番禺油田大位移井旋轉(zhuǎn)下套管工藝專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用.doc

-精選財(cái)經(jīng)經(jīng)濟(jì)類(lèi)資料- 番禺油田大位移井旋轉(zhuǎn)下套管工藝技術(shù)應(yīng)用 摘 要近幾年來(lái)，隨著鉆探領(lǐng)域逐步擴(kuò)大，鉆遇的油氣藏類(lèi)型日益增多，加之地下條件的復(fù)雜性，以及隨著油田勘探和開(kāi)發(fā)的進(jìn)一步深入與完善，使鉆井作業(yè)面臨更多的復(fù)雜狀況和特殊條件，為滿(mǎn)足特定環(huán)境下的難度更大的/新型的鉆井技術(shù)-大位移ERW（ERD）鉆井技術(shù)應(yīng)用而生，而大位移井下套管作業(yè)在一口井中至關(guān)重要，現(xiàn)場(chǎng)下套管的過(guò)程直接影響到油井的壽命和產(chǎn)量。本文就番禺油田大位移井采用旋轉(zhuǎn)下套管工藝技術(shù)進(jìn)行論述、探討、總結(jié)，為今后類(lèi)似的大位移下套管作業(yè)提供借鑒。 中國(guó)論文網(wǎng) /1/view-12829758.htm關(guān)鍵詞大位移；漂浮接箍；旋轉(zhuǎn)下套管；固井 中圖分類(lèi)號(hào)：S386 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）26-0155-01 引言 大位移ERW（ERD）井一般指水平位移c垂深之比大于或等于2且側(cè)深大于3000m，或水平位移超過(guò)3000米的井；當(dāng)水平位移與垂深之比超過(guò)3，且側(cè)深大于3000m時(shí)，稱(chēng)為高水垂比大位移井。與常規(guī)井相比，大位移井具有高難度、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，但是一口成功的大位移井，能實(shí)現(xiàn)有效地對(duì)周邊油田實(shí)施遠(yuǎn)距離開(kāi)發(fā)目的，既節(jié)約投資，又能獲得好的效益。近年來(lái)，南海東部地區(qū)番禺油田利用PY4-2B平臺(tái)和番禺5-1B平臺(tái)順利完成5口大位移井鉆井作業(yè)，鉆井作業(yè)均采用油基鉆井液鉆進(jìn)；針對(duì)番禺油田大位移井大位移井的井斜大、穩(wěn)斜延伸段長(zhǎng)，導(dǎo)致管柱磨阻和扭矩大幅度增加，井眼清潔困難；長(zhǎng)施工周期使得裸眼受鉆井液浸泡時(shí)間長(zhǎng)，容易引發(fā)井下復(fù)雜情況和事故，針對(duì)番禺油田大位移井特點(diǎn)，本文詳細(xì)探討了番禺油田大位移井旋轉(zhuǎn)下套管工藝技術(shù)與應(yīng)用。 1 大位移下套管難點(diǎn) 長(zhǎng)裸眼大斜度井摩阻大：大位移井的井斜大、穩(wěn)斜延伸段長(zhǎng)，導(dǎo)致管柱磨阻和扭矩大幅度增加，井眼清潔困難；長(zhǎng)施工周期使得裸眼受鉆井液浸泡時(shí)間長(zhǎng)，下套管至深部地層時(shí)上提下放困難，容易引發(fā)井下復(fù)雜情況和事故。 下套管作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)：井壁不穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)隨時(shí)間增加，作業(yè)人員和設(shè)備疲勞可能導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)。 浮鞋、漂浮接箍失效風(fēng)險(xiǎn)大：裸眼段長(zhǎng)，Reamer shoe或普通浮鞋水眼存在被堵住風(fēng)險(xiǎn)。 設(shè)備要求高：鉆機(jī)設(shè)備的提升能力要求高。 2 保證大位移井套管下入的技術(shù)要點(diǎn) 2.1 常規(guī)漂浮下套管技術(shù) 漂浮下套管技術(shù)是在一段套管內(nèi)不灌漿或者注入輕質(zhì)流體，減低下入磨阻。此技術(shù)克服了大位移長(zhǎng)延伸段使用常規(guī)下套管方法磨阻大的問(wèn)題，使套管串突破正常的下入極限，提高下套管的成功率。 但常規(guī)漂浮下套管技術(shù)存在以下風(fēng)險(xiǎn)： 漂浮接箍風(fēng)險(xiǎn)：漂浮接箍存在失效的風(fēng)險(xiǎn)，漂浮接箍破裂潘擊破壓力過(guò)大，壓漏地層； 遇阻處理風(fēng)險(xiǎn)：下套管時(shí)，一旦遇阻，特別是井眼臺(tái)階，處理手段幾乎沒(méi)有，下套管至深部時(shí)，起出管柱的可能性較低； 激動(dòng)壓力風(fēng)險(xiǎn)：下入過(guò)程對(duì)地層的沖擊、激動(dòng)壓力大，容易在下套管過(guò)程中壓漏地層； 空氣置換風(fēng)險(xiǎn)：下套管到位后套管灌漿、空氣排空置換，時(shí)間較長(zhǎng)，影響井眼穩(wěn)定； 2.2 優(yōu)選全漂浮旋轉(zhuǎn)下套管技術(shù) 全漂浮旋轉(zhuǎn)下套管工藝：全漂浮+旋轉(zhuǎn)下套管技術(shù)是指在套管內(nèi)全程不灌漿，使套管在管外鉆井液的浮力懸浮下，減少與井壁接觸，有效減低下入磨阻；同時(shí)當(dāng)管柱懸重降低及下放困難時(shí)，采取旋轉(zhuǎn)的方式下放， 從而增加懸重、修正井眼及降低激動(dòng)壓力，使管柱順利到位。 