深水钻井表层导管施工关键技术研究与应用 中国石油大学(北京)石油工程学院
中国石油大学(北京)油气井工程系介绍
2、钻柱力学与井眼轨迹控制技术
2.1 管柱屈曲理论与复合 管柱优化设计
通过建立和求解井下管柱在压 扭作用下的非线性屈曲微分控 制方程,综合考虑管柱自重、 约束井眼的形状,以及摩擦阻 力的耦合影响,得到了管柱正 弦屈曲和螺旋屈曲构型的系列 解析解及相应的接触力计算公 式;所得解析解与数值解均有 良好的一致性。同时,确定了 管柱保持初始平衡段、弦屈曲 构型段和螺旋屈曲构型段等所 对应的临界载荷及载荷范围, 从而确定了受井眼约束管柱的 后屈曲路径及其内力分布。 在此基础上,提出了油气井复 合管柱的优化设计。
研究队伍和师资力量
• • • • • • • • 中国工程院士1人(2001年) “长江学者奖励计划”特聘教授1人(2001年) “国家杰出青年基金”获得者2人次(1998、2001) 中国青年科技奖获得者2人次(第四届、第六届) 入选国家“百千万人才工程”(第一、二层次)2人次(首批 1人、第二批1人) 1994年入选“国家教委跨世纪优秀人才计划”1人次 有1人兼任国务院学位委员会学科评议组成员及全国政协委 员等职 另有1人兼任中国科协委员等职
1、钻井地下压力评价技术
地应力测试与解释技术 • • • • • 深层地应力测试 小型压裂解释地应力技术 偶极测井解释地应力技术 分层地应力预测技术 区域地应力数值模拟技术 岩石力学参数测试与解释 • • • • • 应力应变特性测试 弹性与强度测试 蠕变特性测试 断裂韧性测试 测井解释技术
塔中68 塔中31 塔中12 塔中30 塔中50 塔中62 塔中15 塔中58 塔中69 塔中70 塔中169 塔中4-7-38 塔中52 塔中53
中国石油大学(北京)
油气井工程系
(钻井)
中国石油大学(北京) 石油天然气工程学院 2005年10月
20311071_圭亚那超深水油田钻完井关键技术
圭亚那超深水油田钻完井关键技术朱!磊 刘宇沛 许昊东 李!滨 武广瑷"!&中海油研究总院有限责任公司!北京#"""(,'摘要!近几年!埃克森美孚石油公司在南美洲圭亚那海域的+7I W F O P b 区块发现大量深水油气资源$在("#,年全球十大油气田发现中!有/个来自+7I W F O P b 区块!其中中国海油在该区块有(/%的权益$该区块的油气资源普遍存在超深水%储层疏松%储层数量多%存在沥青质析出风险%完井管柱复杂的特点!针对这些难点和特点!该项目在井身结构设计%防砂设计等方面形成了一套钻完井关键技术!本文对该油气田钻完井方案进行了介绍和剖析!对于其他深水油气田的开发具有一定的借鉴意义$关键词!圭亚那)深水)钻完井)智能完井)沥青质)井身结构中图分类号 D ^/,文献标识码 0文章编号 ("9/3:(9:&("#9'_#3"!#"3"/012 #".#(",:(O P P 7.("9/3:(9:.("#9._#./9G 6D :6=?91<1.26B 1@072<<29.*90=185<6:219@17J >D*9*K <:7*F 0665I*:6712<@26<0B [R L5P @!5@L'L 3S P @!G L)I O 3C O A =!5@8@A !&L*L I A =3I @&19::1;(5(2*"#<.5)0)+)(1$C !E )8C =(0>0./#"""(,!1#0.2'H C B :7*=:!<AF P >P A 7N P I F U !^\\O A E O W @QR I UC @U >O V P F P CI Q I F =PA L ?W P FO TC P P S 6I 7P FO @Q I A C =I UF P U O L F >P U @A7R P +7I W F O P bW Q O >b @A*L N I A I !+O L 7R0?P F @>I .<A("#,!T @V PO T 7R P6O F Q C f U 7O S 7P AO @Q I A C =I U T @P Q C U6P F PC @U >O V P F P C T F O ?7R P+7I W F O P bW Q O >b !O T6R @>R2Z J J 2R I U I (/%@A 7P F P U 7@A 7R @U W Q O >b .D R P O @Q I A C =I U F P U O L F >P U @A 7R @U W Q O >b =P A P F I Q Q N R I V PL Q 7F I 3C P P S 6I 7P F !R @=R S O F O U @7N !Q I F =PF P U P F V O @F U !F @U bO T I U S R I Q 7P A P S F P >@S @7I 7@O A !I A C>O ?S Q @>I 7P C S F O C L >7@O A U 7F @A =.K O F7R P U PC @T T @>L Q 7@P UI A C>R I F I >7P F @U 7@>U !7R Pb P N 7P >R A O Q O =@P UO TC F @Q Q @A =I A C>O ?S Q P 7@O AR I V P W P P A T O F ?P C @A 7R P6P Q Q U 7F L >7L F P I A C U I A C >O A 7F O Q .D R @U S I S P F @A 7F O C L >P U I A CI A I Q N _P U 7R PC F @Q Q @A =I A C>O ?S Q P 7@O A S Q I A !6R @>RR I U >P F 7I @A F P T P F P A >P U @=A @T @>I A >P T O F 7R P C P V P Q O S ?P A 7O T O 7R P F C P P S 6I 7P F O @Q I A C =I U T @P Q C U .G 6D I170B !*L N I A I )C P P S 6I 7P F )@A 7P Q Q @=P A 7>O ?S Q P 7@O A )I U S R I Q 7P A P )6P Q Q U 7F L >7L F P %!引!言圭亚那+7I W F O P b 区块距离海岸约#9"b ?处*#+!作业者埃克森持有$/%的权益!中海油持有(/%的权益$在("#,年全球十大油气田发现中!有/个来自+7I W F O P b 区块$+7I W F O P b 油气田为超深水油气田!目前在钻探井!最浅水深约是#4""?!最深水深超过(:""?*#+$参与这一项目!不仅为中海油带来可观的油气产量增长!也将为中海油在超深水项目的开发及运营管理上带来一定经验$目前该区块一期项目正在紧张的实施过程中!