单筒双井固井技术在海上油田的应用

刘北强

中海油服油田化学事业部塘沽作业公司固井业务部　天津　300452

摘要：本文介绍了渤海石油开发中应用的单筒双井固井技术，分析了单筒双井固井作业水泥浆体系、施工过程及问题处理。

关键词：单筒双井　下套管　水泥浆体系　降低成本单筒双井固井技术的特点是在30″、33″、36″隔水导管内下入两根13-3/8″表层套管，分为长套管和短套管，下入深度差值在30m左右，长套管底部带具有防止回流作用的单流阀的浮鞋，短套管底部是没有单流阀的引鞋。在套管到位后，经过一次固井作业，达到封固两口井的目的。1　下套管程序

单筒双井在钻进至设计井深后，循环处理泥浆后，进行下套管作业。在30″、33″、36″井眼中，首先下入带有单流阀浮鞋的长套管，并且为了保证套管的居中度，能够顺利到位，不加装刚性扶正器。然后将带有引鞋的短套管下入井中，为了防止两个套管在下入时，发生碰撞造成损坏，套管的接箍都带有45°的倒角，短套管下入过程中，引鞋以上3-5m加装刚性扶正器（半钢扶正器尺寸与井眼配套，36 ″井眼使用15-3/4″的半钢，30″井眼使用14-1/2″的半钢）。在下入过程中，如果遇到受阻的情况时，分析两根套管接箍是否相互阻挂或者井壁坍塌遇阻。如果套管间相互阻挂，应上下活动套管，尝试缓慢通过。如井壁坍塌遇阻，应注入钻井液，建立循环通道，边循环边下，以免将井眼压漏。2　作业前的准备工作2.1　工具附件的准备

单筒双井固井作业需要的工具主要有：（1）13-3/8″分体式的水泥头（2）410*13-3/8″循环头（3）1502*13-3/8″循环头（4）13-3/8″快速接头。其中相比于传统的单井作业，1502*13-3/8″循环头和13-3/8″快速接头在短套管上的组合应用是之前没有的。附件有：（1）胶塞（2）15-3/4″或14-1/2 ″刚性扶正器（3）带有单流阀的浮鞋（4）引鞋。2.2　水泥浆体系准备

单筒双井固井以保证：地层的空隙压力<环空的静液柱压力<井底破裂压力作为原则，降低井底当量比重，同时控制水泥浆的失水和自由液的量，水泥浆的浆柱结构分为两段式，领浆采用具有膨胀性能的添加剂（搬土）作为填充剂，密度为1.50 g/cm3。尾浆采用聚合物水泥浆体系（主要使用降失水剂），尾浆密度为1.80 g/cm3。由于单筒双井固井作业水泥浆量比较大，同时对于作业的连续性要求比较高，应根据现场实际井深及要求，在水泥浆内加入缓凝剂，来延长水泥浆的稠化时间，以保证作业的安全。对于具有浅层气特殊单筒双井，需要封固上部的浅层气，常规水泥浆体系无法满足全部封固的目的，需要更换水泥浆体系来进行作业。2.3　固井设计准备

1）水泥浆返高：单筒双井固井领浆返至井口小平台，尾浆的返高返至短套管引鞋以上至少50m。2）附加量的确定：单筒双井作业一般是没有电测容积数据的，通常采用的办法是扫稠塞、投电石测算容积，使用示踪剂计算容积，还有采用本地区经验附加系数确定等。一般单筒双井领浆和尾浆附加量要保证在理论环空的 288

100%以上，在固井作业时，必须看见纯的领浆返出后，再进行顶替作业，以保证固井质量。3　单筒双井固井施工程序

1）先下长套管串，再下短长套管串，长套管串下部接浮箍、浮鞋，短套管串下部只接不带单流阀的引鞋，并在引鞋上方3-5m处加一个半钢扶正器；2）套管到位后，在短套管串上装13-3/8″快速接头、13-3/8″×1502循环头、2″高压旋塞、2″中压管线；3）在长套管串上装水泥头并连接管线，长套管串处进行注水泥作业；4）固井前通水试压作业，泵注先行水作业；5）注水泥浆作业，泵注采用1.50 g/cm3膨润土领浆和1.80 g/cm3聚合物体系尾浆进行封固；6）待领浆返出井口后，停泵投塞，进行顶替作业；7）在顶替快到位时，打开短套管上的高压旋塞，将水泥浆返灌到套管内，体积为1根套管的量；8）碰压后，停泵放压看回流正常，平台拆水泥头作业。4　单筒双井固井过程中的出现的问题和应急处理4.1　应急情况：钻井和固井过程中发生漏失

应急预案：1）改变浆柱结构，领浆采用膨润土水泥浆，从整体上降低井底当量密度；2）水泥浆中加入纤维堵漏剂；3）泵注水泥浆和顶替作业时，降低到最低泵速，严禁泵速忽高忽低，造成压力激动，进一步加重漏失；4）固井过程中发生漏失，如果水泥量足够，可以考虑把此时泵注的水泥浆作为领浆，重新进行设计，改变浆柱结构；4.2　应急情况：钻井和固井过程中发生“串槽”

应急预案：1）加大水泥浆的量，保证能够封固串槽井；2）泵注水泥浆和顶替作业时，降低到最低泵速，严禁泵速忽高忽低，造成压力激动。加大水泥浆的量，保证能够封固串槽井；4.3　应急情况：固井结束后，放压时有明显回流

应急预案：1）如果放压有回流，则泵回回吐量，反复1-2次放压、泵回后，确认无回流；2）如还有回流直接憋压候凝；5　结论

采用单筒双井技术，在海上受限制的平台导管架上，利用有限的井槽，可钻更多的井眼，该项技术在海上油田开发和建设中具有很广泛的应用价值和很大的潜力。单筒双井技术对于降低成本减少钻井和工程造价也有很大的意义，2口井共用1口井的隔水导管，海上平台尺寸可以相应缩小，节约工程造价。而单筒双井固井技术，能够用一次作业封固两口井，节省了时效，降低了成本，在当前油价低迷的市场环境下，对于海洋油气的开发具有广泛的应用价值和前景。