2.2.1 全漂浮旋轉(zhuǎn)下套管力學(xué)分析 當(dāng)井斜接近零時(shí)，井筒內(nèi)壁的摩擦力是可以忽略的； 當(dāng)隨著井斜角度增大時(shí)，井筒內(nèi)壁的摩擦力是顯著增加的。 套管漂浮是指通過(guò)套管漂浮減少套管的質(zhì)量，從而降低套管下放所需的摩擦力和軸向力的影響 2.2.2 全漂浮旋轉(zhuǎn)下套管旋轉(zhuǎn)分析 當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，有效的軸向和橫向摩擦力是實(shí)際摩擦力的函數(shù)，即軸向和徑向摩擦力速率的矢量； 如果下放速度快而慢速旋轉(zhuǎn)時(shí)，大部分摩擦力是在軸向方向的； 如果下放速度慢而快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，則大部分摩擦力是在徑向方向的； 整個(gè)旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵就是，將軸向摩擦力轉(zhuǎn)化為徑向摩擦力，使得磨阻減小，可以使套管正常下放； 2.2.3 全漂浮旋轉(zhuǎn)下套管管柱優(yōu)選 套管磅級(jí)優(yōu)選：通過(guò)模擬下9-5/8”套管等各種沖擊因素計(jì)算結(jié)果，47# 9-5/8”套管抗外擠安全系數(shù)無(wú)法達(dá)到部分井設(shè)計(jì)安全系數(shù)要求（1.01.125）；考慮旋轉(zhuǎn)時(shí)ECD值更高，模擬推薦，提高9-5/8”套管抗外擠安全系數(shù)至1.2，減小作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。 井全井段套管抗外擠強(qiáng)度與該套管安全系數(shù)對(duì)比圖，當(dāng)全井段均為47#套管時(shí)，在下放速度5m/min的情況下，套管鞋處所承受的抗外擠強(qiáng)度超過(guò)套管本體抗外擠強(qiáng)度，套管有被擠扁的風(fēng)險(xiǎn)；若增加2722米53.5#套管，套管抗外擠強(qiáng)度滿(mǎn)足1.2的安全系數(shù)，套管安全性更高。 扣型優(yōu)選：使用全漂浮和旋轉(zhuǎn)下套管方式，對(duì)套管及接箍抗扭有很高的要求，使用優(yōu)質(zhì)扣上扣后接箍連接之間無(wú)間隙，減少固井期間對(duì)膠塞的磨損，優(yōu)選JFE-Bear 扣型，上扣扭矩：最優(yōu) 25800lb*ft （23220，28380）。 套管下入模擬：在全漂+旋轉(zhuǎn)（20RPM）的條件下，即使在摩阻系數(shù)0.6的情況下，套管仍能安全下到位，但需要提高部分套管上扣扭矩等級(jí)，根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果，在10.4ppg泥漿比重下，不同摩阻下所需扭矩不同，在摩阻=0.35時(shí)，旋轉(zhuǎn)所需扭矩27klbs。 旋轉(zhuǎn)下套管頂部驅(qū)動(dòng)工具：頂部驅(qū)動(dòng)工具是直接連接到頂驅(qū)，通過(guò)頂驅(qū)的旋轉(zhuǎn)，可直接給套管上扣的新技術(shù)設(shè)備，工具集成了以下所有工具的功能于一身，上扣更加安全高效；頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成除了主體設(shè)備外，還有其它的子系統(tǒng)來(lái)支撐整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行為司鉆專(zhuān)設(shè)獨(dú)立的顯示器 ，確保旋轉(zhuǎn)下入過(guò)程中，扭矩不超過(guò)最優(yōu)上扣扭矩。 2.3 常規(guī)下套管方式與選全漂浮旋轉(zhuǎn)下套管技術(shù)對(duì)比 漂浮+旋轉(zhuǎn)下套管工藝的優(yōu)點(diǎn)：下入套管過(guò)程中可以輕松上提、下放、旋轉(zhuǎn)，處理復(fù)雜情況手段多，幾乎可以保證大位移井套管下到位，避免大位移井最大的風(fēng)險(xiǎn)； 即使因某種原因下不到位，也可將套管起出，大大有利于為后續(xù)處理； 省去漂浮接箍的材料和服務(wù)費(fèi)用，同時(shí)避免了漂浮接箍失效的風(fēng)險(xiǎn)； 減少了套管下到位后的排氣置換時(shí)間和下套管過(guò)程中的地層沖擊壓力； 且鉆臺(tái)僅需很少的工具和人員作業(yè)。極大避免長(zhǎng)時(shí)間下套管過(guò)程中人員帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。 3 結(jié)論與建議 1）采用漂浮接箍和旋轉(zhuǎn)下套管技術(shù)