套管钻井实现钻井方式突破

[加入收藏][字号: ] [时间:2012-12-04  来源:石油与装备杂志  关注度:0]
摘要:   随着固井车收队工作的开始,吉林油田采用套管钻井工艺技术施工,井深为1158.3m的民+12-29井顺利完成,使吉林油田开辟了浅开发井钻井施工的新方式套管钻井技术和配套工具,在探索优质高效钻完井方案中率先取得成果。 ...

  随着固井车收队工作的开始,吉林油田采用套管钻井工艺技术施工,井深为1158.3m的民+12-29井顺利完成,使吉林油田开辟了浅开发井钻井施工的新方式——套管钻井技术和配套工具,在探索优质高效钻完井方案中率先取得成果。

 

  套管钻井优势明显

 

  套管钻井指在钻进过程中,直接用套管取代传统的钻杆向井下传递扭矩和钻压,边钻进边下套管,完钻后做钻柱用的套管留在井内用来完井。套管钻井技术把钻井和下套管合并成一个作业过程,钻头和底部钻具组合的起下用钢丝绳在套管内完成,不再需要常规的起下钻作业,与钻杆钻井比较,套管钻井有比较明显的优势。

 

  缩短建井周期 钻井过程与下套管同步完成,节省了建井时间。从时效分析看,扶余地区套管钻井建井周期与常规钻井相比,缩短了15小时。新民地区套管钻井建井周期与常规钻井相比,缩短了20小时。

 

  减少井下事故 因井眼内地层膨胀和井壁坍塌等原因,易造成卡钻事故。由于套管钻井的井筒自始至终有套管伴随到底,大大减少了常见的地层膨胀、井壁坍塌、冲刷井壁、井筒键槽和台阶。

 

  改善井控状况 钻具起钻时产生抽汲作用,容易诱发井喷,由于套管钻井时井筒内始终有套管,也不再有起下钻杆时对井筒的抽汲作用。

 

  改善水力参数、环空上返速度和清洗井筒状况 由于套管的内径比钻杆大,沿程水力损失大为减小,从而减小了泥浆泵的配备功率。环形空间的减小提高了泥浆上返速度,改善了携屑状况。

 

  减小尺寸 简化结构 降低费用 由于套管钻井可以取消二层平台,因此,井架高度可以减小,底座的重量可以减轻。对于钩载巨大的深井钻机而言,套管钻井所用钻机比钻杆钻井所用钻机从结构上、重量上要简单得多。由于钻机更加轻便,易于搬迁和操作,人工劳动强度及费用都将减少。节省与钻杆和钻铤有关的采购、运输检验、维护和更换等过程有关的大量人力、物力与费用。

 

  由于套管钻井技术可以简化钻井设备,减少井场占地面积,需要比常规钻井更少的钻井液及水泥浆,同时因其将钻井和下套管作业合并为一个过程,使得建井周期大幅度缩短,降低了地面设备投入和后期作业费用,减少了钻井过程对地层(储层)的污染,保护了油气层,提高了单井产能。套管钻井由于具有缩短钻完井周期、减少井下复杂情况、提高储层保护效果、降低成本等优势,被列为国家“863”重大攻关课题。

 

  集成创新形成配套技术

 

  针对目前科研和生产中急需解决的基础和关键问题,以研究和开发适应转盘钻井方式的浅开发井套管钻井技术为目标,采用钻井工艺、配套工具分析和试验研究相结合的方法,对浅开发井套管钻井技术的普遍规律进行了探讨,进行了大量的研究和现场试验工作,取得了一系列研究成果。

 

  利用自行设计的、具有独立自主知识产权的工艺及配套工具和管材完成了全井套管钻井现场试验。

 

  研究了低摩阻钻井液体系、钻头及钻井参数的优选、提高固井质量技术、套管扭矩监测技术等关键技术问题,成功解决了浅开发井全井套管钻井工艺的一系列关键问题。

 

  形成了适应转盘钻井驱动方式的浅开发井套管钻井工具配套系统,研究了套管夹持头、钻头脱接装置、固井自封式胶塞及胶塞座、套管刚性扶正器、套管丝扣承扭技术、套管钻井专用承扭保护器等关键技术和工具。

 

  特制的BGC套管的各项性能指标能满足现场使用的要求。

 

  提出了套后油水层识别的测井方法,通过实验验证了其有效性。

 

  现场应用交出完美答卷

 

  民+12-29井设计井深1148m,完钻井深1158.3m。主要设备包括XJ550钻机、3NB-1300泥浆泵;钻头型号为HT2463,规格 Φ215.9mmPDC;套管规格为Φ139.7mm×9.17mm,钢级:P110;采用低固相-抑制性聚合物钻井液体系。

 

  该井套管钻井实际进尺932.72m,全井平均机械钻速25.05m/h,试验井套管钻井时间71.5h,纯钻进时间37.23h,建井周期128h。完成固井工艺过程后经,声幅测井检测,固井质量优质。本井同本地区相同井身结构常规井相比,缩短完井周期20小时。

 

  新技术前景广阔

 

  吉林油田公司钻井工艺研究院科研人员通过几年的研究和攻关,联合中石油钻井工程技术研究院完成了适于转盘驱动方式的单/多行程套管钻井配套系统研制,开发出了套管钻井专用配套工具,获得国家实用新型专利13项,申请发明专利2项。其中在国内现有装备条件下实施单/多行程的套管钻井技术,系国内外首创。

 

  套管钻井技术是一项降低资源占用,减少能耗和排放的绿色钻井技术,是中国石油实现有效降低钻井成本目标的重要手段之一,为国内钻井提供了一种新的钻井方式,也为复杂地区钻井施工提供了新的技术手段,具有巨大的推广应用前景和良好的经济效益。



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