塔里木非常规井身结构及套管程序设计方案与可行性分析
塔里木油田钻井推荐做法
塔里木油田钻井推荐做法（中原塔里木）1、优化中完施工工序。
提速是钻井工程永恒的主题，实现钻井提速不能仅仅聚焦于容易节余的钻进施工，还要着眼于工序繁多、劳动量大的中完作业。
中完作业周期约占钻井周期25%-30%，个别井比达到40%。
随着施工工序更加标准化，公司通过倒排中完施工计划，提前组合超前谋划，通井、下套管、固井、装井口、试压、扫塞等每个工序设定目标周期，时间精确到小时，每天对比分析，分析节超原因，为后续优化做好准备。
2、升级配套装备。
装备必须从工程出发，满足工程提速提效技术需求。
针对钻井参数强化需要，从机泵条件、顶驱功率及钻具方面对钻井装备进行了一体化升级配套。
一是大功率泥浆泵。
8000米以上的超深井配备52MPa高压泵，90118配备2台2200马力和1台1600马力泥浆泵泵，90115队配备3台1600马力的52MPa高压泵。
二是高转速大扭矩顶驱系统。
配置了90型顶驱，能够提供120r/m的转速，48kN.m的连续扭矩，满足了深部定向段高转速清砂技术需要。
三大水眼钻具。
上部地层使用φ149.7mm和φ139.7mm大水眼钻杆，压耗降低16%～30%。
3、推行“钻头优选+工具配套+参数强化”的集成应用技术。
一是二叠系以上地层应用预弯曲防斜打直技术，配合 1.25°等壁厚大扭矩螺杆+高抗冲异型齿PDC钻头，山前备用垂钻。
同时配套使用大排量、高泵压强化参数钻进。
二是二叠系火成岩含量少的区域，使用抗冲蚀的双排齿PDC钻头+7头高扭低速螺杆钻进。
个别区块玄武岩含量多，配合使用混合钻头+7头高扭低速螺杆，快速钻穿二叠系。
三是二叠系以下古生界地层，压实程度高，研磨性强，采用抗研磨个性化钻头+7头1.25°大扭矩螺杆，应用预弯曲防斜打直技术，备用垂钻，配套使用大排量、高钻压、高泵压等强化钻井参数措施，提高机械钻速。
4、推行混合钻头定向钻进技术。
混合钻头定向钻进一趟钻，造斜率高，工具面稳定，机械钻速高。
塔里木山前井Φ365.13mm大尺寸套管下入技术
318塔里木库车山前井Φ365.13mm套管串的下入，其主要有井段深、重量大、刚度大等技术难点。
本文通过现场实际操作，针对这些技术难点，山前井通过对二开Φ365.13mm套管下入技术措施总结。
1 下套管前相关工程计算1.1 双扶通井组合刚度17″PDC + 17″扶正器+9"钻铤×1根 +17″扶正器+9"钻铤1根+8"钻铤12根 +5 1/2"加重钻杆3根+5 1/2"钻杆。
刚度比：m =（3×9.27×0.0027+1.05×2×0.033）/ （0.27×3×0.0061+11×3×0.0005）=1.01下套管前通井组合刚度比1.01，满足下套管刚性要求。
1.2 三扶通井组合刚度17″PDC + 17″扶正器+9"钻铤×1根 +17″扶正器+9"钻铤1根+ 17″扶正器+9"钻铤×1根+8"钻铤12根 +5 1/2"加重钻杆3根+5 1/2"钻杆。
刚度比：m =（3×9.27×0.0027+1.05×3×0.033）/（0.27×3×0.0061+11×3×0.0005）=1.23下套管前通井组合刚度比1.23，完全满足下套管刚性要求。
1.3 套管强度校核套管强度校核数据见表1。
载荷计算方法：钻井液密度1.60，浮力系数：0.7961.4 下套管掏空计算为保证浮鞋、浮箍的回压凡尔安全，反向承压应小于10MPa；最大掏空深度为：10/0.00981/1.60=637m。
考虑掏空500m，负压为：500×1.60×9.81/1000=7.8MPa 掏空500m后，套管浮重为：382.72－9.81*0.785*0.337*0.337*500*1.60/10=312.82t2 下套管前井眼准备双扶通井：1）裸眼段匀速平稳下放钻具，200m以后控制下钻速度，钩速不得超过0.3m/s，防止激动压力过大压漏地层，出口返浆减小，及时接顶驱顶通循环。
