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1、套管鉆井技術(shù)鉆井現(xiàn)場應(yīng)用
摘要 : 隨著油田進(jìn)一步開發(fā), 勘探與鉆井技術(shù)進(jìn)一步發(fā) 展,套管鉆井技術(shù)逐步提到議事日程。尤其是通過勘探開發(fā) 的結(jié)合,人們對地下油藏認(rèn)識進(jìn)一步加深,從鉆井成本、工 期、地下油氣層的污染角度,套管鉆井技術(shù)有著較廣泛的發(fā) 展前景。
關(guān)鍵詞 : 套管;鉆井技術(shù);現(xiàn)場應(yīng)用
隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展,勘探、開發(fā)、采油過程中人們對 地下油藏的逐步認(rèn)識,套管鉆井技術(shù)在大慶油田得到了研究 與試驗(yàn)。通過現(xiàn)場試驗(yàn),油層鉆遇情況、工期控制、成本控 制等達(dá)到了預(yù)期效果,說明套管鉆井技術(shù)工藝的設(shè)計(jì)符合現(xiàn) 場試驗(yàn)要求。 套管鉆井過程中, 著重注意以下幾個(gè)方面問題:
一、套管鉆井應(yīng)用的范圍
(
2、一)套管鉆井適用于油層埋藏深度比較穩(wěn)定的油區(qū) 由于套管鉆井完井后直接固井完井,然后射孔采油,沒 有測井工藝對儲(chǔ)層深度的測量、儲(chǔ)層發(fā)育情況的評價(jià),故此 要求油層發(fā)育情況及埋藏深度必須穩(wěn)定,這樣套管鉆井的深
度設(shè)計(jì)才有了保證。
(二)適用于發(fā)育穩(wěn)定,地層傾角小的區(qū)域 由于套管鉆井過程中不可避免地存在井斜,井斜影響結(jié) 果就是導(dǎo)致完鉆井深和垂深存在差異,井斜越大,這種差異 越大。而地層傾角的大小、裂縫、斷層等的發(fā)育情況,對井 斜的影響起著重要作用。因此設(shè)計(jì)套管鉆井區(qū)域地層傾角要 小,裂縫、斷層為不發(fā)育或欠發(fā)育,才有利于套管鉆井中井 斜的控制。
二、套管鉆井中的準(zhǔn)備條件
(一)就位鉆機(jī)基座必須水
3、平,為設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)及鉆井 過程中的防斜打直創(chuàng)造良好的條件。
(二)套管鉆井中所選擇套管必須是梯形扣套管,因其 絲扣最小抗拉強(qiáng)度是同規(guī)格型號圓形扣套管的 2 倍左右,能 有效增大套管鉆井過程中的安全系數(shù);其次梯形扣套管,便 于操作過程中上卸扣。
(三)鉆頭優(yōu)選條件必須滿足施工中扭矩盡可能小,水 馬力適中的原則。根據(jù)扭矩的情況,可以考慮選擇牙輪鉆頭 和 PDC 鉆頭。因牙輪鉆頭數(shù)滾動(dòng)鉆進(jìn),能有效減少轉(zhuǎn)盤及套 管扭矩,但其要求鉆壓較大,不利于套管柱的防斜。 PDC鉆 頭需鉆壓小,一般(20-60KN),鉆進(jìn)速度較快,套管柱所受 彎曲應(yīng)力小,扭矩小,符合選擇要求。在選擇鉆頭的同時(shí), 還要求選好水眼
4、。水眼過小,總泵壓高,對套管內(nèi)壁沖蝕嚴(yán) 重,長時(shí)間高壓容易損壞套管; 水眼過大, 鉆頭處沖擊力低, 將影響鉆井速度。
三、套管鉆井施工中需注意幾方面問題
(一)井斜控制問題 套管鉆井過程中,井斜控制是首要問題,井斜直接影響 到所鉆井眼的垂直深度。也就是說油層的埋藏深度與所鉆實(shí) 際深度能否相穩(wěn)合,關(guān)鍵取決于井斜。
