒套銑，這種情況一般來(lái)說(shuō)解卡成功率很小，最后拔斷，選擇的磨鞋或套銑工具尺寸不合適，最后磨壞套管，造成井眼報(bào)廢。

（2）斜向器雖已下至預(yù)定位置，但是坐封不牢固。針對(duì)這種情況，通常先反洗井，然后正打壓，提高泵壓多次坐封，無(wú)效則上提解封，但是成功率非常小，有時(shí)上提一段距離后，解卡不成功，最后被迫重復(fù)（1）的施工工序，給下步施工造成很大困難。

從以上可以看出這兩種施工措施都有很大風(fēng)險(xiǎn)，沒(méi)有根據(jù)不同的斜向器坐封情況采取針對(duì)性處理措施，都是不可取的。

3.2 斜向器中途坐封卡鉆處理技術(shù)措施優(yōu)化

斜向器中途坐封卡鉆的處理必須有一個(gè)合理程序，根據(jù)具體情況，采取針對(duì)性處理措施，才能夠有的放矢，最大可能地縮短施工周期，減少對(duì)套管的損壞，保證側(cè)鉆施工的正常進(jìn)行。

（1）斜向器下鉆中途坐封，坐封深度以上套管尺寸一致或有加大尺寸套管，且距離預(yù)定坐封深度較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)先反循環(huán)充分洗井，然后上提下放活動(dòng)管柱，最大上提拉力不超過(guò)原懸重200～250 kN，盡可能通過(guò)活動(dòng)方式解卡。一般來(lái)說(shuō)，中途坐封的斜向器都不是很牢固，初始時(shí)都有一定的活動(dòng)范圍，但是，在上下活動(dòng)時(shí)，不要一次上提負(fù)荷太大，這樣易卡死，也不要拔斷中心管，從而提高一次性解卡幾率，縮短處理周期，減少事故損失。

（2）斜向器下鉆中途坐封，坐封深度以上距離井口附近油層套管有小尺寸變節(jié)，且距離預(yù)定坐封深度較遠(yuǎn)時(shí)，可以先采?。?）的措施，活動(dòng)至井口附近卡死時(shí)，可以采取換套措施，將斜向器一并帶出。

（3）斜向器在距離預(yù)定坐封深度很近位置坐封，而且坐封牢固的，如果許可的話可以不予處理，直接在這一位置開(kāi)窗；如果坐封不牢固，可以倒扣丟開(kāi)原斜向器，稍提高開(kāi)窗位置，切不可活動(dòng)解卡，以防在距預(yù)定坐封位置較遠(yuǎn)處中途坐封卡死，增加后續(xù)處理難度。

（4）斜向器中途坐封，活動(dòng)解卡不成功或不符合上述情況的，采取以下措施：

第1步，下平底磨鞋，磨銑掉斜向器的上部0.2～0.4 m。這是因?yàn)樾毕蚱麇F面都很小，一般為3°左右，有的更小，如果一開(kāi)始就下套銑筒，很可能會(huì)套偏，甚至?xí)锏籼足婎^合金，造成施工復(fù)雜化。如果磨掉一部分后，錐面頂端變厚，相對(duì)來(lái)說(shuō)就易套銑了。此外還要注意平底磨鞋直徑，如果不合適會(huì)在磨銑斜向器頂端的同時(shí)對(duì)套管造成傷害，甚至?xí)ゴ┨坠?，所以磨鞋尺寸有一個(gè)特定要求，即磨鞋直徑加上斜向器頂端厚度應(yīng)該大于油層套管內(nèi)徑，但是磨鞋直徑也不能太大，直徑過(guò)大會(huì)造成下鉆困難，一般來(lái)說(shuō)選取的磨鞋直徑小于套管內(nèi)徑3 mm，上部加扶正器，以便在磨銑過(guò)程中對(duì)磨鞋扶正，防止偏磨損傷套管。磨銑時(shí)鉆壓控制在5～10 kN，轉(zhuǎn)速60 r/min。

第2步，下加厚套銑筒套銑掉斜向器的兩組卡瓦牙。加厚套銑筒尺寸有一個(gè)嚴(yán)格限制。如果合金過(guò)厚，相當(dāng)于磨鞋，進(jìn)尺勢(shì)必要慢；如果合金過(guò)薄，一方面會(huì)加大起下鉆次數(shù)，增加施工量，另一方面在套銑過(guò)程中易使碳化鎢脫落，造成事故復(fù)雜。現(xiàn)場(chǎng)施工一般要求加厚套銑筒外徑小于套管內(nèi)徑3 mm，碳化鎢合金厚度在15～17 mm左右即可。例如：套管內(nèi)徑為121.36 mm時(shí)，應(yīng)選擇加厚套銑筒外徑為118 mm，內(nèi)徑為81～85 mm。此外還要注意加厚套銑筒長(zhǎng)度一般控制在4～5 m，以便減少套銑過(guò)程中的摩阻。一般來(lái)說(shuō)當(dāng)套銑3～4 m左右就可以將斜向器的卡瓦牙銑掉，銑掉卡瓦牙的斜向器通常會(huì)自然落入井底。