项目采用水下生产系统gK 1+J &浮式生产及储油装置'的模式*(+$本文对该油气田钻完井方案进行了介绍和剖析!对于其他深水油气田的开发具有一定的借鉴意义$$!钻完井难点分析圭亚那+7I W F O P b 区块处于深水区!存在多套高渗砂岩储层!该区块的钻完井存在以下一些难点"&#'超深水"油气田水深范围#4""#(:""?!属于超深水的范围!对钻完井安全作业和设备的选择要求更高$"!!收稿日期"("#93,3!#)修回日期 ("#93##3#!!作者简介 朱磊	,!.!'!男!硕士!高级工程师!主要从事深水油气田开发方案的编制以及海洋钻井技术的研究$第4卷增刊!("#9年##月海洋工程装备与技术J 2^0Z^Z *<Z ^^H <Z *^`X <1E ^Z D 0Z ;D ^2)Z J 5J *'d O Q .4!+L S S Q .Z O V .!("#9增刊朱!磊!等"圭亚那超深水油田钻完井关键技术#!##!#!&('钻井难度高"储层垂深超过/$""?&均以海平面为深度起始点'!为尽可能暴露储层!提高产能!采用近水平井的大斜度定向井高效开发!储层段井斜角达,,h)开发井深度多在:"""?以上!最大井深近9"""?)储层上方存在一个异常高压层段!较储层段的钻井液密度高".":=(>?!$&!'生产管柱复杂"高速注水开发!采油井产量亦较高!地面设施及管线对出砂量有严格要求!防砂方式及作业必须满足超深水井长期安全可靠生产的要求)需要接入大量管线!如控制管线%各种化学药剂注入管线%井下温压数据传输管线等$&$'井筒流动保障风险大"沥青质存在于储层中!井筒中存在沥青质析出的风险!需要针对性的考虑应对沥青质析出的策略$!!钻井关键技术分析(.#!水下生产系统布局模式优选该区块存在多个开发层位!造成井数众多!对于水下生产系统的布局提出了更高的要求$#9$:年美国第一次提出水下生产系统概念!水下生产系统技术已成为经济高效开发边际%深海油气田的关键技术$目前主要存在四种典型水下生产系统布局*!+""集中式基盘)$丛式井管汇)%单井回接)&链式布置$集中式基盘模式系统灵活性较差!/""?以上水深中不常见$单井回接适用于已建设施周边的小规模%高度分散%边际油气藏的开发或者单井产量较高!受工程管线尺寸限制的超大型油田)而链式布置通常应用于含有两个或多个卫星井%丛式井管汇或集中式基盘管汇!通过海底管道和脐带缆连接在一起!串联后回接到依托设施$丛式井管汇目前已经成为深水水下生产系统布局中的主要发展形式!井口位置可集中可分散!可根据油藏灵活调整)水下井口的丛式井组合方式通常为!#,口水下井口分散地布置在中心管汇的周围!采油树和管汇之间通过跨接管&Y L?S P F'连接!主管线少)水下设施分批到货分批投资%采油树间距大方便后期维修等$圭亚那项目选用丛式井管汇的模式!便于采办施工!更加灵活的满足油藏要求$(.(!井身结构设计深水条件下的井身结构设计!除了常规浅水和陆地钻井设计中要考虑的问题之外!还有大量深水特有的挑战和问题!主要表现在破裂压力低%密度窗口小%浅层气%浅水流%圈闭压力&I A A L Q L U S F P U U L F PW L@Q C L S!018'%井眼清洁等一系列问题$深水井套管层次及下深的确定通常采用自上而下法*$+$由于深水钻井中地层破裂压力梯度较低!采用自上而下法可以为后续钻井作业提供足够的备用套管层次空间!以应对可能出现的意外情况.由于一般情况下水下井口悬挂套管层次限制为$层!为保证后续井眼尺寸以及钻进中出现意外复杂情况时能实施临时技术措施!深水钻井中广泛使用了随钻扩眼技术!采用悬挂尾管等方式能够适当增加井身结构开次)深水井通常针对特殊层位!设计备用井身结构)考虑深水井产量和完井方式!完井套管尺寸较大$深水井身结构设计中底层套管尺寸一般不低于:i$典型的深水井井身机构如表#所示$表$!典型的深水井身结构井眼尺寸(@A套管尺寸(@A套管名称喷射!4i或!"i导管(4i("i表层套管#:#((i#!!(,i中间套管#(#($i9/(,i中间套管,#((i:i尾管!!注"",#((i井眼和:i尾管可以根据地层情况和井深确定是否使用$$该类型可用于一般的深水井$对于难度较小的深水井!可选的简化的井身结构如表(所示*/+$表!!深水井身结构的简化类型井眼尺寸(@A套管尺寸(@A套管名称喷射!"i导管#:#((i#!!(,i表层套管#(#($i9/(,i中间套管,#((i:i尾管!!注""#:#((i井眼采用海水钻进$$该类型可在对地区认识比较深入的情况下使用$对于一些复杂的深水井!可以选择强化的深水井身结构!增加套管层次!如表!所示*/+$#!#(!#海洋工程装备与技术第4卷表"!深水井身结构的强化类型井眼尺寸(@A套管尺寸(@A套管名称喷射!4i或!"i导管(4i("i表层套管("i#4i尾管#:#((i#!!(,i中间套管#$i##!($i尾管#(#($i9/(,i中间套管,#((i:i尾管!!注""("i井眼与#4i尾管%#$i井眼与##!($i尾管!可以根据地层情况和井深确定是否使用$$#:#((i井眼与#!!(,i套管可以替换为#:i井眼与#!/(,i套管$%9/(,i套管可以用#"!($B9:(,i套管代替$&广泛地应用扩眼技术$圭亚那开发井虽然井深较深!但是根据探井的作业经验以及孔隙压力%破裂压力的预测结果!采用$层井身结构可以满足生产要求!并考虑生产管住的间隙要求!推荐水平段采用裸眼完井$同时考虑到作业风险!增加一层##:(,i尾管作为备用$表#!圭亚那项目井身结构井眼尺寸(@A套管尺寸(@A套管名称喷射!4i导管(,i((i B("i表层套管#:#((i#!!(,i或#$i中间套管#$#((i##:(,i备用的尾管#"/(,i B#(#($i#"!($i B9:(,i生产套管,#((i B9#((i裸眼!!对于圈闭压力的控制!目前常用的风险较低和较为经济的控制方法主要是*4+""安装破裂盘!相邻环空的压差将破裂盘打开!将环空圈闭压力释放到井口或者地层)$增加环空可压缩性!采用可压缩隔离液)%释放压力!水泥不返至上层套管鞋!该方法需要满足水泥环必须有效封隔油气水层等$圭亚那项目选择控制水泥返高的方式来控制圈闭压力$#!!(,i中间套管以及#"!($i B9/(,i生产套管的返高均低于上层套管鞋以减轻圈闭压力$图#!圭亚那开发井井身结构设计"!完井关键技术分析!.#!防砂方式选择该区块的岩石力学试验表明!油田储层为疏松砂岩!生产井和注入井都需要防砂措施$生产井防砂方式在砾石充填和优质筛管g膨胀封隔器g井下流量平衡器&@A T Q O6>O A7F O Q C P V@>P!<2;'之间进行选择!需要根据单井的具体需求来确定防砂方式!注入井防砂方式为优质筛管g膨胀封隔器g<2;$部分井考虑智能完井!