塔里木油田高温高压气井完井工艺技术
根据现场酸化作业程序及作业时间，依次对入井液进行了静态腐蚀评价及动 态腐蚀评价。在迪那酸化液中采用的缓蚀剂TG201，严格按行业规范进行了评价， 达到了3级协作标准要求，并在DN2-B1井进行了现场试验、确认符合要求后，才正 式用于酸化作业中。
经过本次室内实验评价后，为了进一步减缓酸液对油管的腐蚀，在DN2-8进 二次完井中，在预前置液新添加了TG201，并根据国内外资料调研成果，用清水 +TG201代替了原体系中的NH4Cl顶替液。
未见明显腐蚀
图
片
静态评价结论：
注入鲜酸过程中，油管没有发生腐蚀； 反排过程中，残酸未对管柱产生明显腐蚀；
动态腐蚀评价试验
状态
无应力 鲜酸实验
有应力
温度 0C
时间
认识
鲜酸试验中，
90 128分钟
腐蚀现象较 轻，有应力试 样的腐蚀比无
90 128分钟 应力的试样稍
严重
无应力
残酸实验 有应力
残酸试验中，
90 128小时 试样腐蚀非常
参 数类别
优选油管标准
JFE出厂标准
密封直径(×0.001")
±3.5
±4
完 美 螺 纹(mm)
>=40.8
36.6
其余参数以JFE出厂标准为准，其中公扣紧密距：0－1.9mm;母扣紧密距：8.9110.81mm.
油管密封面检测
1.齿高； 2.螺距； 3.锥度； 4.密封径；
5.鼻端内径（接箍内 径）； 6.紧密距； 7.完美螺纹长度； 8.台肩位置。
高温高压气井开发特色技术
现场油管检测（DN2-8/DN2-6）
内
DN2-8油管现场检查六个方面：
塔里木山前构造钻井风险评估模型建立与系统开发的开题报告
塔里木山前构造钻井风险评估模型建立与系统开发的开题报告一、选题背景塔里木山前构造是我国成熟盆地之一——塔里木盆地的重要组成部分。
该构造展布面积广、构造类型复杂，是塔里木盆地油气资源的重要勘探领域。
然而，由于其区域复杂、地层垂向差异大等特点，钻探钻井过程中存在着很多难以预测和掌控的风险，因此如何对其进行有效的风险评估已经成为了目前钻探钻井领域所面临的一个重要问题。
二、研究目的本研究旨在建立一种基于塔里木山前构造特点的钻井风险评估模型，为实际钻探钻井活动提供较为准确的风险预测和管理手段。
三、研究内容1.梳理塔里木山前构造的地质特征和钻探钻井过程中的风险因素，分析其对于钻井活动的影响；2.基于塔里木山前构造的特点和不同钻井阶段的风险因素，建立相应的钻井风险评估模型；3.开发一个钻井风险评估系统，为实际钻探钻井活动提供较为准确的风险评估和管理服务。
四、研究方法1.采用文献研究法和实地调查方法，获取塔里木山前构造的地质背景、构造特征、地层划分等相关数据；2.分析塔里木山前构造区域钻井过程中可能出现的各种风险因素，如井壁稳定性、钻井液性质、地层地质特征等，进一步明确影响钻井的主要因素，并将其量化；3.根据数据分析结果，构建钻井风险评估模型，将不同因素在模型中进行量化，通过数据分析、建模预测等手段，对钻井风险进行分析和评估；4.基于钻井风险评估模型，开发具有实时数据处理、预测模型更新和反馈管理等功能的钻井风险评估系统。
五、预期成果1.建立一种基于塔里木山前构造特点的钻井风险评估模型，较为准确地预测钻井风险；2.开发一个钻井风险评估系统，可实现实时数据处理、预测模型更新和反馈管理等功能，为钻探钻井活动提供重要的技术支持；3.论文发表和相关学术交流。
六、可行性分析1.塔里木山前构造属于我国较为熟悉的油气资源勘探区域，相关研究数据资源比较丰富，基础数据获取可行；2.当前，钻井风险评估仍然是钻探钻井领域所面临的一个重要问题，相关研究具有很大的实际意义和市场前景；3.研究团队具备相关领域的专业技术和较强的调研能力，有望取得较好的研究成果。
非常规套管程序的应用探究
非常规套管程序的应用探究科学探索井是到目前为止渤海湾油田历史上最深的一口预探井，并且是一口典型的高温高压含硫气井。
该井设计井深5355m，预测地层压力系数达1.65，最高温度180℃，设计目的层为含H2S和CO2的气层。
