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        3 1/2英寸非標鉆具在5 1/2英寸套管開窗側鉆井中的應用

        2020-03-04 05:17:22李業(yè)勛長城鉆探工程有限公司鉆井三公司遼寧盤錦124010
        化工管理 2020年2期
        關鍵詞:環(huán)空非標開窗

        李業(yè)勛(長城鉆探工程有限公司鉆井三公司,遼寧 盤錦 124010)

        0 引言

        長城鉆探側鉆能技術始于1992年,第一口側鉆井—齊40-16-26C側鉆井施工,該井側鉆成功,為油田近千口瀕臨報廢的井帶來再生希望。經(jīng)過多年的發(fā)展,長城鉆探鉆井三公司依托遼河油田成為國內(nèi)完成側鉆井最多、運用側鉆技術增儲上產(chǎn)最明顯的油田,技術水平也一直處于領先地位。隨著油田剩余油氣開發(fā)的需要,裸眼段逐年增加,為了滿足側鉆井工藝要求,長城鉆探鉆井三公司在遼河油田51/2″(″,為英寸單位符號。下同)套管開窗長裸眼段鉆井大力推廣31/2″非標鉆具,取得了良好的使用效果。

        1 現(xiàn)有2 7/8″鉆桿存在的不足

        2018年以前,我公司在遼河油區(qū)施工的51/2″套管開窗長裸眼鉆井都是使用符合API標準的27/8″鉆桿。以F42-32C井為例,窗口位置1955m,完鉆井深2613m,裸眼段長658m。鉆具組合為:φ118mm單牙輪鉆頭+φ102mm單彎螺桿+浮閥+定位接頭+φ105mm雙母無磁鉆鋌1根+φ105mm鉆鋌2根+φ73mm加重鉆桿20根+φ73mm鉆桿。

        51/2″套管開窗鉆井井眼較常規(guī)井眼的根本差別在于井徑和環(huán)空間隙小,較小的環(huán)空間隙導致小井眼在鉆井過程中環(huán)空壓耗過大。根據(jù)國內(nèi)外對小井眼鉆井技術的研究資料顯示,常規(guī)27/8″鉆桿接箍外徑偏大在φ105-φ110mm之間,小井眼的環(huán)空壓耗占總壓耗的40%以上,而81/2″及以上常規(guī)井眼的環(huán)空壓耗大約占總壓耗的10%。使用常規(guī)27/8″鉆桿環(huán)空壓耗大,井壁承受的壓力波動大,特別是鉆桿接箍處鉆井液上返速度是本體處的3~4倍,井壁穩(wěn)定性差極易導致井漏和劃眼的情況發(fā)生。因泵壓高,施工排量受限,攜巖困難也易引發(fā)其他復雜情況。由于水眼小,增加了鉆具內(nèi)的循環(huán)壓耗,到達馬達的鉆井液壓力減小,影響了鉆進效率。

        2 3 1/2″非標鉆具的優(yōu)勢

        隨著遼河油區(qū)51/2″套管側鉆井長裸眼井的最多,管柱內(nèi)外的壓耗越來越大,為了能夠均勻內(nèi)外管柱的壓耗,結合現(xiàn)有通用的鉆具尺寸,采用31/2″管體與小接箍(外徑φ100mm)接頭的組合,接頭螺紋是根據(jù)API RP 7G的理論設計得出的。

        2.1 采用雙臺肩PD29扣型

        非標鉆具最大的特點是采用雙臺肩PD29扣型,與API標準接頭相比有2個密封面,在雙臺肩接頭上扣時,主臺肩先頂上,副臺肩留有很小的間隙,以確保主臺肩能起到密封作用。當上扣達到一定扭矩后副臺肩頂上;當達到上緊扭矩后,副臺肩能夠起到增加抗扭強度的作用。

        2.2 大內(nèi)徑小接箍

        31/2″非標鉆具雙臺肩非API標準接頭內(nèi)徑為φ50.8mm,外徑為φ100mm。 減小接頭外徑,增加了環(huán)空空間,降低了鉆具環(huán)空的循環(huán)壓耗。本體內(nèi)徑為φ70.2mm,增加本體的內(nèi)徑,降低了鉆具內(nèi)的循環(huán)壓耗。

        圖1 3 1/2″非標鉆桿示意圖

        表1 3 1/2″PD29鉆桿與2 7/8鉆桿的主要參數(shù)表對比

        3 3 1/2″非標鉆具的應用情況

        與27/8″鉆桿相比,31/2″非標鉆具有高抗扭、大排量、循環(huán)壓耗低等優(yōu)勢,2018年以來,我公司在遼河油區(qū)51/2″套管開窗長裸眼鉆井中積極開展現(xiàn)場試驗,并進行了推廣應用。

        F41-39C井是一口51/2″套管開窗長裸眼鉆井,其開窗點位置為1598m,完鉆井深2418m,裸眼段長820m,施工中使用31/2″G105非標鉆具,鉆具組合為φ118mmPDC鉆頭+φ102mm單彎螺桿+浮閥+定位接頭+φ105mm雙母無磁鉆鋌1根+φ88.9mm鉆桿。循環(huán)壓耗顯著降低,與根據(jù)實際數(shù)據(jù)并通過軟件計算結果相符,在7 l/s的排量下施工中使用31/2″非標鉆具比使用27/8″普通鉆桿,其計算立管壓力相差2.56MPa。說明φ118mm小井眼環(huán)空間隙小,循環(huán)當量密度高,循環(huán)壓耗大,可以通過使用31/2″非標鉆具等技術措施,顯著降低循環(huán)壓耗,減輕起鉆后由于地層橫向應力的釋放帶來的影響,降低井壁失穩(wěn)和井漏風險。本井順利完鉆未發(fā)生劃眼、電測遇阻等井下故障。

        4 結論

        31/2″非標鉆具非標鉆具具有高抗扭、大水眼、雙密封等特點,較API標準鉆具在長裸眼段側鉆井使用中更有優(yōu)勢。自31/2″非標鉆具遼河油田51/2″套管開窗長裸眼段鉆井中推廣應用以來,未發(fā)生任何鉆具質量事故,有效保障了長裸眼段的安全提速目標,取得了良好的使用效果,具有廣闊的應用前景。

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