智能完井的形式仍在进一步的研究中$在对长水平段进行裸眼砾石充填作业时!采用Z0K1I>&非水基完井夜'!确保砾石充填充分和井壁稳定$独立筛管防砂时采用<2;使生产剖面或注入剖面更为均匀$表'!不同防砂方式满足的生产井需求生产井功能需求砾石充填独立筛管高产量!采油指数高""可靠的防砂措施""较低的生产压差!抑制近井地带沥青质析出""可靠的完井方式!满足(/年井寿命""增刊朱!磊!等"圭亚那超深水油田钻完井关键技术#!#!!#!&续表'生产井功能需求砾石充填独立筛管提供均匀的生产剖面&抑制水(气侵'B"为抑制沥青质!频繁关停浸泡二甲苯!再次生产上产快"B最少的粉砂微粒产出到K1+J"/!!注""...满足要求!/...存在一定的风险!B...不满足要求$!.(!井筒流动安全保障本区块预测近井地带或者下部完井管柱容易结蜡!注汽过程中储层中可能会有结蜡现象$流动安全保障方面!通过注入管线进行防垢化学药剂注入!所有的生产井均需要安装防垢药剂注入阀$井下安全阀安装避开水合物形成位置!在采油树位置注甲醇消除水合物!不再在井下安装甲醇注入阀$通过注入管线注入沥青质抑制剂*:+!所有生产井均需要安装沥青质抑制剂注入阀!对于沥青质抑制溶剂的优选还需要进一步开展工作$同时!在井下安全阀处注入二甲苯防止沥青质析出!确保井下安全阀不受沥青质影响$井下安全阀采用非自平衡式!需要打压来保持开启状态$图(!常规生产井完井管柱!.!!清井返排清井是为了排出井筒内的完井液)将钻完井期间侵入油藏的钻完井液%杂质等生产出来$圭亚那项目考虑到清井返排到钻井船的风险及昂贵的费用!生产井完井后不立即返排!后期返排一定量的无固相完井液&包含一些缓蚀剂%除氧剂和杀菌剂'到K1+J$注水井不需返排到K1+J 或者钻井平台上!注入水直接压开泥饼注入地层即可$注气井不需返排到K1+J或者钻井平台上!采用酸溶性钻井液储层段!下部完井后!裸眼段替入含酸前置液清除泥饼$类似清井返排处理措施在墨西哥深水区域也常有应用!实践表明生产井完井后不立即返排并不会污染储层$这也是影响该油田产能的一个风险因素$需要根据实际的效果进行进一步的评价工作$#!结!语&#'根据探井的作业经验以及孔隙压力%破裂压力的预测结果!圭亚那项目采用$层井身结构可以满足生产要求!同时考虑到作业风险!增加一层##:(,i尾管作为备用$&('圭亚那需要采用沥青质抑制剂来缓解沥青质沉积!如果不能充分缓解沥青质沉积!生产井将用二甲苯作为补救措施$如果结蜡在近井地带导致产量损失!可以通过修井作业做二甲苯浸泡来消除结蜡$&!'圭亚那项目考虑到清井返排到钻井船的风险及昂贵的费用!生产井完井后不立即返排!后期返排一定量的无固相完井液到K1+J!这也是影响该油田产能的一个风险因素$需要根据实际的效果进行进一步的评价工作$&$'圭亚那深水油田的开发经验可以为其他深水油气田的开发提供一定的借鉴$参考文献*#+石油圈.盘点("#,"全球油气勘探发现量排行榜*E(J5+.R77S"((666.O@Q U A U.>O?(I F7@>Q P(!4994"J@Q<A C L U7F N.2O L A7@A=("#,"=Q O W I QO@QI A C=I UP\S Q O F I7@O A C@U>O V P F@P U Q@U7*Y(J5+.)D D1"((R77S"((666.O@Q U A U.>O?(I F7@>Q P(!4994"*(+c P F O A0Q Q P N A P!5I L=I F C5I N A P!P7I Q.5@_I T@P Q C C P V P Q O3S?P A73 7R P*L N I A P U P1P F U S P>7@V P*Y+.+1^#9#(!9!("#,*!+王莹莹!王德国!段梦兰!等.水下生产系统典型布局形式的适应性研究*Y+.石油机械!("#(!$"&$'"/,3,4.&I A='@A=N@A=!&I A=;P=L O!;L I A E P A=Q I A!P7I Q.#!#$!#海洋工程装备与技术第4卷0C I S7I W@Q@7N O T7N S@>I Q Q I N O L7O T L A C P F6I7P F S F O C L>7@O A U N U7P?*Y+.1P7F O Q P L?E I>R@A P F N!("#(!$"&$'"/,3,4.*$+董兴亮!曹式敬!唐海雄!等.海洋石油钻井手册*E+.石油工业出版社!("##!,:39!.;O A=G@A=Q@I A=!2I O+R@a@A=!D I A=)I@\@O A=!P7I Q.J T T U R O F P O@Q C F@Q Q@A=?I A L I Q*E+.1P7F O Q P L?<A C L U7F N1F P U U!("##!,:3 9!.*/+管志川!柯珂!苏堪华.深水钻井井身结构设计方法*Y+.石油钻探工艺!("##!!9&('"#43(#.*L I A[R@>R L I A!c P c P!+L c I A=R L I.;P U@=A?P7R O C O TC P P S6I7P F C F@Q Q@A=6P Q Q W O C N U7F L>7L F P*Y+.1P7F O Q P L?;F@Q Q@A=D P>R A O Q O=N!("##!!9&('"#43(#.*4+杨向前!张兴全!刘书杰!等.深水井环空圈闭压力管理方案研究*Y+.西南石油大学学报&自然科学版'!("#9!$#&('!#/(3#/9.'I A=G@I A=M@I A![R I A=G@A=M L I A!5@L+R L a@P!P7I Q.+7L C N O A 7R P?I A I=P?P A7U>R P?P O T I A A L Q I F7F I S S F P U U L F P@A C P P S&P Q Q U *Y+.Y O L F A I QO T+O L7R6P U71P7F O Q P L?X A@V P F U@7N&A I7L F I Q U>@P A>P P C@7@O A'!("#9!$#&('!#/(3#/9.*:+范秋菊!刘平礼!罗志峰!等.油井沥青质沉积控制技术的研究与应用*Y+.油田化学!("#4!!!&('!!:"3!:/.K I A`@L a L!5@L1@A=Q@!5L O[R@T P A=!P7I Q.H P U P I F>R I A CI S S Q@>I7@O AO TI U S R I Q7P A PC P S O U@7@O A>O A7F O Q7P>R A O Q O=N@AO@Q6P Q Q U*Y+.J@Q T@P Q C2R P?@U7F N!("#4!!!&('!!:"3!:/.。
深水喷射下表层导管合理钻头伸出量计算_杨进
计算值/mm
试验值/
α =25° 117.3 116.7