1、控制鉆壓 10-30KN 合理范圍內(nèi)鉆進(jìn)。由于套管鉆井 時(shí),套管柱中沒有鉆鋌和扶正器等,在加壓過程中,套管柱 受壓極易彎曲導(dǎo)致井斜。因此鉆井過成中要嚴(yán)格控制鉆壓, 從這個(gè)角度講,選擇 PDC鉆頭更適合于套管鉆井。
2、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速控制為低轉(zhuǎn)速, 一般控制在 60-120r/mi
5、n 內(nèi), 低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)過程, 有利于套管柱的穩(wěn)定, 有利于井斜的控制。
3、 井架基座安裝平直,保證開鉆井口垂直,
4、 加強(qiáng)中途測斜監(jiān)控,一方面便于了解控制下部井斜 控制情況,另一方面便于計(jì)算垂深。
(二)套管保護(hù)問題
套管鉆井完井后,套管柱直接留在井內(nèi),因此對套管保
護(hù)很重要
1、要使用套管絲扣膠。套管依靠絲扣密封,在套管鉆 井過程中,要使用套管專用膠,保證絲扣部位密封可靠,聯(lián) 接牢固。
2、套管防腐問題。套管鉆進(jìn)時(shí),由于旋轉(zhuǎn),外壁受到 磨損,其外防腐層容易脫落。內(nèi)壁受到鉆井液的沖刷,內(nèi)防 腐層也受到?jīng)_蝕。一是要求用于鉆井的套管,做好內(nèi)外涂層 防腐;二是鉆井中采用低轉(zhuǎn)速小鉆壓鉆
6、進(jìn),有利于減少套管 外壁的磨損,三是采用增大鉆頭水眼尺寸,降低管內(nèi)泵壓, 減少鉆井液對套管內(nèi)壁的沖蝕。
(三)鉆井參數(shù)控制
1、 鉆壓控制在10-30KN。一是有利于防止套管彎曲引起
井斜;二是有利于減少套管扭矩,防止鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)套管 事故。
2、 轉(zhuǎn)速控制壓60-120r/min。其優(yōu)點(diǎn)是:①減少套管柱 扭矩;②低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn),有利于減輕套管柱外壁與井壁之間的 磨損。
3、 總泵壓控制在 6-7MPa 以內(nèi)。一是減少鉆井液對套管
柱內(nèi)壁沖蝕;二是減少對回壓凡爾的沖蝕磨損。
(四)完井工藝過程控制
1、鉆頭上部、套管柱底部安裝回壓凡爾,有利于固井 施工后能實(shí)施敞壓侯凝。
2、完
7、鉆后要處理好鉆井液的粘切性能,并充分循環(huán)洗 井,為提高固井質(zhì)量做好準(zhǔn)備。
3、固井施工采用壓塞碰壓固井,碰壓后試壓,并盡可 能敞壓侯凝。如果敞不住壓,可實(shí)施蹩壓侯凝,所蹩壓力為 最大替壓三分之一左右,并分別在 3 小時(shí)后放掉 50%, 8 小 時(shí)后放盡。
四、結(jié)論與建議
(一)套管鉆井在大慶地區(qū)目前適用于 700 米以內(nèi),且 地層穩(wěn)定區(qū)域。
(二)由于受到井斜的影響,套管鉆井井深受到限制。 如何擴(kuò)大套管鉆井深度需要在鉆壓、轉(zhuǎn)速、鉆頭選型、施工 工藝等各方面進(jìn)一步優(yōu)化。
(三)套管防腐與耐沖蝕問題還有待進(jìn)一步解決。
(四)固井工藝有待進(jìn)一步與套管鉆井工藝進(jìn)行有機(jī)結(jié) 合,著重解決固井質(zhì)量問題。
(五)套內(nèi)測井技術(shù),油、氣、水判別技術(shù)有待進(jìn)一步 發(fā)展,以滿足套管鉆井技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。套管鉆井范圍進(jìn)一
步擴(kuò)大的需求