国外钻井施工中的特殊做法

                                    崔智德

1、    分流器（分流三通或四通）(diverter for shallow gas)

为了防止钻遇浅层气，打表层要装环形防喷器和分流三通（或四通），并装液动或气动旁通控制阀，该阀通孔直径一般不能小于9-5/8”，同时注意闸门内径与管线内径保持一致。如果阀门内径小于管线内径，就会产生流动阻力。

2、    大井眼打探井或深井(making big size hole for wildcat and deep well)

国外打探井或深井通常采用大井眼、大井架、大转盘（37-1/2” 或27-1/2”转盘通孔），具体井身结构是：

36”钻头×32”（30”）导管（conductor or stove pipe）

26”钻头×20”套管

17-1/2”钻头×13-3/8”套管

    12-1/4”钻头×9-5/8套管

8-1/2”钻头×7”套管或尾管（liner）

6”(或5-7/8”)钻头×5”（4-1/2”）套管或尾管(liner)

这样做的优点是：对井眼尺寸留有余地，如果钻遇良好的油气层，或遇到严重漏失、垮塌等不好处理的复杂情况，随时可以下套管或尾管封住。

3、    打领眼(pilot hole)

尽管国外多采用大井眼打探井或深井，但为了保险，一般都不直接打大井眼，而是先打一个领眼（pilot），然后再扩眼，这样做的优点包括，但不仅是以下几点：

①方便井控。如果钻遇浅层气，井眼小，溢流量小，喷的力量也小，比大井眼好控制。

②节约泥浆药品。

③不会刮碰导管。

④一旦井斜可再打一个眼，填井也节约水泥。

⑤起一个“火力侦察作用”，以便确定大井眼的泥浆性能、药品用量和钻具结构。

⑥测井数据准确。

4、    不在导管或套管内使用大直径扶正器(big size stabilizer)

在导管和表层套管内一般都不直接装扶正器，主要是防止刮碰。为此，要先在套管鞋下吊打一个足够扶正器长度的口袋，然后起钻，再接上扶正器，使扶正器直接进入裸眼井段。这样就避免了扶正器刮碰导管或表层套管。这样做虽然比较麻烦，但能够保证安全。

5、    套管鞋下边不留口袋(no room<rat-hole> underneath casing shoe)

为防止套管下不到底，因此，在设计套管柱时通常都留几米口袋。国内各油田大体上也都是这样做的。套管鞋下边是否留口袋，国外的做法也不都一样。美国和加拿大的钻井监督一般都主张不留口袋。中原油田自1984年同美国普尔公司合作后，学了这项技术，事实证明是成功可行的。但来自英国及欧洲一些国家的钻井监督认为，还是留上几米为好。

6、    联顶节与套管头(casing head and landing joint)

由于用了高底座钻机，底座的高度几乎等于套管的单根长，因此套管本身就成了联顶节。于是就产生了一个新问题。下套管之前必须注意最后一根套管的接箍是否避开了套管头上的卡瓦位置，否则无法放卡瓦。有些公司有时候有意把靠近地表这根套管的接箍设计在比套管头略低一点的位置，下套管时事先把该接箍的丝扣卸松一点。固完井之后把该接箍卸掉，然后把带套管母扣的套管头上到靠近地表的这根套管上。只用丝扣连接，不必再电焊。采用这种方法能承受更高的压力，比电焊安全可靠，同时还节约了安装时间。如果试不住压，返工拆装一次也较方便。

7、    先接循环头(circulating head to be connected first)

下套管之前，先把最后一根(就是相当于连顶节的那根)上边接上循环头(或固井水泥头)。目的是防止最后一根遇阻，能及时开泵往下冲。

8、    快钻时或放空观察(flow check for drilling break and cavern)

钻进时，如果钻遇快钻时或放空，要停钻停泵观察，而不是循环观察，如果有溢流，就把泥浆出口管上通往振动筛的闸门关上，让溢流流到井控监测罐里，以便测量溢流量。

9、    钻头接头长度(length of bit subs)