α =30° 123.4 121.3
mm 100~150 100~150
由表 1 可知,现场试验条件下,用计算模型计算 出的合理钻头伸出量处于试验得到的合理钻头伸出量 区间中,验证了理论假设的合理性和计算模型的正 确性。
3 实际应用
本文建立的深水喷射下表层导管合理钻头伸出量 计算模型已成功应用于南中国海荔湾、流花和白云等 海域多口深水井。实际作业时,首先运用计算模型求 出各井的合理钻头伸出量(见表 2),然后采用求得的 钻头伸出量进行喷射钻井作业。在 12 口深水井的喷射 钻井作业中,平均每口井节约作业时间 14.96 h。
具有轴对称性[18-19]。
为建立合理钻头伸出量计算模型,首先分析不同
钻头伸出量产生的喷射钻进效果。当钻头伸出量过小
时(钻头喷嘴处于导管鞋上部且轴向距离大),射流束
将部分或全部作用在导管内壁,不能充分破碎土体和
清洁井底,导致成孔和钻进效率低下;当钻头伸出量
过大时(钻头喷嘴与导管鞋轴向距离小甚至处于导管
1 理论假设与模型建立
在喷射钻井中,钻井液通过钻头喷嘴喷射而产生
水射流,以实现井下的破岩和清岩。钻井液经钻头喷
嘴流出后,不仅被井筒中的液体淹没,而且还受到井
壁和井底的限制以及反喷射流的干扰,所以从钻头喷
嘴流出的射流是淹没非自由射流[16-17]。此外,由于钻
头上的喷嘴均为圆形,所以这种射流又属于圆形射流,
Abstract: In view of the absence of a theoretical model for choosing the bit stick-out in deepwater conductor jetting operation, and the existing operational blindness and risks, a bit stick-out calculation model was built up through theoretical derivation and field tests to provide the theoretical basis for the design of reasonable bit stick-out. Theoretical analysis assumes that bit stick-out is the best when the upper edge of the jet flow sprayed from the bit nozzle tip is internally tangent to the lower edge of surface conductor, based on which a formula to calculate the reasonable bit stick-out was derived, and the rationality of the theoretical assumption and correctness of calculation model were proved through field tests. Field test results show that the conductor running speed is in positive correlation with bit stick-out, while the restoration of friction between the conductor and surrounding soil body is in negative correlation with bit stick-out. The calculation model was applied in the drilling operation of 12 deepwater wells in the South China Sea and got good application effects. It saved 14.96 h per well on average, enhanced operational efficiency, and met the safety requirements at the same time. Key words: deepwater; jetting; surface conductor; bit stick-out; calculation model; field test
深水表层套管内管法固井技术与应用
表1 20" 套管钻水泥塞速度
井号
20" 套管鞋内 水 泥 塞 长 度/
m
L3-1 L3-2 L3-3 L3-4 L3-5
38.5 57.0 65.0 44.0 45.0
钻水泥塞 所 用 时 间/
h
7.5 6.0 3.0 2.5 4.5
钻水泥 的 速 度/ (m·h-1)
摘要:深水表层套管固井是深水钻井中的一个关键环节,通常采用井口密封式内 管 法 固 井,但 由 于 对 内 管 法 的 下 入 深度还缺乏理论研究和设计依据,下入深度不够合理,导致作业过程中出现顶替 过 量 或 顶 替 不 够,造 成 套 管 鞋 固 井 质量不合格、套管内留高塞、内管柱被固在套管内等问题。针对深水表层套管固 井 时 出 现 的 系 列 问 题,提 出 了 一 套 适合井口密封式内管法固井的内管柱下入深度的设计理论和方法。利用该设计 方 法,可 计 算 出 了 不 同 尺 寸 的 内 管 柱、不同的顶替效率和不同水深条件下的合理下深,并绘制了相应参考图版。该 设 计 方 法 现 场 实 际 应 用 效 果 良 好, 提高了深水表层套管的固井作业效率。 关 键 词 :深 水 表 层 套 管 ;内 管 法 固 井 ;顶 替 效 率 中 图 分 类 号 :TE256 文 献 标 识 码 :A
2016年中国石油和化学工业联合会科学技术奖授奖项目科技进步一
君,4.段宏昌,5.旷军 虎,6. 田 爱 珍 ,7. 张 杨 ,8. 李 雪 礼 ,9. 袁 程 远 ,10. 曹 庚 振 ,11. 韩 雪 松 ,12. 潘 志 爽 ,13. 黄 校 亮 ,14. 张 海
股份有限公司四川石化有限责 涛,15.孙书红
任公司
中国石油大学(北京),中石油 1. 董 绍 华 ,2. 张 来 斌 ,3. 张
应用
玉,9.李玲 ,10. 杨臣 ,11.王
晓达,12.江义平
14
16J260
万吨级轮胎工业 用功能树脂产业 化关键技术
华奇(中国)化工有限公司,常 州常京化学有限公司,彤程化学 (中国)有限公司,北京彤程创 展科技有限公司
1. 张 成 ,2. 石 飞 ,3. 鲁 代 仁,4.赵燕超,5.邵明 月,6. 陈 新 ,7. 莫 逸 萍 ,8. 王 玉 飞,9.董栋 ,10. 袁敏 健 ,11.
