埕西某水平井套管事故处理经过与分析

袁则名+和鹏飞+何杰

摘 要：文章通过对CDX-70HP井二开下技术套管过程中发生的套管脱扣断落事故处理的分析与研究，总结了套管补贴技术的使用经验方法，为今后在大斜度、大位移井发生类似事故提供处理思路，并提供了可参考的成功范例。

关键词：固井；事故；处理；套管补贴；分析

CDX井组位于东营市河口北部区域南渤海湾的胜利油田埕岛西区块，为水平生产井。该井桩入？覫762导管入泥54m，下深86m；一开井深606.3m，井眼尺寸444.5mm，？覫339.7表套下深606.27m；二开井深2904.6m井眼尺寸250.8mm，？覫244.5技套下至548.6m，？覫177.8技套从548.8m下至2904.6m（套管补贴于1081.5m）；三开井眼尺寸155.6mm，裸眼砾石充填完井；设计井深3380m，垂深1505m；实际完钻井深3318m，垂深1506.61m，井底位移2697.3m，二开最大井斜角87.62°，在井深2882.2m处。

1 事故发生描述

2012年7月9日16：00，CDX-70HP井二開完钻，中完井深2904.6m（测斜数据：测深2904.6m/井斜90.2°/方位240.40°），二开井眼尺寸：250.8mm，井段：606.3-2904.6m，二开钻井使用旋转导向系统、油基钻井液体系，钻井液密度：1.15g/m3。下入两种尺寸的技术套管：？覫244.5套管（钢级：N80，重量：69.93kg/m，壁厚：9.19mm，下深：552.95m）×？覫177.8套管（钢级：N80，重量：38.69kg/m，壁厚：11.99mm，下深：563.85-2900m）。2012年7月10日14：00，开始进行二开固井作业。在固井作业中，在注水泥浆至58m3，时井口提前返出前置液。甲方监督指示继续压塞，按设计替浆，始终未见压力明显上升，初步判断为下部套管发生断落或者刺漏；17：30监督指示用海水顶替出全部水泥浆后，用油基钻井液置换海水，并使用大米作标记，根据标记物返出时间计算出套管断点约在1050m处。

2 事故原因分析

根据套管上扣扭矩数据记录显示，脱扣处套管上扣扭矩值正常，因此排除了上扣扭矩不到位的原因。通过分析，得出以下可能造成的原因：在下？覫177.8×？覫244.5技术套管过程中，由于井斜大、裸眼段长，下入过程中下部套管受向上的摩擦力，加上浮力作用，在套管串中部形成中和点。由于套管上安装了过多的螺旋型扶正器（半刚性扶正器，从2900-2274m每根？覫177.8套管装一个），2274m-331.19m每隔一根套管交替装一个半刚性和弓形扶正器）。套管在下入过程中会形成逆时针的扭转力，造成中和点附近的套管接头倒开脱扣。由于二开井段井斜角约为60°，套管在下放过程中受到的摩擦力较大。大部分套管重量被地层承受，致使脱扣断落而减少的套管重量在指重表上造成的悬重变化显示不明显。套管脱扣产生的异常现象未被引起重视，事故未能被及时发现处理。

3 事故处理经过

在将井内的海水置换为油基钻井液后，钻井监督决定起出上部套管。于是拆水泥头，上提130t，提出套管，共起出？覫244.5套管49根（扶正器：6个半刚性+7个弓形+1刚性），？覫177.8套管46根（扶正器：12个半刚性+11个弓形），以及？覫177.8×？覫244.5套管变扣一个，共计1045m。起出的最后一根套管，丝扣完好；计算鱼顶：1056m，落鱼为？覫177.8套管，总长1844m，总重量：71.34t。以下是对落鱼的具体处理步骤：

第一趟：清洗鱼顶。第二趟：套管捞矛，第一次套管打捞。尝试多次进入鱼顶，不能成功，落鱼被推至井底，核实鱼顶位置在1065m，判断可能套管内有水泥、胶塞。第三趟：牙轮钻头清理鱼顶内堵塞物。第四趟：第二次套管捞矛打捞。抓住落鱼，反复上提下放，始终未能将落鱼提出。第五趟：第三次套管打捞。更换带密封的打捞钻具组合并下钻完，试图通过密封落鱼内部，在落鱼套管内和环空之间建立循环，从而清洗环空以便打捞。实际始终未能提起落鱼，也未能建立循环，确认套管内或环空堵塞，打捞失败，初步判断为注入的水泥浆未能循环干净，进入落鱼内或下部环空中。第六趟：切割上部落鱼。校核割刀位置：1078m；切割套管。第七趟：捞出被割断的套管。根据起出的切口情况，决定在再次打捞前先修整鱼顶。第八趟：修整鱼顶。第九趟：第四次套管捞矛打捞。起钻完，检查打捞筒卡瓦在约三分之二处破裂。第十趟：第二次修整鱼顶。第十一趟：套铣作业。起钻完，检查套铣筒无磨损现象；准备下步套管补贴作业。第十二趟：套管补贴作业。第十三趟：套铣和碎片打捞。第十四趟：钻水泥塞。后期处理作业：判断水泥承留器失效，准备钻掉水泥承留器并重新进行挤水泥作业。

4 总结和分析

（1）在下套管过程中添加十分密集的螺旋形扶正器。技术套管在下入大斜度大位移定向井中，受到向上的摩擦力和反扭力，有可能会造成中和点附近的套管接头倒开脱扣。

（2）在下套管过程中套管脱扣，落鱼自身重量减去浮力约60t，考虑下部套管斜躺在60°井斜的井段上，因此实际悬重下降约30t（从当时的录井曲线上可以发现），当时领班、司钻向钻井监督汇报了这些异常情况，但未引起其重视。在下完套管循环这段时间里，泵压偏低的现象也未引起关注，导致错过了事故处理的最佳时机。

（3）在CDX-70HP井二开固井注水泥浆过程中，发现井口提前返出前置液之后，未能及时采取合理的应对措施，及时清理注入的水泥浆，而是报侥幸心理继续压塞替浆，造成了进一步的复杂，加大了事故的处理难度。

（4）在第四次落鱼打捞过程中，使用了？覫213套管打捞筒。由于过分相信该打捞工具以前的使用经验，在打捞过程中上提至227t，超过了打捞卡瓦的使用载荷：195t，造成打捞卡瓦断裂，钻具上跳。在打捞过程中，要充分考虑所有设备、工具所能承受的最大载荷，把风险控制在安全操作范围之内。

（5）在事故处理过程中，针对井下情况进行合理判断，使用合适的工具多趟下钻对鱼顶进行修整并清理清洗鱼顶内外的堵塞物，为下一步的落鱼打捞和套管补贴等处理措施的顺利进行做好了准备和铺垫。

（6）在事故处理前期过程中，在采取种种方法多次打捞落鱼未果的情况下，及时更换思路，采用技术成熟的套管补贴技术将套管重新补贴至井口。为进一步的施工处理打开了局面，同时也为类似事故的处理提供了新的思路和选择。

（7）由于套管外环空堵塞，在钻穿浮箍、浮鞋后始终未能建立循环。在做完地层流量注入实验，了解地层承压能力后，分别对下水泥承留器、RTTS型封隔器进行挤水泥作业，以满足进行下一步三开施工作业的要求。