同时，该井为渤海渤中构造区块上第一口预探井，周边邻井资料很少，且该井处于渤海油田作业难度最大的渤中区块，再加上渤海油田没有钻探高温高压深井的作业经验，这些都给科学探索井作业带来了很大难度。
为了能够顺利完成科学探索井作业，前期开展了大量科研攻关工作，在井身结构优化研究中也得出了适用于渤中地区高温高压井的井身结构，并通过作业得到了充分的肯定，非常规套管程序的成功应用对今后渤海油田在深井、超深井井深作业设计中有着重要的指导意义。
1科学探索井基本情况1.1 科学探索井地层压力剖面研究科学探索井通过专题研究依据该井的地震层速度资料及周边井的测井资料，建立了地层压力剖面如图1所示。
由图1可以看出，科学探索井从3000m以后，地层孔隙压力和坍塌压力开始升高，同时存在地层的薄弱层，3300m～4200m 之间安全钻井液密度窗口较窄，井身结构设计难度大。
图1 科学探索井三压力剖面预测图1.2 科学探索井作业难点分析1）地层压力预测难度大邻近资料少，且该区块规律性认识有限、新的预测方法尚未建立、仅靠地震速度预测的情况下，难以准确预测地层压力，如果三压力剖面预测精度不高，则难以设计出合理的井身结构，容易出现难以处理的井下复杂情况，甚至报废井眼。
2）漏喷同层风险大从三压力剖面、邻井资料以及地震资料分析，科学探索井地层压力系数复杂且存在薄弱层、断层、潜山风化壳等诸多漏失地质因素，如果井身结构设计不合理，容易出现喷漏同层的复杂情况，作业风险很大。
3）套管易磨损钻柱与套管的磨损始终存在。
由于高温高压井作业时间长，加之井斜控制不好，套管磨损就可能十分严重。
表层套管鞋被磨穿，形成键槽，起钻时钻铤进套管鞋容易卡钻[2]。
塔里木油田试油井控实施细则(2012)
塔里木油田试油井控实施细则（2012年）中国石油天然气有限公司塔里木油田分公司目次一、总则 (1)二、井控设计 (1)三、试油交接井要求 (3)四、井控装备 (4)五、作业过程中的井控要求 (21)六、井喷失控的处理 (29)七、防火、防爆、防硫化氢措施 (30)八、井控技术培训 (32)九、井控九项管理制度 (33)十、附则 (44)附件1 塔里木油田井控培训分班办法 (45)附件2 井控装备示意图 (48)附件3 井控装备配套试压标准 (63)附件4 集团公司井喷失控事故信息收集表 (64)附件5 采油树的安装 (67)附件6 TG70/78-50套压快速释放管汇的安装和使用 (69)附件7 易漏易喷试油层压井及换装井口安全管理办法（暂行） (71)附件8 中国石油天然气集团公司带压作业技术规程（试行） (81)塔里木油田试油井控实施细则为确保塔里木油田试油井控工作有效开展，防止井喷失控事故的发生，特制订本细则。
一、总则第一条井控技术是保证试油作业安全的关键技术之一，做好试油井控工作，可有效地防止试油作业中井喷、井喷失控及井喷失控着火事故的发生。
第二条井喷失控是试油过程中性质严重、损失巨大的灾难性事故，一旦发生井喷失控，将打乱正常的生产秩序，造成油气资源破坏、环境污染、设备损坏甚至人员伤亡。
第三条井控工作是一项系统工程，塔里木油田的安全、环保、物资、装备、培训以及试油相关的监管方、承包商、协作方等，必须高度重视，并在本细则规定内有组织地协调进行。
第四条本细则包括井控设计、交接井要求、井控装备、作业过程中的井控工作、防火防爆防硫化氢措施、井喷失控的处理、井控技术培训以及井控九项管理制度等八个方面。
第五条本细则适用于塔里木油田试油作业（包括中途测试）过程中的井控工作。
二、井控设计第六条井控设计是试油设计的重要组成部分，试油生产应坚持先设计（包括补充设计和设计变更）后施工、无设计不施工的原则。
第七条设计应明确以井口为中心2km（H2S井3km）范围内学校、居民住宅、重要设施等，并提出相应的防范要求。
塔里木油田井下作业部分井控实施细则
塔里木油田井下作业井控实施细则第一章总则第一条井下作业井控技术是保证石油天然气井下作业安全的关键技术。
