水平井裸眼封隔器分段压裂预置管柱完井施工规范

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华北分公司水平井裸眼封隔器分段压裂预置管柱完井施工规范(试行)总则：华北分公司水平井大多采用裸眼封隔器分段压裂预置管柱完井方式，预置管柱（坐封位置、封隔效果、坐挂深度等）是否达到设计要求，直接影响到完井质量、压裂改造效果及采油工艺的应用，影响油井开发。因此，为了规范完井施工程序，确保预置管柱下入顺利，保障完井施工质量，防止工程事故发生，特制定本规范。1井眼技术要求1.1井眼轨迹要求1.1.1狗腿度：造斜段12o/30m；水平段6o/30m；1.1.2井壁：严禁出现全井段大范围键槽；1.2井径要求1.2.1井眼扩大率：预置管柱裸眼封隔器原始外径：144mm-147.5mm，最大膨胀至161.29mm-177.8mm，因此要求封隔器坐封处井眼≤161mm，即钻头尺寸为152.4mm的井眼，井径扩大率≤5.64%；1.2.2最小井径尺寸要求：通井过程中要求使用钻头尺寸≥150mm钻头通井，要求井眼尺寸≥152mm。2泥浆性能要求2.1密度：通井与下完井工具工序中要求密度为：1.06-1.08g/cm3；特殊情况除外。2.2粘度：通井工序中将粘度控制在50-65s；下工具工序中将泥浆粘度控制在45-55s；2.3剪切值：通井过程中控制剪切值9-12Pa，下工具过程中控制剪切值7-9Pa。3甲供材料准备3.1化工材料：氯化钾（KCL），氯化钾溶液主要是用来顶替井筒内泥浆，并且能起到抑制封隔器胶皮膨胀及泥岩收缩的作用；3.1.1全井段为砂岩则配制2%～3%氯化钾溶液；3.1.2钻遇连续泥岩，长度超过100m，则配制5%KCL溶液；3.1.3氯化钾溶液容量根据实际井筒容积的1.5-2.0倍配备；

13.2管材3.2.1套管及套管短节：长度为悬挂封隔器至TD位置；3.2.1.1套管：4½"×N80LTC×6.35mm；3.2.1.2套管短节：水平段≤1000m，1m、2m、3m调节短节各3根；水平段＞1000m，1m、2m、3m调节短接各4根；3.2.2回接油管及油管短节：长度为井口至悬挂封隔器3.2.2.1开滑套球外径≤φ71mm：采用3½"油管回接，长度为井口至悬挂封隔器位置；管材3½"×N80EUE×6.45mm；配备0.5m、1m、2m、3m调节短节各2根；3.2.2.2开滑套球外径＞φ71mm：采用4½"油管回接，长度为井口至悬挂封隔器位置；管材4½"×N80LTC×6.45mm；配备0.5m、1m、2m、3m调节短节各2根；3.2.3井口设备3.2.3.1开滑套球外径≤φ74mm，选用KQ78-70型采油树及对应的油管挂、3½"双公短节；3.2.3.2开滑套球外径＞φ74mm，选用KQ103-70型采油树及对应的油管挂、4½"双公短节。4钻井队物资准备、设备（设施）及施工配合4.1物资准备4.1.1吊车吊卸4½"套管及配合下完井工具；4.1.2水泥车4.1.2.1替泥浆完井工具下至预置位置后，用400型水泥车替浆作业、打压座封以及环空试压，最高打压至28MPa；4.1.2.2管柱回接回接完毕，使用400型水泥车环空试压；4.2设备(设施)准备4.2.1地面灌浆管线：用于压裂完井管串内灌浆；35MPa高压水龙带：用于打压座封；4.2.24½"尾管通径规：外径＞98mm，3½"钻杆通径规：外径＞45mm；4.2.3液压钳，3½"钻杆吊卡及手提卡瓦，4½"套管钳，两个4½"吊卡；

