651机械式分级箍双级固井(三塞)操作程序
检查
分级固井工具到达井场后要检查分级固井工具及附件,检查分级工具有否损伤,丝扣有无损伤等。检查开孔弹和关闭塞是否与所送分级工具相匹配。确保第一级胶塞或密封胶塞鼻部外径小于分级工具内开/关孔座之内径且能正确地座于浮箍或承托环上。确认水泥头内没有其它胶塞或异物。如果需预装胶塞,确认水泥头胶释放机构工作正常,承托机构能够承托胶塞,水泥头内有平衡槽等。
入井操作
1. 下套管前要将一级橡胶碰压盘安装在浮箍上(用丝扣胶粘接,涂胶时要用棉布遮盖浮箍循环孔以防浮阀被丝扣胶粘住。粘接后静止等待60分钟以上待粘接牢靠后方可与套管连接入井),碰压盘锥面向上。
2. 下套管并将分级箍按要求深度连接。分级箍与套管连接的丝扣要用丝扣胶粘接。上扣时套管钳不能打在分级箍的大肚子任何位置以防挤坏分级箍。套管下到要求深度后循环洗井达到固井所需的良好的井眼和完井液条件。
3. 注入一级固井水泥浆,打开水泥头投入一级固井软胶塞 (切勿将一级软胶塞预置在水泥头内)。
4. 开始替浆。强烈建议:一级固井胶塞通过分级箍时的替浆排量为正常替浆排量的50%,通过分级箍后恢复正常排量。一级胶塞碰压之前也要降低排量至正常排量的10%~20%,碰压压力为固井循环压力加上3.447Mpa (或500 psi)。如果使用管外封隔器的话要增加泵压膨胀和坐封封隔器。
5. 放回压,检查套管内是否有回流,记录回流量,投入分级箍开孔弹。
6. 等待开孔弹自由下落。正常下落速度约为每分钟60米。
7. 当开孔弹坐于分级箍开孔座上后,开泵提高泵压至200~500psi(10-3/4”分级箍)打开分级箍循环孔洗井和固井。
8. 混合并泵入二级水泥浆。
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9. 泵入设计量的水泥浆后打开水泥头安装分级箍关闭胶塞(或预置关闭胶塞于水泥头内)并释放入井。检查确认胶塞是否释放。
10. 按设计量替浆直至关闭胶塞坐在分级箍关闭座上,在关闭胶塞将要入位时降低排量至
3~5BPM.
11. 关闭胶塞入座后提高泵压300~600psi (10-3/4”套管) 关闭分级箍循环孔,并憋压5分钟。
工具尺寸 关闭压力(PSI) 5-1/2\" 9-5/8\" 10-3/4\" 700~1000+循环压力 500~800+循环压力 300~600+循环压力
12. 放回压,检查是否有回流确认分级箍关闭。
应急方案(对应于上述步骤)
1. 下套管之前要洗井两周以上,并确保泥浆振动筛上不再有钻屑和井壁掉块出现。
3. 卸开水泥头时套管内应该是真空的。也有特殊的情况如管外流体密度大于管内流体密度时。
4. 如果一级替浆量达到了设计的量还没碰压,则需再泵入一定的量来补偿由于泵效率或计算误差。要如实记录补充泵入的量(即泥浆池液面高度)和碰压压力,对后续判断开孔弹是否入位有帮助。
5. 如果浮箍浮鞋由于某种原因未能起到单向阀的作用则需要关井憋压侯凝。
6. 如果一级水泥浆返高没有超过分级箍,等待开孔弹入座的时间可以比计算的时间延长5~10分钟。
7. 如果施加了高于循环压力200~500psi的泵压未能打开分级箍,可能是下列的某种原因造成的:
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A. 开孔弹未能正确入座。可能是开孔弹下落时间不够或有异物(水泥中的硬物或替浆液中的以及套管上的杂物)落在开孔座上。
B. 分级箍实际上已经打开,但是在分级箍的位置或上部位置环空沙堵或桥堵,表观现象为分级箍未打开。
C. 由于浮箍浮鞋异常不能承受背压会向套管内反流托举开孔弹。这时井口会有回压。
上述3种可能中A的可能性最大。如井口没有回压,在下述情况下增加泵压去打开分级箍是盲目的。如果是A种情况的话,可以做如下尝试:
等待更长时间让开孔弹入位。泥浆密度、粘度、泥浆类型、固相含量和井斜都会影响到开孔弹的下落速度。
如果等待更长时间也未能打开,那就要判断一下究竟是ABC中的哪一种。首先慢慢提高泵压至一级固井碰压压力,同时记录泵入的量,如果这个量等同于先前一级碰压时记录的量,则说明目前施加的压力作用于一级碰压胶塞上而不是分级箍开孔弹上。这说明开孔弹未能正确入座,那目前的问题就是A或C了。
