TP45井深部地层小井眼钻井及取心工艺

【摘要】TP45井钻完215.9mm进尺后没有认识到认真通井的重要性，177.8mm套管弹性扶正器没有严格按照钻井设计安放，弹性扶正器加量过多，导致下177.8mm发生卡套管复杂，改变了本井四开钻头尺寸，使钻井周期严重超标，极大地增加了钻井成本，延迟了后期采油作业。本文就TP45井卡套管复杂做出论述，使分公司工区内各个井队引起警惕，并为分公司小井眼钻井提供借鉴经验。

【关键词】TP45 小井眼 钻井 取心 非标钻杆 超深井

关于小井眼的定义，不同国家、不同油田有不同的解释，有的依据环空尺寸，有的依据井径，有的则依据90%或更多井段小于Φ177.8mm钻头钻进的井眼来定义。目前比较普遍认可的定义是：70%的井段直径小于Φ177.8mm的井为小井眼。TP45井依据井径而言，四开114.3mm井段属于小井眼钻井。

1 前言

TP45井是塔河油田托甫台区沙雅隆起阿克库勒凸起西南斜坡构造上的一口探井，目的层为奥陶系，属于碳酸盐岩油藏，其实钻地层自上而下依次为第四系、第三系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系、志留系、奥陶系。本井设计及实钻井身结构见表1。

本井于2010年11月29日一开开钻，钻至500.00m，下入339.7mm表层套管，下深498.88m；2010年12月5日二开开钻，钻至4457.00m，下入244.5mm技术套管，下深4454.91m；2009年4月15日三开开钻，钻至6721m，2011年3月29日开始下177.8mm套管，3月30日15：00钻具送放套管于井深5940m（志留系）出现阻卡现象，悬重由178t下降至142t后回至178t，恢复正常；继续下钻送放套管至井深6096.78m（奥陶系）处遇阻，由原悬重184t上提至221t，未能提开，下压至175t，未能提开放脱，反复上提下放无效，来回活动范围6091～6096.7m。16：00开泵循环，压力为6MPa，继续活动，仍然无效，后连续三次泡解卡剂都未解卡。

鉴于177.8mm套管卡死情况，为了完成钻井施工，满足地质需求，达到后期采油目的，需在下部裸眼井段内下入142.9mm套管，采用悬挂固井，以补救177.8mm无法下至预定位置造成的后果。

2 原因及危害分析

TP45井Φ177.8mm套管出现的上提遇阻、下钻遇卡，Φ177.8mm套管无法下到预定位置，无法有效封隔目的层之上井段，分析其主要原因有以下几点：

（1）通井电测时没有认真通井，井筒内有害固相没有处理干净，导致有害固相悬浮在井筒内，有害固相随着下套管的过程逐渐堆积在一起，造成卡套管事故；钻井时固相含量均按设计上限（13%）值执行，通井时固相含量仍是设计最高限值（13%），根本没有做到认真通井；

（2）套管弹性扶正器安放数量不按设计执行，本井在实际下套管过程中，浮鞋以上135.17～1090.37m每根套管均安放一根套管，本段一共安放85个弹性扶正器，远远超过钻井设计安防18个弹性扶正器，造成下套管过程中摩阻加大；

下套管过程中，由于弹性扶正器安放数量多，刮泥饼现象严重，随着下深的增加，摩阻也不断增加，造成弹性扶正器发生“脱裤子”现象，弹性扶正器堆积在一起，造成套管下放遇卡，上提时弹性扶正器上端插入井壁而导致套管无法下放至设计位置；

其造成危害有以下几点：

（1）177.8mm无法下至设计位置，6096～6721m井段需用142.9mm套管补救，改变了套管尺寸和下开次钻头尺寸；

（2）随着142.9mm套管的下入，四开需采用114.3mm钻头钻进，142.9mm套管需采用S135-73mm非标钻杆，增加钻井施工难度和钻井作业成本；

（3）四开需要取心两筒，原设计使用川5-4取心筒取心，现不得不使用外径更小取心筒，采用CK5X89-45取心筒取心，本取心工具外径89mm，岩心45mm，比川5-4取心工具岩心小21mm。由于取心筒外径变小，导致取心时钻压较小，现场操作难度加大，取心收获率得不到保证，井底风险高。

3 142.9mm补救套管

鉴于本井套管未下至设计位置，为了完成钻井、地质任务，达到顺利采油目的，现场先将3745～6096m177.8mm就地固井，固井后采用149.2mm钻头将6096m之下215.9mm裸眼井段扫塞并通井一次，扫塞钻具组合：149.2mm牙轮钻头+330×310 +120.6mm钻铤×18根+88.9m m斜坡钻杆×318根+311×410+127mm斜坡钻杆，扫塞至6132m出现放空。

为了保证下层142.9mm套管顺利下入和固井质量，防止177.8mm套管管鞋处水泥掉块硬卡149.2mm套管，主要采取了如下措施：

（1）将6096～6134m井段，即177.8mm管鞋至149.2扫塞放空段下2m井段扩孔至177.8mm，也即对177.8mm套管之下水泥环扩孔，扩孔钻具组合：149.2mm钻头+330×310 +扩孔器×1根+120.6mm钻铤×2根+149mm扶正器×1根+120.6mm钻铤×16根+88.9mm斜坡钻杆×318根+311×410+127mm斜坡钻杆，扩孔器采用DBS公司的液力扩孔器UK800扩孔至177.8mm；

（2）142.9mm套管采用悬挂固井，在下入142.9mm套管前用刮壁器对177.8mm套管6065-6000m段刮壁三次，刮壁钻具组合：铣齿接头+177.8mm刮壁器+88.9mm斜坡钻杆×318根+311×410+127mm斜坡钻杆，保证悬挂器的坐挂质量；