做好井控工作，既有利于保护油气层，又可有效地防止井喷、井喷失控或着火事故的发生。
为进一步贯彻集团公司《石油与天然气井下作业井控规定》，规范塔里木油田分公司的井下作业井控工作，在近几年塔里木油田井下作业现场井控工作实践的基础上，结合塔里木油田井控工作特点，制定了本实施细则。
第二条本细则包括井下作业井控设计，井控装备，作业过程中的井控工作，防火、防爆、防硫化氢措施，井喷失控的处理，井控技术培训，井控管理制度七个方面。
第三条本细则适用于塔里木油田分公司井下作业和修井机试油的井控工作。
利用井下作业设备进行钻井（含侧钻和加深钻井）的井控要求，均执行《塔里木油田钻井井控实施细则》。
第二章井控设计第四条地质设计、工程设计应有相应的井控要求，明确的井控设计内容包含在井下作业施工设计中。
第五条在地质设计（送修书或地质方案）中应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、扣型、水泥返高、固井质量、最近得到的套管技术状况及井下复杂情况等资料，提供本井和邻井的油气水层深度及目前地层压力、油气比、注水注气区域的注水注气压力、与邻井油层连通及地下管线情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害气体含量、以及与井控有关的提示。
第六条对于闲置时间超过两年或本次作业前采油（气）时间累计超过一年的“三高”油气井，在起出井内管柱后应对生产套管损坏和腐蚀等情况进行必要的测井检测。
第七条工程设计应根据地质设计提供的参数，明确压井液的类型、性能、压井要求、施工所需的井口、井控装备组合及其规格，提示本井和邻井在生产及历次施工作业中硫化氢等有毒有害气体监测情况。
第八条施工单位应依据地质设计和工程设计要求做出明确的井控设计。
井控设计包括压井液密度；防喷器的规格、组合及示意图；节流、压井管汇规格及示意图；泥浆脱气装置和钻具内防喷工具规范、型号、数量；井控装置的试压要求。
塔里木油田井下作业井控实施细则(2011)
目录一、总则 (1)二、井控设计 (2)三、井控装备 (4)四、作业过程中的井控工作 (15)五、防火、防爆、防硫化氢措施 (27)六、井喷失控的处理 (29)七、井控技术培训 (30)八、井控管理十项制度 (31)九、附则 (42)附件1 塔里木油田井控培训分班办法 (43)附件2 井控装备示意图 (46)附件3 井控装备试压标准 (58)附件4 集团公司井下作业井喷失控事故信息收集表 (59)塔里木油田井下作业井控实施细则为了贯彻集团公司《石油与天然气井下作业井控规定》，确保塔里木油田井控工作的开展，防止井喷失控事故的发生，特制订本细则。
一、总则第一条井下作业井控技术是保证石油天然气井下作业安全的关键技术。
做好井控工作，既有利于保护油气层，又可有效地防止井喷、井喷失控或着火事故的发生。
第二条井喷失控是井下作业过程中性质严重、损失巨大的灾难性事故。
一旦发生井喷失控，将打乱正常的生产秩序，使油气资源受到严重破坏，造成环境污染，还易酿成火灾、人员伤亡、设备损坏甚至油气井报废。
第三条井控工作是一项系统工程。
塔里木油田的开发、技术监督、安全、环保、物资、装备、培训以及井下作业承包商和相关服务单位，必须高度重视，各项工作必须在本细则规定内有组织地协调进行。
第四条本细则包括井下作业井控设计，井控装备，作业过程中的井控工作，防火、防爆、防硫化氢措施，井喷失控的处理，井控技术培训，井控管理制度等七个方面。
第五条本细则适用于塔里木油田井下作业的井控工作。
利用修井机进行钻井作业的井控要求，均执行《塔里木油田钻井井控实施细则》。
二、井控设计第六条井控设计是井下作业地质设计、工程设计、施工设计中的必要组成部分。
井下作业应先设计（包括补充设计和设计变更）后施工，坚持无设计不施工的原则。