24.2.46"钻头(去掉喷嘴)、加重钻杆（不少于15立柱）；4.3施工配合4.3.1向工具服务方提供必要的资料数据，并要求工具服务方必须全面掌握井眼情况；4.3.2按照工具服务方通井程序进行通井，并依据工具方要求上报工程技术部决定是否追加通井次数；4.3.3所需甲供物资（如：下工具所需4½"套管、氯化钾等）数量工具服务方提供，由钻井队进行申报、签认，以及氯化钾溶液配制；4.3.4吊车、水泥车的申报与签认均由钻井队负责。5试油队物资准备、设备（设施）及施工配合5.1物资准备压裂井口：压裂井口及所有配件，包含螺杆、螺帽以及法兰钢圈，坐井口所用油管挂、双公短节等；5.2设备（设施）准备5.2.1修井机（通井机）：至少可承载50t以上负荷；5.2.2液压钳：3½"液压钳、3½"吊卡、3½"油管通径规（Φ73mm×0.3m）；5.3施工配合：试油队申报并签认水泥车；环空及井口试压：环空打压10MPa，稳压30min压降小于0.5MPa为合格。6完井工具服务商物资及设备准备6.1通井工具6.1.1刮管器：提供标准7"套管刮管器（GX-T178），用于清理7"套管内壁；6.1.2扶正器/西瓜皮铣柱：≥149mm扶正器2个，用于单扶、双扶通井使用；6.2完井工具各工具服务方要提前准备水平段裸眼封隔器及相关配套工具，并送至现场；6.3设备:工具服务方提供自备吊或吊、卡车，送井并吊卸完井工具及回收送入工具；6.4捕球器：压裂施工时提供与之相应的捕球器。向钻井队提供压裂井口型号、套管数量，由钻井队上报计划送井。7预置管柱施工数据收集、设计编写、审核及审批、执行7.1数据收集（由工具服务方完成）

37.1.1钻井数据收集施工井的钻井工程设计、套管数据表、钻井日报；（钻井队提供）7.1.2定向数据收集施工井的实钻定向数据；（定向队提供）7.1.3测井数据收集施工井的井径曲线图、连斜数据、综合数据测井曲线图；（测井队提供）7.1.4录井数据收集施工井的油气专报、录井四大表、岩性描述、地质设计。（录井队提供）7.2施工设计编制7.2.1组配预置管柱：根据地质方案分段要求，进行预置管柱设计；7.2.2预置管柱示意图：根据配置的管串数据表，绘制PDF版管串示意图；7.2.3预置管柱施工设计：根据地质方案分段要求，编制完整的施工设计；7.3施工设计审核及审批工具服务方把施工设计上报至工程技术处，进行审核及审批；7.4设计执行按照审批后下发至施工现场的施工设计，由各施工相关方严格执行。8预置管柱入井8.1井眼准备8.1.1刮管器刮管8.1.1.1用3½"钻杆+7″套管刮管器刮管到套管鞋以上30m，（注意：严禁刮管器超出套管鞋末端），要求在悬挂器坐挂位置上下50m，反复刮削3次；8.1.1.2在套管段有连接工具部位（如有分级箍、回接筒等）要缓慢通过，严禁旋转，遇阻加压不得超过30KN；如果加压30KN仍不能通过，不得强行下放，起出刮管管柱，确定下步处理方案后再进行施工；8.1.1.3刮管过程中要求分段进行泥浆循环，直到出口泥浆与钻井设计的泥浆性能基本一致；8.1.1.4起出刮管管柱；8.1.2通井8.1.2.1钻头通井8.1.2.1.1通井管串结构：6″钻头+双母接头+3½"斜坡钻杆+3½"加重钻杆+3½"钻杆=

