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能源工程技術(shù)新應(yīng)用創(chuàng)造模式

來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:能源時(shí)間:瀏覽:

  正確認(rèn)識現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)固井技術(shù)的應(yīng)用作用有什么特點(diǎn),有關(guān)現(xiàn)在能源開發(fā)上有什么意義呢?本文是一篇工程技術(shù)論文。我們也知道對于旋轉(zhuǎn)套管固井技術(shù)就是在套管注水泥期間從地面通過某一動(dòng)力源旋轉(zhuǎn)套管柱,使整個(gè)管管串旋轉(zhuǎn),讓水泥更充分地頂替掉泥漿,它能大大提高套管注水泥的成功率,提高固井質(zhì)量,從而使成本大大降低。井眼不規(guī)則和套管不對中是影響水泥漿頂替效率的兩個(gè)主要因素。

  摘要:埕海油田在渤海灣人工島上鉆完井,主要實(shí)施水平井與大位移井居多,地層疏軟而且井徑不規(guī)則,對固井要求高,本文介紹了旋轉(zhuǎn)套管固井工藝技術(shù)的基礎(chǔ)原理、優(yōu)點(diǎn)及其所需適用條件。由此證明了旋轉(zhuǎn)套管固井工藝技術(shù)能大大提高頂替效率、改善界面固井質(zhì)量、有效防止氣竄,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

  關(guān)鍵詞:旋轉(zhuǎn)固井;大位移井,工程技術(shù)論文

  一、基本情況

  大港油田埕海油田人工井場位于河北黃驊市關(guān)家堡村以東的灘涂海域水深4m 的極淺海地區(qū),大部分井的斜深在3500~4500m,垂深1067.9~1569.3m,水平位移在1000~2000m之間,水垂比在1.96~3.92之間,長裸眼段下套管作業(yè)難度大。大位移水平井Ф139.7mm生產(chǎn)套管需下入長裸眼(1500m左右),斜度大(85°左右)、水平位移大,下入摩阻較大,套管段可能會(huì)產(chǎn)生屈曲變形下入難度大,甚至不能下到預(yù)定深度;上部地層疏松,井壁易跨塌井徑不規(guī)則,井眼幾何形狀在周向呈橢圓形,在軸(徑)向呈彎曲曲線形,在保證套管安全下入的前提下,使扶正器下入數(shù)量受到限制極易影響頂替效率;井斜角大,裸眼段較長,對于井筒的低邊鉆井液很難被水泥漿頂替干凈;易發(fā)生固相沉積,形成沉積帶,而沉積帶很難被完全清除,從而影響界面膠結(jié)質(zhì)量;為了提高頂替效率,需要加大排量,容易造成堵塞環(huán)空,造成嚴(yán)重的固井事故。

  工程技術(shù)論文:《能源技術(shù)與管理》,《能源技術(shù)與管理》1976年創(chuàng)刊,是科技期刊,主要報(bào)道能源工業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、企業(yè)管理等方面的新成果與信息動(dòng)態(tài)以及能源行業(yè)重大的經(jīng)濟(jì)事件、能源行業(yè)優(yōu)秀的管理群體和他們創(chuàng)造的先進(jìn)的管理模式、管理經(jīng)驗(yàn)。在國內(nèi)能源行業(yè)享有良好聲譽(yù),是中國煤炭信息庫的重要信息源之一。

能源工程技術(shù)新應(yīng)用創(chuàng)造模式

  二、旋轉(zhuǎn)固井技術(shù)

  套管在井眼中完全居中是不可能的,一般都是靠向一邊。套管越靠近井壁,靠近井壁一側(cè)的環(huán)空泥漿的頂替就越困難。在井眼中,任何一種交替和迅速改變套管位置的運(yùn)動(dòng)都能把粘滯的泥漿刮入或混入循環(huán)的水泥漿中。上下活動(dòng)能使偏心空間下部的靜止泥漿分散開,但是卻難于使水泥充滿其間。當(dāng)套管柱旋轉(zhuǎn)時(shí),套管對泥漿有拖拽作用能幫助攪動(dòng)或驅(qū)掃靜止的泥漿,從而提高水泥漿頂替泥漿的效率。另外,如果在尾管下入過程中遇阻,套管下不去,還可以通過旋轉(zhuǎn)套管進(jìn)行劃眼,使套管順利下到預(yù)定位置。