第3步，磨掉卡瓦牙后的斜向器打撈。銑掉卡瓦牙的斜向器落至井底后，通常可以不必處理。若需要撈出殘余的斜向器，可以下大母錐造扣撈獲。

4 典型井例

4.1 雅蘇爾油田15井

該井井深3 600 m，自上而下油層套管（外徑×壁厚×長(zhǎng)度）：?139.7mm×10.54 mm×9.5 m套管+?139.7mm×9.17 mm×0.5 m套管+?139.7 mm×10.54 mm×3 590 m套管，表層套管為?244.5 mm×300 m，套管錯(cuò)斷位置在3 250 m。設(shè)計(jì)開(kāi)窗深度3 200 m，側(cè)鉆井段3 200～3 700 m。首先用密度2.25 g/cm3飽和鹽水鉆井液壓井，處理井筒，然后下斜向器，當(dāng)下至2 200.5 m時(shí)，突然坐封，上提卡鉆，此時(shí)距離開(kāi)窗點(diǎn)還有1 000 m左右。分析認(rèn)為下放速度過(guò)快，壓力激動(dòng)引起鉆桿內(nèi)外壓力差，斜向器卡瓦牙并未全部突出。現(xiàn)場(chǎng)采取的措施是：首先反洗井一周，并不斷上提下放活動(dòng)解卡，控制上提負(fù)荷250 kN，不超過(guò)斜向器中心桿強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)6 h活解，斜向器逐漸上移，在深度10.2 m時(shí)再無(wú)活動(dòng)余地，分析此時(shí)為油層套管變徑短接。由于表套下入深度為300 m，決定采取換套措施，換套2根，取出坐封斜向器，施工3 d處理完全部事故。

4.2 阿克里姆油田AK-45井

該井井深3 365 m，油層套管（外徑×壁厚×長(zhǎng)度）：?139.7 mm×10.54 mm ×2 565 m，表層套管為?244.5 mm×450 m。施工目的是處理井筒至3 170 m，側(cè)鉆井段3 160～3 420 m。用密度2.1 g/cm3的鉆井液壓井后，處理至3 170 m，下?114 mm×3 500 mm斜向器，中途坐封，深度1 383.22 m，活動(dòng)解卡無(wú)效，上提600 kN拔脫。先下?115 mm平底磨鞋磨銑，磨銑井段1 370.2～1 370.50 m，進(jìn)尺0.3 m。后下?115 mm×?85 mm×4 030 mm加厚套銑筒2次，套銑井段1 370.54～1 374.35 m，斜向器下移掉入井底，累計(jì)處理時(shí)間10 d。

5 結(jié)論及建議

（1）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行通井、刮管、洗井，確保井筒暢通，是防止斜向器中途坐封的前提條件。

（2）斜向器下井前應(yīng)仔細(xì)檢查，并對(duì)各聯(lián)接部件進(jìn)行緊固，確保質(zhì)量可靠。

（3）下斜向器過(guò)程中應(yīng)平穩(wěn)操作、控制好下鉆速度，避免產(chǎn)生壓力激動(dòng)。

（4）對(duì)于斜向器中途坐封卡鉆，根據(jù)不同情況采取針對(duì)性處理措施，可大大提高事故處理效率。

［1］陳大偉，沙東，甄華強(qiáng)，等.莊海8Ng-H3K井開(kāi)窗側(cè)鉆大位移水平井鉆完井技術(shù)［J］.石油鉆采工藝，2011，33（4）：31-33.

［2］黎江明，王斌.套管開(kāi)窗側(cè)鉆技術(shù)在江漢油田的應(yīng)用［J］.江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，22（6）：25-29.

［3］叢長(zhǎng)江，陳世春，王樹(shù)超.東河1-H18C井鉆井復(fù)雜情況分析［J］.石油鉆采工藝，2011，33（1）：117-119.

［4］蔣希文.鉆井事故與復(fù)雜問(wèn)題［M］.2版.北京：石油工業(yè)出版社，2006.

Treatment technique for sticking of sidetracking whipstock during setting

SUN Jingguang, SHEN Fugang, YAO Shuyi
（Downhole Operation Company,Shengli Petroleum Administration Bureau,Dongying257077,China）

During tripping slip type whipstock in sidetracking process, whipstock set sticking occurs sometimes, leading to being unable to sidetrack designed positions. Because the whipstock is special in structure, shape, and material, once being stuck, it is very diffi cult to handle, with low success ratio. The accident reasons are analyzed from the aspects of fi eld operation, tool quality, and wellbore quality, and the technical dif fi culty for treating the accident is pointed out. It is summarized that according to different setting situation,some treatment could be selected from, such as casing changing, window cutting position elevating, etc., which are applied in real cases with good effect, supplying reference to similar accident treatment.

sidetracking; whipstock; setting; sticking; treating technique

孫經(jīng)光，沈付剛，姚書義.套管開(kāi)窗側(cè)鉆斜向器中途坐封卡鉆事故處理技術(shù) ［J］. 石油鉆采工藝，2013，35（3）：111-113.

TE28

A

1000 – 7393（ 2013 ） 03 – 0111 – 03

孫經(jīng)光，1970年生。1993年畢業(yè)于石油大學(xué)（華東）鉆井專業(yè)，現(xiàn)從事油田井下作業(yè)技術(shù)研究及管理工作。電話：010-65442489。E-mail：sljxsjg@126.com。

2013-01-29）

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景 暖〕