1. 白 晓 东 ,2. 汤 林 ,3. 韩 方 勇 ,4. 陈 龙 ,5. 巴 玺 立 ,6. 边 云 燕 ,7. 戚 东 涛 ,8. 黄 晓 丽 ,9. 孙 国 成,10.张雪峰
3
16J038
复杂地质条件下 固井关键技术研 究与工业化应用
中国石油集团钻井工程技术研究 院
1. 刘 硕 琼 ,2. 齐 奉 忠 ,3. 于 永 金 ,4. 袁 进 平 ,5. 靳 建洲,6.张华,7.徐明,8. 李勇,9.曲从锋,10.张弛
华 ,12. 刘 宏 吉 ,13. 李 进
龙,14.王志鹏,15.池亮
1.李保柱,2.王贵海,3.魏晨
中东鲁迈拉油田
吉 ,4. 周 贤 文 ,5. 高 严 ,6. 凌
7
16J153
年产 6500 万吨 关键技术研究及
海洋深水浅层钻井关键技术及工业化应用
海洋深水浅层钻井关键技术及工业化应用目录1. 引言1.1 背景和意义1.2 结构概述1.3 目的2. 海洋深水钻井技术2.1 钻井平台和设备2.2 钻井工艺流程2.3 钻井液体系统3. 海洋浅层钻井关键技术3.1 钻井方法和工具选择3.2 地质勘探与数据解释3.3 大气环境下的钻井工程挑战4. 海洋钻井工业化应用案例分析4.1 深海石油勘探与开发项目4.2 海洋新能源开发项目4.3 海洋矿产资源开采项目5. 结论与展望(海洋深水浅层钻井关键技术及工业化应用)1. 引言1.1 背景和意义海洋深水浅层钻井技术是目前全球油气勘探与开发领域的关键技术之一。
近年来,随着对传统陆地石油资源的逐渐枯竭和全球能源需求的不断增长,人们对海洋油气资源的开发越来越重视。
相对于陆地石油资源,海洋深水和浅层的钻井具有更大的潜力和开发前景。
深水钻井指在水深超过200米、通常达到1000米以上的海域进行的钻探作业。
而浅层钻井则主要在水深不超过200米的浅海区域进行。
这两种类型的钻井工程都面临着许多挑战,包括复杂的地质条件、恶劣的工作环境以及高昂的成本等。
通过研究海洋深水浅层钻井关键技术及其工业化应用,可以帮助我们更好地了解如何克服这些挑战并实现可持续能源开发和利用。
此外,为了满足全球经济对能源和资源的需求,推动海洋领域的钻探技术和工程实践创新至关重要。
1.2 结构概述本文主要分为五个部分进行论述。
首先,在引言部分,我们将介绍海洋深水浅层钻井关键技术及其工业化应用的背景和意义。
接下来,第二部分将阐述海洋深水钻井技术,包括钻井平台和设备、钻井工艺流程以及钻井液体系统等方面的内容。
第三部分将重点讨论海洋浅层钻井关键技术,其中包括钻井方法和工具选择、地质勘探与数据解释以及大气环境下的钻井工程挑战等方面的内容。
在第四部分中,我们将通过案例分析探讨海洋钻井工业化应用,具体展示深海石油勘探与开发项目、海洋新能源开发项目以及海洋矿产资源开采项目等方面的实际情况。
中国海洋石油深水钻完井技术
中国海洋石油深水钻完井技术姜伟【摘要】The development history of deepwater engineering technology of China National Offshore Oil Corporation has been reviewed and the development direction of deepwater engineering technology in China has been discussed. After the entry into the 21st century, China National Offshore Oil Corporation has accelerated the march towards the deepwater ifeld, and had also attached great importance to the investment scale, technical reserve, talent cultivation and other aspects. It gradually formed three systems, namely, deepwater technology, deepwater scientiifc research and deepwater management, constructed the drilling equipment suitable for differ-ent water depth gradients via the operation practices at home and abroad, which possessed the international and domestic deepwater self-support operation capacity, accumulated the organization management capacity of deepwater practices, and had achieved the leapfrog from "deepwater" to "ultra-deepwater" within 5 years.%回顾了中国海洋石油深水工程技术的发展历程,探讨了国内深水工程技术的发展方向。
深水钻井的难点及关键技术
深水钻井的难点及关键技术随着油气资源的持续开采,陆地未勘探的领域越来越少,油气开发难度越来越大。
占地球面积70%以上的海洋有着丰富的油气资源,油气开发重点正逐步由陆地转向海洋,并走向深海。
目前,国外钻井水深已达3000m以上,而我国海上油气生产一直在水深不足500m的浅海区进行,我国南海拥有丰富的油气资源,但这一海域水深在500~2000m,我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术。
周边国家每年从南沙海域生产石油达5000X104t以上,相当于我国大庆油田的年产量,这种严峻的形势迫使必须加快我国南海等海域的深水油气勘探开发。
石油工业没有关于“深水”的预先定义。
“深水”的定义随时间、区域和专业在不断变化。
随着科技的进步和石油工业的发展,“深水”的定义也在不断发展。
据2002年在巴西召开的世界石油大会报道,油气勘探开发通常按水深加以区别:水深400m以内为常规水深400m-1500m为深水,超过1500m为超深水。
但深度不是唯一的着眼点,只要越过大陆架,典型的深水问题就会出现。
一、深水钻井的难点与陆地和浅水钻井相比,深水钻井有着更为复杂的海况条件,面临着更多的难题,主要表现在以下几个方面。
1、不稳定的海床由于滑坡形成的快速沉积,浊流沉积,陆坡上松软的、未胶结的沉积物形成了厚、松软、高含水、未胶结的地层。
这种地层由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同,所以它们的活性很大,给导管井段的作业带来了很大困难。
河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远,这些沉积物由于缺乏上部压实作用,所以胶结性差。
在某些地区,常表现为易于膨胀和分散性高,这将会导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。
2、较低的破裂压力梯度对于相同沉积厚度的地层来说,随着水深的增加,地层的破裂压力梯度在降低,致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄,容易发生井漏等复杂情况。
在深水钻井作业中,将套管鞋深度尽可能设置得深的努力往往由于孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃。
复杂结构井特种钻井液及工业化应用项目简介-中国石油大学(北京)
钻井主体技术升级换代发挥了重要作用。 共获发明专利 39 件,软件著作权 7 项,中石油技术秘密 10 件;发表论文
259 篇(SCI 和 EI 收录 73 篇),出版专著 9 部;企业标准 13 件。获省部级技术 发明一等奖 1 项、科技进步一等奖 1 项。在国内外 6 个国家 11 个油气田规模化 应用。近三年直接经济效益 45.14 亿元。专家鉴定认为,整体达到国际先进,仿 生钻井液和润滑防卡技术达到国际领先水平。
月 27 日
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王平全,白杨,
伊达,张杰,苗 有效 西南石油大学
娟,梁红军,潘 专利
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6
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2、查新结果表明:除本课题组发表的科技文献、专利技术及科技成果外, 国内外未见其它与本项目技术特点相符的中外文献的报道。
3、“油气层损害预测、评价方法”的理论成果入编美国大学教材。 4、“井眼强化型仿生钻井液新理论、新方法和新技术”成果被国际著名出版 商“LAMBERT Academic Press”邀请出版专著。 5、根据本发明的双疏性保护油气层理论成果,撰写的《多孔介质油气藏双 疏性理论基础》专著,得到国家出版基金资助。
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西南石油大学 国,贺明敏,王 专利
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2014 年 6
蒋官澄,李颖颖, 蒋官澄,李颖 有效
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水锁剂及其 中国 0388177.