4井底深度8.1.2.1.2钻杆称重:下钻到悬挂器坐挂位置时钻杆称重，并记录称重重量；8.1.2.1.3通井到井底后，用原钻井泥浆进行循环（循环泥浆过振动筛），直到进出口泥浆性能一致；之后用高粘泥浆循环1.5周；8.1.2.1.4裸眼井段短起1次，起钻到套管鞋处，再下钻通井到井底，用原钻井泥浆进行循环（循环泥浆过振动筛），直到进出口泥浆性能一致；8.1.2.1.5起出通井管柱；8.1.2.1.6重点技术要求：a.在套管段有连接工具部位（如有分级箍、回接筒等）要缓慢通过，严禁旋转，遇阻加压不得超过30KN；如果加压30KN仍不能通过，不得强行下放，起出钻具，确定下步处理方案后再进行施工；b.通井不顺畅，在阻力大的井段反复活动2-4次；c.在下钻过程中遇阻，则进行划眼，直至在不划眼的情况下可顺利通井到井底为止(遇阻不大于80KN），保证井眼光滑，并用原钻井泥浆循环；d.通井后如果不能及时进行下一步工序，每1天短起1次，并循环脱气。8.1.3单扶正器通井8.1.3.1单扶正器模拟管串结构：6″钻头+双母接头+3½"加重钻杆1根+57/8"螺旋扩孔器1个+3½"斜坡钻杆+3½"加重钻杆+3½"斜坡钻杆=井底深度；8.1.3.2钻杆称重:下钻到悬挂器坐挂位置时钻杆称重，并记录称重重量；8.1.3.3通井到井底后，上提2m，用原钻井泥浆循环（循环泥浆过振动筛），直到进出口泥浆性能一致；8.1.3.4裸眼井段短起1次（短起后如仍有遇阻再追加短起1次），起钻到套管鞋处，再下钻通井到井底，用原钻井泥浆循环（循环泥浆过振动筛），直到进出口泥浆性能一致；8.1.3.5起出单扶正器模拟通井管柱；8.1.3.6重点技术要求：a.在套管段有连接工具部位（如有分级箍、回接筒等）要缓慢通过，严禁旋转，遇阻加压不得超过30KN；如果加压30KN仍不能通过，不得强行下放，起出钻具，确定下步处理方案后再进行施工；b.无阻卡时下钻速度40-50s/根；

5c.在狗腿度大的井段要特别注意，适当放慢速度，密切注意负荷的变化；d.如通井不顺畅，在阻力大的井段反复拉2-4次；e.如有变径，在变径井段要缓慢通过，严禁旋转管柱；f.在下钻过程中如遇阻，上下活动钻具，并泥浆循环；遇阻负荷控制在50KN左右，每次可增加20KN，上下活动管柱，最大下压负荷150KN，顺利通过后在该遇阻井段至少再通井2次以上，直至无阻卡，保证井眼光滑，并用原钻井泥浆循环。8.1.4双扶正器通井8.1.4.1双扶正器模拟管串结构：6″钻头+双母接头+3½"加重钻杆1根+57/8"螺旋扩孔器1个+3½"加重钻杆2根+57/8"螺旋扩孔器1个+3½"斜坡钻杆+3½"加重钻杆+3½"斜坡钻杆=井底深度；8.1.4.2钻杆称重:下钻到悬挂器坐挂位置时钻杆称重，并记录称重重量；8.1.4.3通井到井底后，上提2m，用原钻井泥浆循环（循环泥浆过筛），直到进出口泥浆性能一致；8.1.4.4裸眼井段短起1次（短起后如仍有遇阻再追加短起1次），起钻到套管鞋处，再下钻通井到井底，原钻井泥浆循环（循环泥浆过筛），直到进出口泥浆性能一致；8.1.4.5起出模拟通井管柱；8.1.4.6重点技术要求：a.在套管段有连接工具部位（如有分级箍、回接筒等）要缓慢通过，严禁旋转，遇阻加压不得超过30KN；如果加压30KN仍不能通过，不得强行下放，起出钻具，确定下步处理方案后再进行施工；b.无阻卡时下钻速度40-50s/根；c.在狗腿度大的井段要特别注意，适当放慢速度，密切注意负荷的变化；d.如通井不顺畅，在阻力大的井段反复拉2-4次；e.如有变径，在变径井段要缓慢通过，严禁旋转管柱；f.在下钻过程中如遇阻，原则上上下活动钻具或正向旋转钻具，并泥浆循环；遇阻负荷控制在50KN左右，每次可增加20KN，上下活动管柱，最大下压负荷150KN，顺利通过后在该遇阻井段至少再通井2次以上，直至无阻卡，保证井眼光滑，并用原钻井泥浆循环；g.在通井过程用钻杆通径规通钻杆。

