永89―斜2―侧平1井套管段铣的优化施工

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摘 要：永89-斜2-侧平1井位于东营地区靠近莱州湾方向，按照生产要求需要利用老井井口进行侧钻施工。钻井设计中计划在井深2235m处到2265m处将套管段铣开窗为之后的定向钻进创造条件。由于井眼小，泥浆设计密度高，井下情况变化等原因，该井在施工的过程中出现的一些复杂问题具有代表性。针对防卡防憋、提高铣速等技术难点进行技术分析，采取了一系列技术措施，通过优化钻进参数等方法，解决了铣进中的诸问题，以平均铣速0.42米/小时，顺利完成段铣施工。

关键词：套管段铣；套管开窗；段铣工具；割铣；Φ177.8套管

1 前言

近年来，油层套管开窗侧钻作为一项降低钻井成本、挖掘剩余油潜力的重要手段，现已获得了越来越广泛的应用，而套管段铣法由于其施工简单、成功率高，成为了套管开窗的主要方法。在永89-斜2-侧平1井现场施工中，因为原井缺乏井下套管和岩层资料，井队施工人员对段铣施工要点不熟悉，特别是该井的套管段铣位置处于小井眼段，割铣的动力条件受限严重，这些因素容易导致套管段铣施工效率低、套管割铣质量达不到理想等问题，严重的会制约后续的侧钻施工。应用符合小井眼套管段铣施工特点的故障复杂预防与处理技术，是保障套管段铣施工安全高效的关键。

2 段铣难点

2.1 水眼和环空小，易发生憋泵或卡钻

该井在施工井段套管内径为159.42mm，用于割铣的工具TGX-7本体外径约为152mm，环空间隙只有3.71mm；采用Φ88.9mm钻杆施工，钻杆内径只有Φ50.8mm，钻井液流动空间截面小。若达到段铣施工所需的钻井液排量，势必会导致泵压过高。而钻井液排量不足，加之施工井段有10度的井斜，均直接影响钻井液的携屑能力，铁屑长时间堆积容易造成卡钻。

2.2 铣速不均，过快或过慢造成井下情况判断困难

在铁屑堆积成环或铣遇接箍时，井下铣速会明显下降，而刀片磨损严重，使用寿命将到期时，铣速在钻压和进尺变化上表现为非常快，如果不能准确判断这些割铣状况，会影响技术措施的制定，人为造成更复杂的井下情况。

3 技术对策

3.1 改善钻井液性能，提高携屑能力

侧钻开窗施工时为降低成本简化施工，使用的钻井液一般与侧钻相同，大多为卤水水包油生物聚合物钻井液体系，钻井液密度大，膨润土含量低，结构性差，携屑效果不佳。在排量受限的情况下，应当再考虑从改善钻井液性能的方面提高其携屑能力，可以提高膨润土含量，现场中通过性能调节，保持钻井液动切力20MP，动塑性0.4以上，粘度80-100s。试验发现钻井液在性能调节前后的铁屑返出量差异较大，证明足够的钻井液动切力和粘度利于提高携屑能力。

3.2 正确处理井下卡钻和憋泵问题

受割铣开窗的施工特点和井下空间限制影响，铁屑在刀片和套管切口之间易发生环绕或在套管上窗口处堆积，具体表现在割铣速度下降和钻具在套管窗口处受卡无法上提，近似于常规钻井中的“砂桥”现象。同时铁屑受到压挤后进一步减小了环流间隙，继而导致钻井液难以上返，发生憋泵现象。

处理卡钻和憋泵问题时，应当首先判断铁屑堆积的位置和大致状态：若是铣速降低明显，则说明铁屑堆积在刀片附近，应当将刀片上提离开套管下沿，开转盘活动铁屑让其自由下落进入套管下口袋；若是活动钻具时无法提入上窗口则很有可能是钻柱变径处在窗口遇卡，应当上下活动钻具并辅以下划眼来开通铁屑；若是活动钻具时段铣工具在套管下窗口里下放受阻，则是掉落铁屑过多，在套管内堆积，应当利用工具下端自带的划眼机构下划眼打散铁屑。

在永89井施工中，铣到井深2254米处，累计进尺20米，13：54活动钻具时在距上窗口1.6米处遇阻，经多次试验判断铁屑应该是在上窗口附近堆积成桥，但采用活动钻具和下划眼措施无效，加多片卡瓦，上提13t，开转盘9900KN解卡；16：36活动钻具距在下窗口内1米处遇阻，下压钻具12t，开转盘下划眼解卡。

3.3 合理控制铣进速度，监测铁屑返出数量和形状

套管割铣的铣速应当受到控制，过快的铣速会造成大量的铁屑，在排量不高的情况下，无法及时的排出循环，一旦长时间静止钻井液，会导致铁屑沉积；过慢的铣速首先无法满足钻井的高效率要求，并且会严重消耗刀片的有效寿命，较低的钻压同样会造成细铁丝的粘连、割不断等情况，不利于高效段铣的要求。

永89井铣至2239米和2249米处遇到套管接箍，虽然同钻压下进尺非常慢，但钻头扭矩变化明显，不同于一般的铁屑堆积成环的现象，所以当时判断为铣遇接箍，维持参数持续的铣完35cm左右恢复正常，证明未按照铁屑成桥的情况处理是正确的，铣过后及时活动钻具，清理堆积的较多铁屑，避免了无谓地活动钻具，减少了铁屑沉积的几率。

4 结论

⑴套管段铣时应尽量减少钻井液的静止时间，过长的钻井液静止会加重铁屑的堆积。

⑵段铣施工应当做好施工前准备，特别是对于老旧井套管的段铣施工，应当提前做好技术交底，配置好适合段铣施工要求的泥浆，小井眼的段铣前通井工作也应当细致，避免工具下井后的重复问题。

⑶在井段有斜度的情况下通下窗口应当慢放轻放，防止未收回的刀片被压断或压弯，最好可以慢开转盘缓缓下划，既减少了与管壁的刮擦，也利于井眼的通畅。