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深水钻井隔水管设计方法及其应用研究
《深水钻井隔水管设计方法及其应用研究》2023-10-27contents •引言•深水钻井隔水管设计基础•深水钻井隔水管设计方法•深水钻井隔水管应用研究•结论与展望•参考文献目录01引言研究背景与意义深水钻井是海上油气开发的重要技术手段,而隔水管是深水钻井的关键装备之一。
深水钻井隔水管设计不当会导致钻井效率低下、钻井成本增加,甚至引发安全事故。
因此,开展深水钻井隔水管设计方法及其应用研究具有重要的现实意义和理论价值。
研究目的建立深水钻井隔水管设计方法,提高隔水管的设计水平和钻井效率,降低钻井成本和风险。
研究方法通过理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对深水钻井隔水管进行设计和优化。
研究目的和方法02深水钻井隔水管设计基础深水钻井隔水管是一种用于深水钻井工程的设备,其主要功能是隔离海水和淡水,以保护钻井设备不受海水腐蚀和盐分影响,提高钻井效率。
深水钻井隔水管的材质通常为高强度钢或其他合金材料,其结构包括管体、连接件、密封件等部分。
深水钻井隔水管概述深水钻井隔水管设计原理深水钻井隔水管的设计原理主要包括力学性能、水力学性能、环境适应性等方面的考虑。
水力学性能方面,隔水管需能够承受海水和淡水的压力和流速,因此需要对其水流阻力、耐磨性、耐腐蚀性等方面进行优化设计。
力学性能方面,深水钻井隔水管需承受各种外力和内部压力,因此需要对其强度、刚度、稳定性等方面进行详细设计。
环境适应性方面,深水钻井隔水管需在深海环境下工作,因此需要对其耐低温、耐高压、耐腐蚀等方面进行特殊设计。
深水钻井隔水管设计标准深水钻井隔水管的设计标准主要包括国际标准、行业标准和企业标准三个层次。
国际标准方面,主要包括ISO、API等国际组织制定的相关标准。
行业标准方面,主要包括中国石油天然气集团公司、中国海洋石油总公司等石油行业组织制定的相关标准。
企业标准方面,主要包括各石油公司的企业标准,如中石油、中石化的企业标准等。
03深水钻井隔水管设计方法利用遗传算法进行优化,以隔水管的结构参数为优化变量,以实现最优的力学性能和使用寿命为目标函数,通过优化得到隔水管的最优设计方案。
深水钻井导管喷射下入施工技术
二 、 深水 表层导 管下入技 术现状
1 . 国 内外技 术现状
在 国 内 , 目前 由于深 水钻井 数量很 少 ,2 0 0 7 年 只有 h u s k y 公 司在 我 国 南海 地 区钻 出我 国第 一 口水 深 超 千 米 的深 水 探 井 L W3 — 1 — 1 井, 该 海域 水 深 为 1 4 8 2米 , 该井 完 钻井 深 3 8 4 3米 。该 井 在钻 井 作 业过 程 中,采 用了 喷射导 管 下入技 术 ,由于该井 的作 业 者是 一家 外 国石 油公 司 ,所 以该 技术 的关键技术 和核 心资料对 中方人 员保 密。
8 00 g pm , 90 0 gp m ;
8 . 在贯入 深度为 1 5 m ( 泥 线以下)位 置时将 导管上提 3 m 以破 碎阻 碍物 ;
9 . 在贯入 深度为 2 6 m ( 泥 线以下)位 置时将 导管上提 3 m 以破碎 阻
碍物 ; l O . 在 贯入 深度为 2 7 m 时 ,将泵速增 加到 l 1 0 0 g p m;
射 导 管 下入 深 度 的计 算 模 型 。
关键 词:深水 表层 导管
一
喷射下入
入泥深 度
、
引 言
一
自上世 纪 9 O 年代 以来 ,深水 石 油勘探 日益成 为热 点 ,世 界范 围 内 的石油 大发 现越 来越 多地来 自深水 区域。 深水 海域 浮式 钻井 装置 采 用常 规的 下入表 层导 管方 法 常常 会 出现 些十 分棘 手的 困难 :其 一 ,钻井 眼 时 由于 地层 松软 ,容 易 出现井 壁
20 1
…
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C h 中 i n a 国 C h 化 e m 工 i c a 贸 l T 易 r a d e
中国南海深水优快钻井技术探索与应用
当代化工研究Modem Chemical Research58技术应用与研究2021•12中国南海深水优快钻井技术探索与应用*刘保波陈彬李彬(中海石油深海开发有限公司广东518000)摘耍:南海深水钻井因面临许多与浅水钻井不同的困难和挑战,导致深水钻井作业周期更长.当前,随着国内加大对南海深水油气田的勘探,优快钻井技术成为了深水油气田大规模勘探开发取得突破的关键技术之一.本文将介绍南海东部在深水优快钻井技术和管理上的探索与突破,实现了从前期常规深■水探井2500m当量平均钻井周期27.59天缩短至11.82天,为加快南海深水油气田的勘探开发提供了技术支撑.关键词:南海深水;优快钻井;技术;钻井周期中国分类•号:T文献标识码:AExploration and Application of Deep-water Excellent and Fast Drilling Technology inSouth China SeaLiu Baobo,Chen Bin,Li Bin(CNOOC Deep-sea Development Co.,Ltd.,Guangdong,518000)Abstractz Deep-water drilling in the South China Sea f aces many difficulties and challenges different f rom shallo^-^ater drilling,resulting in a longer operation cycle.At p resent,with the increasing exploration of d eep-water oil and g as f ields in the South China Sea in China,excellent and fast drilling technology has become one of t he key technologies to achieve breakthroughs in large-scale exploration and development of d eep-water oil and gas f ields.This paper will introduce the exploration and breakthrough in deep-water excellent and f ast drilling technology and management in the eastern part of t he South China Sea.The average drilling cycle of2500-meter-equivalent conventional deep-water exploratory wells has been shortened f rom27.59days to11.82days,and p rovided technical support f or accelerating the exploration and development of d eep-^ater oil and gas fields in the South China Sea.Key words:deep water in South China Sea;excellent andfast drilling;technology^drilling cycle深水优快钻井技术是通过集成先进、适用的技术和装备,优化、创新作业流程,并结合应用新的管理模式而形成的一项系统优化配套技术,旨在大幅提高深水钻井作业效率,降低钻井作业周期和勘探成本。
深水表层导管喷射下入工艺
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2018.21.104深水表层导管喷射下入工艺陈亚亚(中国石油大学(华东)石油工程学院 山东青岛 266000)摘 要:深水钻井导管喷射作业对导管稳定性、导管下入、导管垂直度都有较高的要求,如果喷射作业不成功只能废弃原井位,海洋钻井尤其是深水钻井综合钻井日费动辄上百万美元,将造成经济上的巨大损失。
针对深水喷射下表层导管的作业难度大、施工时间不易控制特点,本文针对浮式钻井装置阐述了深水钻井导管喷射施工作业的前期准备、风险控制和参数优化,对深水钻井表层导管的喷射作业具有一定的指导作用。
关键词:深水钻井 喷射下入 表层导管 作业程序 参数优化中图分类号:TE248 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)07(c)-0104-02表层导管(又称隔水导管、结构套管),是安装在泥线位置的第一层套管,表层导管承受海上钻井设备、隔水管系统以及将来完井、生产和修井作业时强加其上的多重作业载荷及复杂多变的海洋环境载荷。
