漂浮下套管技术失效原因分析探讨

于小波，万发明，李玉海，王春华，王洪潮，李迎德

（大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院，黑龙江大庆 163413）

1 概述

葡X-扶平1 井完钻井深3077m，最大垂深1639.17m，最大井斜90.5°，视位移1743.56m，水平段长度1137m，钻井液密度1.50g/cm3。下套管前通井作业过程中在1823～3077m 多处井段需划眼到底，多次短起下通井均需要划眼，且情况未有明显改善。经批准后，进行了下套管作业。

2 施工技术方案

根据该井实钻轨迹及钻井液密度情况，第一、第二次下套管设计应用两支漂浮工具，并通过软件对完井管串下入钩载进行了模拟，具体如图1、图2所示。

3 施工情况

3.1 第一次下套管情况

当套管下至2677m处时遇阻，上提后放不下去，拔出6 根套管后接钻具准备循环，开泵后（泵冲40）泥浆从井口返出，此时泵压2MPa，证明此时漂浮工具已经打开。此后一边循环一边拔套管，后期套管及附件全部起出，井下无落物。

3.2 第二次下套管情况

在第一次下套管、起套管后进行了通井作业，经多次通井（仍需在多处井段进行划眼）进行第二次下套管作业，漂浮下套管施工方案与第一次相同。当管串下至241 根套管时遇阻，上下活动管串下入至井深2681m，连接242根时，套管内传出较大的声响，判断漂浮盲板打开上部钻井液下行进入水平段导致，决定进行起套管。

3.3 第三次下套管情况

第三次下套管借鉴前两次施工教训，对下套管施工方案进行了修改，具体见图3。

设计应用三支漂浮工具，同时将第二支漂浮工具上移428m（避开第一次、第二次漂浮失效位置），第三支漂浮工具设计位置在水平段，下深2250m，主要目的一是可以验证工具在上部没有钻井液静液柱压力情况下，通过前两次下套管遇阻位置时是否会失效，二是可以防止2#漂浮工具进入造斜段如发生失效后，水平段仍有800m空套管起作用。

进行第三次下套管作业时，下套管至236 根遇阻（2638m），上提下放无效果，观察管串内部钻井液液面正常，判断漂浮工具未失效。决定开顶驱旋转下套管，扭矩5～6kN·m较为平稳，证明水平段套管仍充满空气，最终套管下至设计位置，顺利完成循环洗井、固井等工作。

4 原因分析

综合分析，第一、第二次下套管遇阻时，1#漂浮工具下深为1528m（垂深1456m，井斜44.5°，方位145.12），2#漂浮工具位置为547m（直井段），钻井液密度1.50g/cm3，该处静液柱压力为8MPa，漂浮工具额定打开压力为25MPa，承压余量为68%。低于盲板承受额定压力为25MPa，所以在液柱压力及管串下入过程的激动压力无法打开漂浮工具循环通道。

漂浮工具提前打开，主要原因为漂浮工具进入造斜段后，管柱弯曲变形力及套管串遇阻后上提下放套管过程中管内液柱对盲板惯性冲力等因素超过工具受力极限导致。

5 下步措施

（1）为提高漂浮工具稳定性，应对漂浮工具盲板的保护结构将进行改进，提高工具盲板在套管提拉、弯曲变形情况下的机械性能，降低工具变形量，提高工具复杂工况下的安全系数。

（2）在下套管前施工队伍应对井眼进行充分通井、洗井作业，尽可能保证井眼顺滑通畅，确保下套管作业安全顺利。