68.2预置管柱入井8.2.1开作业前技术安全交底会8.2.1.1参会单位及人员：必须请有关单位人员全部参加，包括但不限于工具服务技术人员、现场监督、代理公司人员、钻井队、水泥车泵工等有关人员；8.2.1.2技术安全交底内容包括但不限于：吊装作业施工中人员和设备的安全；下放速度的控制，井口落物预防，下钻过程中禁止转动管柱，禁止猛提猛放管柱，禁止顿钻的要求；钻具的通径和通径标准，钻具的配重，管柱灌浆的要求，丝扣油涂抹部位（要求涂在公扣端），压裂工具的扭矩要求；座封封隔器时高压区的安全要求，在不同的现场可以提出不同的要求；会议内容要做好记录，写入完井报告。8.2.2在预置管柱入井前及下入作业过程中，工具服务工程师负责检查如下内容（但不限于）：压裂工具下入顺序的检查（特别是压裂滑套的级数）；压裂工具在钻台的最后检查，监督上扣扭矩是否合适；场地必须有工程师负责工具吊装次序的确认；8.2.3联接并检查浮鞋，做灌浆测试；8.2.4预置管柱入井完毕，联接悬挂封隔器前，要检查卡瓦和胶筒、剪切销钉的数量，符合入井要求方可联接入井；灌满泥浆，记录上提下放的悬重，在大钩完全上提悬重后，提出卡瓦；缓慢下放管串，确保封隔器无损坏过井口；按下入顺序下入钻具，注意悬重的变化；8.2.5在预置管柱出套管鞋，进入裸眼前，灌满泥浆，并记录上提、下放悬重；做循环测试，记录泵压和排量；要求泵压控制在设计要求泵压以内；8.2.6在接立柱下钻过程中要求每柱灌满泥浆次；每10立柱测上提、下放悬重；8.2.7在下压裂管柱的过程中，工具方工程师应全程负责跟踪和监督；8.2.8重点技术要求：a.在裸眼段下入过程中如有遇阻显示，最多下压50KN试通过3-5次；如不能通过，将管柱上提3m左右，建立循环；记录泵速泵压，泵压控制在4.5MPa，以小排量循环；要求使用水泥车循环。通知作业主管。b.循环结束，继续试着下放管柱；如果还不能通过，上提管柱3m左右，继续建立循环，并同时下放管柱；循环压力控制在8MPa以内；c.如果还不能通过，加大下压吨位；最大不超过150KN；

7d.如果还不能通过，汇报制定下步措施。9替浆、悬挂封隔器坐封验封、丢手9.1预置管柱替浆管柱到位后，根据悬挂封隔器至井底TD位置井筒计算容积，用水泥车顶替氯化钾溶液替换悬挂封隔器以下套管段和裸眼段的泥浆；9.2坐封悬挂封隔器坐封：根据设计要求逐级打压、稳压，直至坐封完成；注意：（投球之后，根据计算的容积，以0.4m3/min的排量追球，到预算的容积前，减小排量到0.15m3/min，缓慢起压，防止压力瞬间过高剪切脱手销钉或打开压差滑套）；9.3验封、丢手9.3.1悬挂封隔器坐封完毕，上提下放管柱测试悬挂封隔器的卡瓦坐挂情况，过提和下压100KN；9.3.2关BOP，环空打压10MPa，稳压30min，验证悬挂封隔器的胶筒密封情况，压降小于0.5MPa为合格。9.3.3计算中和点，根据计算结果，上提或者下放管柱至中和点位置，继续下压10-20KN，正转管柱5圈，观察回转的圈数，如果没有回转显示，继续正转管柱15圈，使悬挂封隔器丢手，观察悬重的变化，如果悬挂封隔器没有丢手重复上述步骤，直到丢手为止；9.4丢手后替浆丢手后，上提管柱10m，根据井口至悬挂封隔器位置计算井筒容积，使用泥浆泵/水泥车反循环顶替氯化钾溶液替出悬挂封隔器以上泥浆，起出座挂钻具及工具。10预置管柱回接及安装井口10.1回接10.1.1下回接管柱检查锚定密封的胶皮和丝扣，测量有效长度；根据悬挂器的座封位置，配置回接管柱长度；按配置管柱顺序下入回接工具及油管；10.1.2锚定密封回接10.1.2.1试插：下至悬挂封隔器回接筒上部10-15m测试并记录上提和下放的悬重，仔细观察悬重的变化，缓慢下放管住，插入后下放加压50-60KN，完成回接插入