表层导管安装,倾斜度一般不大于2.0°,以避免钻井作业过程中钻柱、套管柱与水下井口发生磨损。
深水表层导管施工具有作业风险高、控制难度大等特点,如果安装方式选择不正确、控制措施采取不当,容易导致导管下入不到位、井口偏角过大、井口下沉甚至井报废等严重后果,造成重大经济损失。
工程实践表明,表层导管喷射下入表层套管技术能有效提高深水浅层钻井得作业时效,节省钻井时间,因而在很大程度上节约了钻井作业成本,该技术已经在国内外深水钻井中广泛使用。
1 深水表层钻井技术挑战深水钻井表层导管安装作业与常规井相比,主要面临如下:(1)浅层土质疏松,地层承载能力低,增大了导管下沉及井口失稳风险。
(2)地层破裂压力梯度低。
随着水深增加,地层的破裂压力梯度降低,容易发生井漏和井塌等复杂情况。
2 导管喷射安装质量要求及风险应对措施2.1 导管安装质量要求导管喷射下入至设计入泥深度,深度误差应小于1.0m。
深水钻井中浅层水流的预防与控制方法
深水钻井中浅层水流的预防与控制方法张辉;高德利;刘涛;唐海雄【摘要】浅层水流是深水钻井中常见的地质灾害之一,由此所造成的经济损失是十分巨大的.如何避免和减轻可能要面对的浅层水流灾害是一个很有挑战性的课题.因此非常有必要开展相关预防与控制方法研究.介绍了诱发浅层水流的4种机理,分别为:高压砂体机理、裂缝诱导机理、流体储藏诱导机理以及高压传递机理.根据浅层砂体的特性和浅层水流诱导机理,提出了浅层水流钻前预防方法和钻井过程中浅层水流预防方法.针对已识别的浅层水流,归纳总结了控制浅层水流发生的5种方法:提高钻井液密度、使用海底分流器、使用化学钻井液、泡沫胶结固井以及使用导管穿过浅层水流层.该研究对于深水钻井中有效地预防和控制浅层水流的发生具有重要意义.%Shallow water flow ( SWF ) is a kind of common geological hazards in deepwater drilling, which has caused a large amount of financial loss. Deepwater hydrocarbon resource is being explored in China, and it is a very challenging issue to avoid and alleviate the potential harm of SWF. So it is essential to study on the prevention and control method for SWF. Four different mechanisms causing SWF were introduced: fracture inducing, storage inducing, geopressured sands in conductor intervals and transmission of geopressure through cement channels. According to the characteristics of geopressured sands and the mechanisms causing SWF, the corresponding precautions of SWF before drilling and in the process of drilling were proposed. Based on the identified SWF, five means for preventing SWF were summarized: increasing mud weight, using a seafloor diverter, using chemical grout, cementing with foamed slurry and drivingthe conductor through the SWF zone. The research plays an important role in preventing and controlling the deepwater SWF effectively.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2011(033)001【总页数】4页(P19-22)【关键词】深水;浅层水流;诱导机理;高压砂体;泡沫水泥【作者】张辉;高德利;刘涛;唐海雄【作者单位】中国石油大学石油工程学院,北京,102249;中国石油大学石油工程学院,北京,102249;中国石油大学石油工程学院,北京,102249;中海油深圳分公司,广东,深圳,518067【正文语种】中文【中图分类】TE52Abstract:Shallow water flow(SWF)is a kind of common geological hazards in deepwater drilling, which has caused a large amount of financial loss. Deepwater hydrocarbon resource is being explored in China, and it is a very challenging issue to avoid and alleviate the potential harm of SWF. So it is essential to study on the prevention and control method for SWF. Four different mechanisms causing SWF were introduced: fracture inducing, storage inducing, geopressured sands in conductor intervals and transmission of geopressure through cement channels. According to the characteristics of geopressured sands and the mechanisms causing SWF,the corresponding precautions of SWF before drilling and in the process of drilling were proposed. Based on the identified SWF, five means for preventing SWF were summarized: increasing mud weight, using a seafloor diverter, using chemical grout, cementing with foamed slurry and driving the conductor through the SWF zone. The research plays an important role in preventing and controlling the deepwater SWF effectively.Key words:deepwater; shallow water flow; causing mechanism; geopressured water sands; foamed cement浅层水流(Shallow Water Flow,SWF)出现在深水超压、未固结砂层中,是深水油气开发中常遇到的地质灾害问题。
中深层水平井双漂浮下套管关键技术
◄钻井完井►doi:10.11911/syztjs.2023053引用格式:张新亮,金磊,张瑞,等. 中深层水平井双漂浮下套管关键技术[J]. 石油钻探技术,2023, 51(6):57-63.ZHANG Xinliang, JIN Lei, ZHANG Rui, et al. Key technologies for casing running with double floating collars in middle and deep horizontal wells [J]. Petroleum Drilling Techniques ,2023, 51(6):57-63.中深层水平井双漂浮下套管关键技术张新亮, 金 磊, 张 瑞, 张冠林, 冯丽莹(中石化石油工程技术研究院有限公司,北京 102206)摘 要: 针对中深层水平井油层套管下入摩阻大、常遇阻,常规机械式漂浮接箍结构和操作复杂及多个漂浮接箍串联使用风险高的问题,从提高漂浮下套管工具的性能、可靠性和管串通过性等方面入手,研制了随通式漂浮接箍和偏心自旋转承压浮鞋,优选了整体无焊缝弹性扶正器和弹浮式浮箍等关键工具,建立了摩阻系数和漂浮接箍位置确定方法,并制定了漂浮下套管的技术措施,形成了适应于中深层水平井的双漂浮下套管关键技术。
中江气田9口水平井应用了该技术,套管均安全下至设计井深,漂浮下套管工具承受液柱压力最高达62.5 MPa ,漂浮长度最长1 811 m 。
研究和现场应用结果表明,双漂浮下套管技术可以解决中深层水平井油层套管下入困难的问题,为中深层水平井油层套管下入提供了一种新的技术方法。
