尾管固井技术及其设计应用浅谈

【摘要】简要论述了尾管固井技术，重点针对盐斜232井固井技术难点，对其尾管固井工艺技术进行设计，以确保固井施工正常运行，确保顺利完井。

【关键词】尾管固井技术;固井施工;设计

一、尾管固井技术

尾管固井是一种工程经济效益较高、注水泥环空阻力较低，且有利于改善套管柱轴向设计和再钻进水力条件的固井方法，常常应用于深井超深井的固井作业。尾管固井技术与普通固井技术来说，它是一种比较特殊的固井艺技术。尾管固井技术主要是依靠特有的专用井下工具及附件，采用特殊的固井施工工艺技术，从而达到固井的目的。尾管主要是指顶部低于井口的套管柱，它的管柱主体包括套管（筛管）部分和钻杆等下入工具部分，它的完井方式主要分为射孔完成和筛管完成。

尾管的种类比较多，一般包括中间尾管、生产尾管、保护性尾管、回接尾管。与尾管配套使用是尾管悬挂器，它是将尾管下入井内，座挂在层套管下部的预定位置上，并能完成固井施工作业的特殊固井井下工具。尾管悬挂器对尾管固井施工不可或缺，可以说，尾管固井作业的是否成功，在很大程度上取决于尾管悬挂器。

二、盐斜232井固井技术难点

盐斜232井长封固段固井，环空静压力较高，容易压漏薄弱地层，造成低返。替泥浆过程中套管内外液柱压差大。水泥用量大，替浆量大，压力高，施工时间长，对设备性能要求高。水泥封固段长，水泥浆窜槽几率高。钻井液密度达到1.36g/cm3，地层压力较高，水泥浆失重后易发生油气水窜槽，对固井质量的影响较大。固井工艺程序比常规固井要更加复杂，施工的风险较高，因此采用尾管特殊工艺技术施工，利于降低固井施工风险。

三、盐斜232井尾管固井工艺技术设计

（一）井眼准备

电测以前通井、循环，保证电测工具顺利下入。电测完通井，对起钻遇阻、卡井段、缩径段和井眼曲率变化大的井段反复划眼或进行短起下;下入套管前应在井眼底部打入润滑泥浆，减少下套管摩阻。井内钻井液性能良好、稳定，符合固井施工要求。在保证井下安全的前提下，尽量降低黏切，降低含砂量。下套管前通井及注水泥前，均以较大排量洗井，洗井时间不少于两个循环周。洗井循环中，应密切注意观察振动筛返出岩屑量的变化、钻井液池液面变化。同时，应慢速转动钻具防黏卡。

（二）下套管作业

套管及附件、工具等送井前认真檢查：通径、丈量、清洗丝扣，不合格套管严禁下入。按下入次序对套管进行编号、记录。套管及附件、工具上钻台时要戴好护丝，严禁碰撞。下入下部附件时，底部6根套管要涂丝扣胶，套管丝扣使用标准套管螺纹密封脂，以提高套管的气密封能力。按设计要求安装套管扶正器。下套管采用套管钳按API规定的最佳扭矩上扣。严格控制套管下放速度，一般不超过0.46m/s。下套管中途禁止停顿，根据情况可以在（3～5）m范围提放管柱，防止黏卡，并时刻注意悬重变化。下套管操作要平稳，严禁猛刹、猛放。下放套管遇阻时，一般控制下压载荷不超过井下套管浮重的60%。上提时保持最小抗拉安全系数不低于1.5。下套管过程中，一般是每下入（20～30）根套灌满一次钻井液，较长时间（超过3min）的灌浆过程应上下活动套管，以防套管黏卡。下完套管后先灌满钻井液，再小排量开泵循环洗井，开泵循环时要用流量计来校正排量，并根据排量调整循环时的泵冲直至钻井液性能达到施工要求。

（三）一开固井技术措施

钻井液开钻，内插法固井。固井时考虑套管浮力，根据计算得知套管串重量大于所受浮力，因此套管不会上浮。下套管前应充分循环钻井液，井底无沉砂后才能下入。套管按API规定的最佳扭矩上扣认真执行灌钻井液措施，控制套管下放速度，使管外钻井液返速与钻进时管外返速相近，以防压漏地层导致井壁坍塌。套管下至设计井深，洗井（1～2）周，洗井排量不超过钻进排量，待钻井液性能符合要求，泵压稳定后即可停泵施工。内插管坐封要平稳，密封要可靠，密封插头下井前要涂抹黄油;坐封后，开泵循环钻井液，如果套管内无钻井液溢出，则说明密封插头处密封良好，即可按设计注入水泥浆。注完水泥后，按钻杆内容积替入当量钻井液量。

（四）二开、三开固井技术措施

二开施工程序：注前置液→注水泥浆→压胶塞→替泥浆→碰压→候凝;三开施工程序：悬挂尾管→倒扣→注前置液→注水泥浆→压胶塞→替泥浆→碰压→上提中心管并循环出残余水泥浆→候凝。

前置液的配制，其特性必须对钻井液及水泥浆具有良好的相容性，并能控制滤失量，不腐蚀套管，不影响水泥环的胶结强度;使用量：在不造成油气侵及垮塌的原则下，占环空高度（100～300）m。

二开先注入粉煤灰低密度水泥浆，再注入正常密度水泥浆。领浆密度：（1.50～1.70）g/cm3;注量：必须满足从1600m封固达到地面，尾浆密度：（1.80～1.95）g/cm3，注量：必须满足从井底封固达到1600m。三开前导浆密度：（1.60～1.65）g/cm3，注量：（6～10）m3;领浆密度：（1.80～1.85）g/cm3，尾浆密度：（1.85～1.95）g/cm3，必须满足封固到悬挂器喇叭口。

电测完通井，采用优质钻井液，大排量洗井，确保井壁稳定，摩阻小，无漏失现象，油气上窜速度小于10m/h。尾管固井对上层套管必须通径，其通径工具外径必须大于悬挂器外径;裸眼段应认真通井划眼，彻底洗井。

尾管下完后灌钻井液，记录悬重，作为倒扣依据，悬挂器入井后不得转动转盘;采用大泵紊流顶替钻井液，排量不低于钻进排量，达不到紊流时，应注入足量的前导低密度水泥浆，保证紊流接触时间达到7min;碰压后，用水泥车清水顶压，稳压2～3min后泄压，如回压阀密封好，则敞压候凝;否则，套管内控制压力候凝，其值为管内外静液柱压差附加（2～3）MPa。

（五）扶正器设计

井底-4500m每3～4根套管加一个弹性扶正器，共7个弹性扶正器;4500～4250m每根套管加一个树脂扶正器，共25个树脂扶正器;4250～3750m每3～4根套管加一个弹性扶正器，共13个弹性扶正器;3750～3450m每2根一个树脂扶正器，共15个树脂扶正器;3450～3200m每3～4根一个弹性扶正器，共6个弹性扶正器;3200～3000m每2根一个树脂扶正器，共10个树脂扶正器;3000～2780m每5根一个弹性扶正器，共4个弹性扶正器;悬挂器以下2根套管每根加一个刚性扶正器，出技套口处套管加一个刚性扶正器，其余井段加3个弹性扶正器，共3个刚性扶正器，3个弹性扶正器。累计采用树脂扶正器50个，弹性扶正器33个，刚性扶正器3个。

作者简介：

刘秉辉（1980-），男，山东商河人，大学本科，助理工程师。