  2.1 摩阻預(yù)測分析

  摩阻系數(shù)的確定是摩擦阻力計(jì)算與分析的基礎(chǔ)。下套管摩阻系數(shù)的選取是通過最后一次電測通井后記錄不同井深時(shí)的上提大鉤懸重和下放井口大鉤懸重,計(jì)算出摩阻力,反算求得摩阻系數(shù)(其方法是,利用現(xiàn)場采集到的大鉤負(fù)荷、井眼軌跡、鉆具、鉆井液密度、鉆壓及扭矩等工程參數(shù)來反演出管柱與井壁的摩擦系數(shù)),作為下套管預(yù)測摩阻力。最后用專用軟件模擬分析是否可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)套管固井。

  2.2 套管驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CDS

  在下套管作業(yè)前,把CDS系統(tǒng)與頂驅(qū)相連接,由頂驅(qū)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力,CDS系統(tǒng)自帶一個(gè)液壓工作站,為錨定套管提供動(dòng)力。自帶密封系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)套管與CDS的密封,在循環(huán)的時(shí)候,泥漿不會(huì)從套管頂部溢出。如果需要使用該系統(tǒng)時(shí),先給套管座上手提卡瓦,然后下放頂驅(qū),使CDS的卡瓦部分進(jìn)入套管,操作控制臺使CDS錨定住套管,司鉆上提頂驅(qū),確認(rèn)錨定成功后即可實(shí)現(xiàn)套管的上提下放、旋轉(zhuǎn)、循環(huán)泥漿。

  2.3 偏心導(dǎo)向引鞋

  有利于清除掉不干凈井壁,清除水平井低邊沉屑水力和機(jī)械力相結(jié)合式設(shè)計(jì),可打穿井眼阻力段,即便在井眼不穩(wěn)的情況下,也可確保將套管下到井底。

  2.4 扶正器安放

  扶正器選型與安放位置設(shè)計(jì)由于在大斜度段或水平段,在套管柱的重力作用下扶正器要承受較大負(fù)荷,通過綜合分析對比選用剛性螺旋扶正器和剛性滾輪扶正器比較合適,剛性螺旋扶正器安放在裸眼段,剛性滾輪扶正器安放在套管內(nèi)。

  剛性螺旋扶正器:

  一是在井壁不規(guī)則時(shí)下套管過程中,螺旋扶正器可產(chǎn)生一定橫向扭矩分力,使扶正器產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)從而減輕下套管的阻力,

  二是在管外環(huán)空中,當(dāng)水泥漿穿過扶正器螺旋片時(shí)產(chǎn)生旋流,改善了環(huán)空流場,從而可提高水泥漿頂替效率,對提高固井質(zhì)量十分有利。滾輪扶正器安放在上一層套管內(nèi),這樣有利于減少下放的阻力和減少旋轉(zhuǎn)時(shí)候的阻力。

  三、結(jié)論與建議

  ①對大斜度井必需強(qiáng)化井眼準(zhǔn)備技術(shù)措施,有效地清除巖屑床、降低(管柱、鉆井液)摩阻,固井前適當(dāng)降低鉆井液粘切,確保套管能順利下入。

  ②開展套管下入摩阻預(yù)測分析選用頂驅(qū)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和導(dǎo)向引鞋下套管技術(shù),保證套管能順利下入到預(yù)定位置。

  ③選擇適當(dāng)?shù)姆稣黝愋筒?yōu)化扶正器安放位置,確保套管居中度≥67%。

  ④根據(jù)井況,前期用軟件分析,模擬是否可使用旋轉(zhuǎn)套管固井技術(shù)。

  ⑤根據(jù)前期軟件模擬和通井信息,選擇合適的套管或者加扭矩環(huán)確保套管可以旋轉(zhuǎn)。

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