8锚定密封；上提100KN和下压100KN测试锚定密封插入情况；10.1.2.2丢手：上提管柱到中和点，过提10-20KN，正转管柱15圈，倒开锚定密封；10.1.2.3配长、正式插入并坐油管挂：根据井口配长，重新回插锚定密封，并坐好油管挂；10.1.2.4环空试压：环空打压15MPa，稳压30min压降小于0.5MPa，试压合格；10.2安装井口安装井口采油树，试压10MPa，稳压30min压降小于0.5MPa，试压合格。11完井报告11.1作业结束后，收集数据，编写提交完井报告（包括井的地质，压裂管柱的下入清单和顺序，压裂工具的序列号，服务工具的资产号，作业记录，收费单，客户满意表，送料清单，返料清单等信息）；11.2完成工具下入部分施工报告；11.3本井投球压裂结束后，工程师应该将投球部分工作日志和相关图表放在施工报告材料中，并完成该井最终施工报告。12施工异常问题及应急处理方案12.1模拟通井管柱及施工管柱遇阻12.1.1严格控制钻压：当悬重突然下降超过50-70KN，立即停止下钻；12.1.2在现场技术小组的指挥下上下缓慢活动管柱；12.1.3如不能解决，低泵压正循环泥浆；12.1.4如狗腿度大的井段反复活动活动循环仍不能通过，起出扶正器，采用牙轮钻头（φ152.4mm）提高转速和排量对遇阻点进行修复，直至起下摩阻降至50-60KN时，再采用单扶正器、双扶正器通井，如摩阻仍为50-60KN，则可考虑打入润滑剂后起钻，再行下入完井工具；12.1.5若反复通井还不顺利时，则可考虑调整通井方案，采用螺杆钻或者其他扩眼器通井，根据井内实际情况判断；12.2模拟通井管柱遇卡12.2.1在现场技术小组的指挥下上下缓慢活动管柱；12.2.2如活动不开，开泵进行泥浆循环，同时进行倒转划眼；12.2.3如不能解决，卡死管柱的话用解卡剂泡解后倒划眼，划出遇阻段，起出管柱检查扶正器外径（φ149mm）后，再次下入通井管柱；

9对于遇阻点正划眼通过，每次短起下入时都反复划眼，直到摩阻变小，通井顺畅时在考虑工具下入；12.3下完井工具遇阻或遇卡12.3.1在现场技术小组的指挥下上下缓慢活动管柱；12.3.2如果上提下放同时管柱，还能缓慢下入，继续活动管柱，接方钻杆用水泥车循环泥浆排掉钻杆里面的空气，减小浮力，泥浆粘度控制在50-55s，泥浆剪切值控制在7-9Pa,控制泵压4-6MPa，排量0.1～0.2m3待出口返出稠泥浆时，循环10min，继续下入；12.3.3若遇阻卡死也可以采用解卡剂进行泡解解卡，同时不断活动钻具；12.3.4若遇阻严重无进尺，上下活动钻具，防止卡死，并立即请示相关部门，确定下步措施（根据下入深度距设计位置长度判断是就地座封还是起出完井管柱）；12.4投球不到位12.4.1加大送球泵液排量；12.4.2如还不能解决，再投1个同样规格的备用球，继续操作；12.5工具丢手失败12.5.1确认丢手操作压力是否达到设计压力；12.5.2可以每次多下压20KN，尝试正转20圈丢手；12.5.3重复丢手施工步骤；12.5.4如果仍然不能丢手，投备用球，按设计要求依次分级打压，每个点稳压5min，试提丢手；12.6完井作业时井控应急处置12.6.1发现溢流、井涌、井喷的险情，现场工程师应立即通知钻井队当班司钻，司钻发出鸣笛15s以上的险情报警信号；钻井队当班人员听到报警信号后，根据作业工况和岗位分工，按《关井操作程序》关井；12.6.2按照《井控险情快报》内容，现场工程师向生产运行部及主管领导及时汇报险情；并安排专人值守，每15min汇报一次；12.6.3配合钻井队处置险情。华北分公司工程技术处二O一二年六月二十日