国外对钻头与钻铤之间的接头长度也有具体要求，有些公司规定必须比钻头直径大三倍以上，以防意外情况下落井时歪倒，造成打捞困难。

10、留方余接单根(keep kelly-up to be made-up joint)

国外许多钻井公司都规定，接单根之前不能把方钻杆全打完，至少留半米到一米。目的是：①万一转动链条断，可以下压钻具防卡；②如遇卡，下部钻具结构中有震击器，可以下压震击，即使无震击器，也有活动钻具的余地。

缺点：如方钻杆较短，会造成钻头带压启动钻盘。

11、方钻杆上不许电焊数字(digit is not allowed to weld on kelly)

国内各油田的钻井队通常都在方钻杆上事先焊上以米为单位的数字，以方便丈量方入或方余。国外的钻井公司一般都不允许这样做，而是在钻台上准备一根两米长的钢板尺（三米长更好，也可以用方木棍制作，刷上漆），用来量方入或方余。

12、无损探伤(non-destructive detection)

对钻具要定期进行探伤，对设备要在完井后拆装时进行全面的无损探伤。特别是天车、井架及全套游动系统，更要认真检查。

13、司钻记录本(driller’s  notebook)

国外的司钻或副司钻都有一个自己的工作记录本，用来记录本班的工作、安全和井下情况。下班后再到队长的值班房填写班报表。

14、钻进与起下钻记录表(driller’s  recording chart while drilling)

有些公司专门设计了一种钻进和起下钻记录表。要求司钻边扶刹把边填写。记明从几点到几点：①井深多少；②进尺多少；③接单根；④钻压；⑤泵压；⑥排量；⑦转盘扭距；⑧转速；⑨泵冲数；⑩悬重等。

起下钻时注意观察井控监测罐液面的升降变化，并做好记录，确认是否井漏或外溢。以便及时正确处理意外情况。

15、副司钻的技术水平(assistant driller’s  technical level)

国外各钻井公司的副司钻一般都相当于咱们国内钻井队的工程技术员。丈量钻具、做钻具本、套管记录本、填写井史及各类相关的报表都是由副司钻来完成（也有些公司让带班队长或司钻做这些工作）。但是，国外许多公司都规定不允许副司钻单独操作刹把。副司钻操作刹把时必须有司钻或带班队长在场指导。

16、国外钻井队的岗位(positions of drilling crew)

国外的井队通常不设工长或大班司钻，只设焊工和机械师这两个岗位。也没有专职的大班司机或专职的技术员。在必要的时候，派后边的工程师上井住几天，处理一下井上的辅助设备或工具，以及一些技术上的问题（例如：套管附件、井控设备等）。

17、套管引鞋与回压凡尔(casing float shoe and collars)

目前国外采用的套管引鞋和回压凡尔一般都是可钻的。有些不仅可钻，而且还能自动灌泥浆。为了节约时间，一般都是在下套管之前，就事先在场地上把引鞋和回压凡尔接好，不用丝扣油，只用粘结剂(tube lock; casing thread lock)。目前用的粘结剂都是在使用之前配制。把大瓶（盒）和小瓶两种药液混在一起，搅匀后立即使用，否则时间拖长了会初凝。

18、套管扶正器的装法(installing method of casing centralizers)

国内各油田的习惯做法是把扶正器装在套管接箍上，而且是在井口操作，这样既浪费时间，又存在井内落物的危险。国外的做法是把套管扶正器装在套管本体上，13-3/8”的大套管通常每隔两根装一个，9-5/8”以下的小直径套管一般也隔两根装一个。为防止扶正器上下移动，就用限位环（dog collar; stop collar）固定。套管一到井场，立即丈量，计算好，然后就按设计把扶正器装上。这样既节约了井口操作时间，同时又可以防止井下落物。为了使套管在上部的重复段或井口处能够聚中，通常还要装几个刚性扶正器（rigid centralizer）。