关键词: 漂浮接箍;浮鞋;套管扶正器;摩阻系数;下套管;水平井中图分类号: TE256+.2 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890(2023)06–0057–07Key Technologies for Casing Running with Double Floating Collars in Middle andDeep Horizontal WellsZHANG Xinliang, JIN Lei, ZHANG Rui, ZHANG Guanlin, FENG Liying(Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Co., Ltd., Beijing, 102206, China )Abstract: There are problems of excessive drag and restriction while running production casing into medium and deep horizontal wells. In addition, the conventional floating collar has a complex structure and complicated running procedure, and multiple floating collars in series have high risk. In order to improve floating collars' performance,reliability, and the pipe string trafficability of casing running, the immediate rupturing disc floating collar and eccentric self-rotating pressure bearing float shoes were developed, and key tools such as integral non-weld centralizer and elastic floating collar were selected. The determination method for drag coefficient and position of drag floating collar was established, and the technical procedure of casing running with floating collar were created, forming the key technologies for casing running with double floating collars suitable for middle and deep horizontal wells. The technologies have been successfully applied in nine horizontal wells in Zhongjiang Gas Field, and the casing was safely run to the designed depth. The maximum liquid column pressure bearing of the floating collar is 62.5 MPa, and the maximum floating length is 1 811 m. The results of research and field application show that the casing running technologies with double floating collars can solve the problem of difficult casing running in middle and deep horizontal wells and provides a new technical method for casing running in middle and deep horizontal wells.Key words: floating collar; floating shoe; casing centralizer; drag coefficient; casing running; horizontal well为提高致密油气藏、低渗透气藏、稠油油气藏及页岩气藏等非常规油气藏的开发效果,国内外广泛采用了大位移井和长水平段水平井等技术[1-4]。
深水表层导管安装方法及风险控制技术研究
深水表层导管安装方法及风险控制技术研究付英军;姜伟;朱荣东【摘要】深水表层导管是整个深水油井建造的基础,其安装作业风险高、操作难度大,加之设计理论模型和实际情况存在差异,有不确定性的风险,一旦操作失败将会导致恶性甚至灾难性事故的发生.在充分调研国内外最新深水钻井资料的基础上,介绍了深水表层导管的安装方法及关键技术参数设计,并根据表层导管喷射下入工艺技术特性对其进行了风险识别分析,提出了相应的控制技术措施,对现场作业具有重要的指导意义.【期刊名称】《石油天然气学报》【年(卷),期】2011(033)006【总页数】5页(P153-157)【关键词】深水钻井;表层导管;喷射下入;风险控制【作者】付英军;姜伟;朱荣东【作者单位】中海石油(中国)有限公司钻完井技术管理部,北京,100027;西南石油大学研究生部,四川,成都,610500;中海石油(中国)有限公司钻完井技术管理部,北京,100027;中海石油(中国)有限公司中海石油研究总院技术研发中心深水工程重点实验室,北京,100027【正文语种】中文【中图分类】TE52深水表层导管(也称之为表层套管或结构套管)是整个深水油井建造过程中安装的第一层套管,它为其后所有的套管、海底防喷器组及将来生产用的水下采油树等提供结构支撑。
目前,利用喷射下入方法进行表层导管安装已经是全世界进行深水钻井作业的通用作法[1~4]。
但是由于其作业风险高、操作难度大,如果控制措施不当,容易导致井口下沉、喷射下入不到位甚至井报废等严重后果。
因此有必要根据其工艺技术特性进行风险识别分析,提出相应的控制和应对措施,可以避免事故的发生,减少经济损失。
海上浅水区的表层套管作业通常采用钻孔、下套管、固井的作业方式。
但是在深水区,由于上覆岩层被海水所代替,导致海底浅部地层比较松软,地层承压能力弱,存在深水表层固井压漏地层不能有效地封固表层导管风险;此外,深水表层固井要求采用低温低密度水泥浆,等待水泥凝固时间很长,这样导致作业时间较长,对于日费极其高昂的深水钻井船显然不合适。
南海深水钻井表层导管喷射作业实践-论文
石 油 天 然 气 工 程
2 o l 4年 9月
式所 需特 殊导 管鞋 、钻 井及 扩 眼 、 固井及 候 凝 、钻 水 泥 塞 等 大 型作 业 风 险 ,同 时也 回避 了海 底 表层 低
温 、软 地层对 下 导管作 业 的影 响 ,极 大地 节省 了作 业时效 引。 在不 占用 钻机 的情 况下对 喷 射钻井 作业 进行 充分 的准 备 ,4口井从 组 合 钻具 作 业 开始 到进 行 下 部井
和预 处理 。
配长 接头 :准 备用 于钻 具配 长 的各种 长度 的接 头 、钻铤 等工 具共 计 4 0多件 。 泥浆 类 型 、泥 浆材 料 :准备 足够 的稠 浆 泥浆 以清洗 井 眼和应 急压 井 ,准备 大量 加重 泥浆 材料 以应 对 意外 钻遇 浅层 气 、浅层 水流 时采 取动 态压 井钻 进 。
钻 进 ;准备 足够 的稠 浆 ,定 期采 用稠 浆清 扫井 眼 ,防止沉 砂 卡钻 ;接立 柱前 先用 稠浆 清洗 导管 与钻 具环 空 ,充 分活 动井 下管 串后 ,再快 速接 立柱 ,减 少接 立柱 时 间 。 2 . 3 导 管外 窜流 风 险分 析 :井 口报 废 ;导管 倾角 大 ;导管下 沉 。
E 2 ] 徐 荣 强 ,陈 建兵 ,刘 正礼 ,等 喷 射 导 管 技 术 在 深水 钻 井作 业 中 的应 用 [ J ] .石 油 钻 探 技 术 ,2 0 0 7 ,3 5( 3 ) :1 9 ~2 2 .
[ 编辑 ] 帅群
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2 )韧 性 水泥 浆体 系具有 良好 的稠 化 、失水 、强 度 、稳 定性 ,能够 满足 小井 眼 固井 需 要 。 3 )韧性 水泥浆 具 有更好 的抗 冲击 强度 和抗 拉伸 、剪 切 强度 ,水 泥 石 经 过 2次 射 孔评 价 依 然 保持 着 完整 性 ,充分 说 明该水 泥浆 体系 具有优 异 的柔韧 性 。 4 )韧 性水 泥浆 体 系具有 良好 的稠 化性 能和 柔韧 性能 ,能 够保证 泵送 安全 以及 增产 措施 的顺 利 进行 , 有效 延长 油气 井 的寿命 ,具 有很 好 的发 展前 景 。