第七条在地质设计（送修书或地质方案）中应提供井身结构、套管钢级、壁厚、尺寸、扣型、水泥返高、固井质量、最近得到的套管技术状况及井下复杂情况等资料，提供射孔及封堵情况，主要作业史，提供本井和邻井的油气水层深度及目前地层压力、油气比、注水注气区域的注水注气压力、与邻井油层连通及地下管线情况、地层流体中的硫化氢等有毒有害气体含量、以及与井控有关的提示；提供井场周围2000m(含硫化氢井3000m)内的居民住宅、学校、厂矿、河流、国防设施、高压电线、地下管网和水资源等情况。
塔里木地区复杂构造带深井钻井难点分析及应对策略
1 塔里木地区深井钻探存在的难题1）井身结构设计缺少基础资料；2）岩性复杂，机械钻速低；3）地层倾角大，井斜难以控制；4）地应力大，泥页岩和煤系地层垮塌严重；5）复合盐岩层、盐膏层及高压盐水层；6）同一裸眼段存在多套压力体系；7）深部灰岩地层常发生漏、卡等复杂事故；8）应对山前复杂构造带的钻井液技术还不成熟。
其中最重要的难点集中在钻头应用数量多，机械钻速慢；盐膏层蠕变缩径造成井下故障；地层压力高，钻井液密度，性能难以控制；地层倾角大，井眼轨迹控制难度大。
2 影响深层钻井效率的原因分析地质因素的影响如下：1）地质因素。
地质年代跨度大，从新生界到下古生界，尤其是老地层层段长，很多井位的钻探是揭开表层后就进入中生界，并且地层岩性复杂，引起漏、喷、斜、垮塌、卡等事故；其次就是岩石可钻性级值高，在6~8级。
尤其是山前构造带上部地层岩性以砂砾岩为主，砾石层及含砾砂岩厚度达2000m，砾径大，胶结差，研磨性高，钻进中蹩跳厉害，导致钻头磨损快，单只钻头最低进尺不足10m，最低机械钻速0.3m/h，深部井段致密难钻地层同样影响机械钻速。
2）井眼尺寸大、机械破岩能量不足，导致大直径井眼机械钻速低和钻头用量大。
3）水力能量不足，井底岩屑清除不干净4）易斜层段小钻压吊打影响机械钻速：尤其是塔里木盆地山前高陡倾角地层倾角很大，可达50~80°如某井钻遇志留-泥盆系变质岩地层，其厚度达3300米以上，片理发育，片理角达45°以上，最大高达83°，石英脉产状和片理面相近。
钻进中钻压超过20kN，井斜就会迅速增加，严重制约着钻井进度。
5）复合盐岩层及盐水层的存在导致钻井过程中套管变形严重，直接影响钻井速度。
3 提高深井钻井速度的技术3.1 优选钻头类型和开展高效钻头研制（1）以塔里木地区实钻地层岩石物性为参变量的钻头选型方法；（2）针对实钻地层的岩石物性开展新型高效金刚石钻头开发研究。
3.2 优化直井防斜打直技术小倾角地层采用摆钟钻具；高陡构造采用偏轴防斜钻具组合；特殊地层采用导向钻井防斜技术。
再论采用非常规套管程序改进深井超深井井身结构设计
收稿日期:2010-02-10作者简介:郑有成(1964-),高级工程师,博士,1987年毕业于原西南石油学院钻井专业,长期从事钻井生产、技术管理。
地址:(610051)成都市人民南路四段53号,电话:(028)86012421,E —mail:zhengych2000@yahoo .com钻井工艺再论采用非常规套管程序改进深井超深井井身结构设计郑有成1,刘素君2,常洪渠1(1西南油气田公司勘探事业部2川庆钻探公司钻采工艺研究院) 郑有成等.再论采用非常规套管程序改进深井超深井井身结构设计.钻采工艺,2010,33(3):1-3摘 要:文章分析了国内外深井超深井井身结构设计采用非常规套管程序的基本情况和存在的缺陷,提出了制定适应深井超深井井身结构设计需要的非常规套管与钻头尺寸系列的原则和推荐方案。
文章还建议开展适应我国实际情况的套管与钻头尺寸系列相关专业标准的研究,为制定新的套管与钻头尺寸系列行业标准作准备。
关键词:套管程序;深井;超深井;井身结构中图分类号:TE 22 文献标识码:A DO I :10.3969/j .issn .1006-768X .2010.03.001 作者在《关于采用非常规套管程序改进四川深井井身结构设计的探讨》一文中指出了四川地区采用AP I 常规套管程序设计深井超深井井身结构的缺陷和问题:①有限的套管层次不能有效应对未能准确预告的工程地质问题;②有限的套管层次不能充分满足科学设计井身结构的要求;③常规井身结构环空间隙不均衡,影响固井质量;④AP I 系列范围内增加套管层次有困难。