19、高压管汇会系统试压(testing for high pressure lines)

高压管汇系统的试压要求非常严格。对防喷器、节流管汇、高压管汇、立管、水龙带、方钻杆上下旋塞都要一个闸门一个闸门地试压。防喷器上的每种闸门都要单独试压，剪切闸板除了试剪切力量外，还要试密封情况。有些公司在正向试完之后，还要求反方向再试。此外上述的任何一个闸门如果更换，也必须进行试压。

20、长卡瓦、单吊卡起下钻(using long slips and one elevator to pull-out of hole)

国外的井队一般都用长卡瓦加单吊卡起下钻。目的是起下钻时吊环不离吊卡，以防发生单吊环上提钻具。但这样做有一个很大的缺点，不论钻具多少，都会把钻杆本体卡伤，即使用长卡瓦也仍然存在卡伤钻杆本体的问题。参见《实用涉外钻井》

21、斜台肩钻具(18°shoulder drill pipes)

不论是打直井还是斜井，国外的井队都喜欢用18°斜台肩钻杆，配18°斜台肩牛头吊卡。优点是：①防止下钻时直台肩刮井壁;②可以过接箍强行起下钻。

22、打立柱与打替柱(stand drilling and substituted)

使用顶驱钻进时通常都是打立柱，钻遇油气层后就改成打替柱，在替柱下边接一个方钻杆下旋塞。为了操作方便，最好把原来的小鼠洞加深到三十米深。

23、井控监测罐(use of trip tank)

起下钻、电测、倒大绳，国外的井队都坚持使用井控监测罐，连续往井内灌泥浆，实际上就是用井控监测罐与井口保持循环，随时可观察小缸内的液面变化，也就是井口液面变化。钻进时如遇快钻时或放空，停钻停泵观察井口，如果有溢流，就用井控监测罐计量（trip tank）。

24、钻头钻柱扶正器的使用(use of stabilizers and drill-string)

国外的许多老监督都喜欢在钻头上、钻铤上、或套管柱上多加一些扶正器。这样做的目的主要就是防斜防卡。扶正器外径与钻头直径相等，磨损后扶正器外径最多不能比钻头直径小3mm。实践已证明，这种做法是合理的。

25、钻头加螺杆钻具(bit with screw drill /positive displacement motor)

为了提高机械速度，国外许多钻井监督都喜欢在钻杆与钻铤之间加上一根螺杆钻具。这样转盘与螺杆一起转，即可提高钻头破碎岩石的工作效率。但要注意螺杆钻具的强度。

26、防卡钻具结构(BHA of preventive stuck pipe)

国外的许多钻井监督都喜欢在下部钻具结构中接上一根随钻震击器，如有遇卡即可通过震击解除。但要注意接震击器的位置，必须避开所用钻压的中和点，否则会缩短震击器的使用寿命。具体接法是：钻头+钻铤+柔性短节（加重钻杆）+随钻震击器+柔性短节（加重钻杆）+钻杆。

此外，在有技术套管的井内，随钻震击器还能帮助我们判断卡点在什么位置。发生卡钻后，如随钻震击器工作，则说明只卡了大钻具（钻铤），如震击器不工作，则说明卡点可能在套管鞋以下了。

27、测井防喷器(shooting nipple)

在钻遇高压油气层后的情况下进行测井，国外的测井公司在施工中对防喷是相当重视的，普遍采用了测井防喷盒。具体做法是：先把防喷盒下入井口，用环形防喷器卡住，固定好，再试压200psi,控压十分钟，不刺不漏即为合格。然后让测井仪器通过防喷盒下井。如果井内出现井涌或井喷显示，就可以把仪器起入防喷盒再做下一步处理。（该方法类似过油管射孔）