井口有回压是另一种迹象可能表明浮箍浮鞋未能有效关闭,上返的流体托举开孔弹不能入座。
如果达到一级固井胶塞相同憋压所需的泵入量少于之前的量,那说明浮箍浮鞋不漏,极可能是分级箍已打开而分级箍外环空可能沙堵或桥堵。
如果有迹象显示是A种情况,那么:尝试压力冲击开孔弹入座。具体做法是:提高泵压然后快速放压,可多次重复,压力可逐步提高。注意:这个压力作用在一级固井胶塞上,所以最高压力最好不超过一级胶塞碰压压力。
如果这样做无效并且依旧认为是A种情况,那么:我们建议用电缆下入加重杆帮助开孔弹入座。如果开孔弹还在分级箍以上位置,加重杆就可使开孔弹入座,起出加重杆就可开泵打开分级箍;如果还是不能打开,但加重杆或许改变了开孔弹的位置,可再次采用先前所述压力冲击开孔弹入座法。加重杆的外径要小于分级箍关闭座的内径,头部要有引子,以避免撞击到关闭座。
如果有迹象显示是B种情况,那么:有必要增加泵压打通环空通道建立循环。但要注意不要压裂地层,也要考虑地面设备、高压管线和套管能够承受的压力。
如果有迹象显示是C种情况,那么:建议小排量泵入直至一级固井胶塞入座碰压并憋压直到水泥初凝,之后尝试打开分级箍。如果一级固井水泥返高超过了分级箍那就需要及时打开分级箍建立循环,这时采用压力冲击法可使开孔弹入座并打开分级箍。
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一旦分级箍打开了,至少要循环一周来洗井和调整完井液性能并保证套管内不再有钻屑及异物(这些异物可能影响关闭塞入座和循环孔堵塞)。
9. 在上述的第三种情况下,一级水泥全都泵入井中后井口套管内应该是真空的(只有当水泥浆密度小于环空完井液密度是才不是真空的状态)。
10. 如果替浆量已达设计量还没关闭分级箍,那就需要过量顶替(要由甲方代表决定)。如果关闭塞不入座分级箍就不可能关闭,所以必须持续顶替直到分级箍关闭。
12. 如果回流持续,需要将返出的顶替液重新泵入并加大压力使关闭塞入座并关闭分级箍循环孔。
如果重复上述操作无效,则憋压(超过分级箍关闭压力10.2Mpa)侯凝。
如果进行了上述操作分级箍依然不能关闭,那么在钻分级箍时我们建议:
A. 下钻具探关闭胶塞或水泥顶面。(对套管进行试压检查套管的密封完整性,尽管这不是必须的)。下钻过程中要适当上提下放并开泵冲洗保证钻具不被卡直到预计深度。接近预计的关闭胶塞的深度时下压钻具看是否能关闭分级箍。如果你的钻具重量不足以关闭分级箍,关闭封井器憋压同时下放钻具,其合力将足以关闭分级箍。如果钻具重量突然减轻或下降6.4cm 说明分级箍关闭了。
B. 如果关闭胶塞以上有水泥,要钻水泥至关闭胶塞位置,之后重复A操作关闭分级箍。
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DRILLING RECOMMENDATIONS FOR STAGE TOOLS
钻磨分级箍要求
准备
1. 浮箍以上4~6根套管要使用丝扣胶粘接,分级箍上、下扣也要用丝扣胶粘接。
2. 在胶塞上打一段水泥以防钻胶塞时打滑。
3. 用三牙轮长铣齿钻头(适用于中、软地层,长保径)钻塞。磨鞋也可使用,但磨速会比较慢。
4. 不要采用自动送钻模式,而是始终手动送钻。
5. 在生产套管内建议使用随钻打捞杯打捞钻屑和套管刮削物。
6. 可以加装近钻头扩眼器和扶正器以提高钻磨效率。
钻磨
1. 转盘转速不低于40~60RPM、但绝不能高于100RPM。
2. 钻压: 每英寸钻头1000~1450 kN,杜绝顿钻。
3. 排量:以既可以充分携带钻屑又不减少钻头作用在目标物上的压力为原则。
4. 水马力:维持每平方英寸2.0马力。
5. 在保持旋转和循环的条件下定时上提下放钻具以帮助清理井底钻屑。
6. 钻完分级箍后保持循环和旋转上提下放钻头通过分级箍清理分级箍至少三次。
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