旋轉(zhuǎn)固井技術(shù)在埕海油田的應(yīng)用分析

時(shí)間：2020-10-07 20:33:06 理工畢業(yè)論文我要投稿

　　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。

旋轉(zhuǎn)固井技術(shù)在埕海油田的應(yīng)用分析

　　關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)固井;大位移井

　　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。

　　二、旋轉(zhuǎn)固井技術(shù)

　　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力源旋轉(zhuǎn)套管柱，使整個管管串旋轉(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主要因素。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)動力，CDS系統(tǒng)自帶一個液壓工作站，為錨定套管提供動力。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

　�、賹Υ笮倍染匦鑿�(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%。

　�、芨鶕�(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)。

　�、莞鶕�(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)。

　　參考文獻(xiàn)：

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