28、盲目强化钻进参数(intensifying blindly drilling parameter)

在国外的涉外钻井项目中，我们发现某些国外的钻井监督或工程师有时候会盲目的强化钻进参数，将钻具多次拧断。例如：1984.6～1986.1，中原油田与美国普尔公司合作打友谊一号井，曾发生了九次断钻具事故，主要原因就是井斜已达40°，他们还硬要把转速开到每分钟120转，钻压加到25吨。中方代表同他们进行了多次交涉，他们却说咱们的钻具质量不好。因此，在同外方合作时一定要注意事先与外方商定一个合理的钻进参数，否则出了事故对双方都不好。

29、插入式固井与双级固井(stab-in and stage cementing method)

由于20″、24″套管的内径大，内容积大，如果直接注水泥固井，将占用很多注灰和替浆时间。因此，就有人创造了插入式固井法，解决了这个问题。具体做法是：

①．套管结构：套管鞋+1根套管+插入座+套管（有时后可用插入座代替套管鞋）

②．钻杆下部结构：插入头+钻杆接头+扶正器+钻杆

③．施工程序：

ａ、下完大套管，再往套管内下钻杆；

ｂ、到底后把插入头轻轻插在插入座内，下压5—8吨，视井深浅而定；

ｃ、接循环头或方钻杆慢慢开泵，如果套管与钻杆之间的环空不返泥浆即为成功。否则就应当提起来再试插，或多压两吨；

ｄ、接水泥头（也可用方钻杆通过立管直接打灰）；

ｅ、注水泥，然后替泥浆；

ｆ、提出插入头，慢慢开泵，用清水洗钻杆及地面管线；

ｇ、起钻，候凝。

④．注意事项：

ａ、计算好套管长、钻杆长、水泥用量与替浆量；

ｂ、固井之前一定要把套管捆绑牢靠，否则，注完水泥后上提钻具，套管会跟着往上走，因为套管内外的压差能把套管浮起来；

ｃ、准备两台水泵，以便装井口时，从圆井内往外打污水。

双级固井：

    固井时，如果连续封固井段较长，为了防止水泥浆因比重较高，套管内外压差太大，国外通常都采用双级固井，就是分为上下两段来固。具体做法是：下套管时，事先在套管拄上（上下封固段之间）装一个分级箍。当下部井段固完，替完泥浆后，再往套管内投一个炮弹形铅心塞（现场通常叫炮弹），打开分级箍上的旁通孔。然后慢慢开泵恢复循环，待下部井段凝固后，即可开始注灰封固上一段。

30、事故处理与打捞特点(speciality of fishing method and treatment trouble)

国外的钻井监督在处理难度较大的井下事故时，通常都是比较果断的。具体做法主要有以下三点：

①处理卡钻的程序是：先测卡点，根据卡点位置用解卡剂浸泡，如不成功就爆破松扣。然后分段套铣、切割。切割工具通常就用钻杆外割刀或电化学割刀，这样处理可以不用反扣钻杆。

②如果预计处理难度很大，没把握成功，就直接填井侧钻。

③由于公锥水眼小，造扣无把握等缺点，美国的钻井监督都不喜欢用公锥。他们最喜欢用的打捞工具就是卡瓦打捞筒，因为卡瓦打捞筒的优点多，所以已被越来越多的钻井监督接受.（能长时间循环，对落鱼容易，退出也容易;内径大,可通过打捞筒进行爆破松扣;强度高,上提吨位大;可配震击器使用;还可用来倒扣等）。

31．VSP地震坑(cellar for VSP)(vertical seismic profile)

如果地质设计要进行VSP地震，在进行钻前施工时，就应当把VSP地震坑修好。尺寸是：长宽各五米，深五米，并用砖砌好，内镶钢板防塌，施工前把水放满。另外还要注意，该坑距井口不能远于75米，如果超过75米，会影响地震效果。