同时还分析了国内外非常规套管程序使用情况和特点:①给深井钻探预留一层或多层备用套管,为钻遇复杂情况预留调整空间;②增大完井的井眼尺寸,为油气井开发创造良好的条件;③增大尾管的环空间隙,保证小井段的固井质量;④不受AP I 标准的束缚,采用了部分非AP I 标准的套管,给井身结构的设计更大灵活性。
套管施工方案
套管施工方案1. 引言套管施工是在井下进行的一项重要作业，用于控制井内流体、维护钻井井筒以及提供必要的保护措施。
本文将介绍套管施工的一般方案和关键步骤。
2. 施工前准备在进行套管施工之前，需要进行一系列的准备工作，包括但不限于以下内容：•确定套管的规格和数量，根据设计要求和井深进行选择。
•根据井深和设计要求，制定套管的悬挂方案和套管着陆点。
•安排钻井液的制备和搬运工作，确保钻井液符合设计要求。
•准备好套管运输和搬运所需的工具和设备。
•确定套管连接方式和施工所需的连接工具。
3. 套管施工步骤套管施工的一般步骤如下：3.1 套管的悬挂和着陆根据悬挂方案和套管着陆点，进行套管的悬挂和着陆。
具体步骤如下： 1. 使用合适的工具将套管悬挂在井口上方，保证套管在悬挂过程中的安全。
2. 使用专用工具将套管着陆在井底，确保套管的稳定性和正确的着陆位置。
3.2 套管下套套管下套是指将套管逐节下放到井内，具体步骤如下： 1. 使用套管的下套工具将套管下放到井内，同时检查套管的下放速度和套管的垂直度。
2. 确保套管下放过程中的液压、动力和控制系统正常工作，及时发现并处理异常情况。
3.3 套管固井套管固井是指在套管下套完成后，进行水泥固井工艺，以确保井筒的完整性和固井质量。
具体步骤如下： 1. 调整水泥浆的密度和黏度，避免水泥浆过稀或过稠。
2. 使用固井泥浆泵将水泥浆注入套管和井壁之间的空隙，同时进行固井脉冲测试。
3. 根据固井脉冲测试的结果，进行必要的调整和优化。
4. 在固井完成后，进行固井质量的评估和记录。
3.4 套管封隔套管封隔是指在套管固井完成后，进行套管的封隔作业，以防止井内流体的返深和交叉污染。
具体步骤如下： 1. 在套管封隔深度处进行封隔材料的注入，可以使用封隔胶水或其他合适的材料。
2. 确保封隔材料完全填充并封隔住套管和井壁之间的空隙。
3.5 套管悬挂和套管内压力测试套管悬挂和套管内压力测试是在套管封隔完成后，对套管进行悬挂和压力测试，以确保套管的安全可靠。
塔里木油田超高压高产气井压井方法初探
2017年06月塔里木油田超高压高产气井压井方法初探郑如森高文祥邹国庆汪浩洋宋明哲(中石油塔里木油田公司,新疆库尔勒841000)摘要：本文介绍三超气井在油套连通、生产套管存在漏点、环空压力超限的情况下，首先考虑井控风险，结合压井液类型、压井液密度、压井方法等，采用非常规压井方法有效地控制风险。
关键词：三超气井压井；地面节流及分离装置塔里木油田**号气藏是超深、超高压、高温气藏的典型代表，随着天然气勘探开发的不断深入，目前大量的气井在生产过程中出现油管外环空或套管外环空持续带压的问题。
异常环空持续带压气井里面尤其以油套窜通（即生产油管与套管之间窜通）的高压气井问题最为突出，而外层技术套管压力超过其管柱承受的极限压力，可能导致整口井报废，甚至引发天然气窜漏至地层、泄漏至井口等无法控制的灾难性事故[1]。
要及时控制风险，彻底解决油套窜通及高压气井技术套管带压问题，需要压井及彻底修井恢复井筒。
以A 井为例，对其井筒带压状况和后期压井过程中存在的突出问题进行全面分析。
1A 井基本情况A 井于2014年2月12日完钻，其完井管柱为“改造”-“投产”-“完井”一体化管柱（自上而下）：油管挂+双公短节+114.3x12.7mm 斜坡油管+4"SP 井下安全阀+114.3x12.7mm 斜坡油管+114.3x9.65mm 斜坡油管+88.9x9.52mm 斜坡油管+88.9x7.34mm 斜坡油管+88.9x6.45mm 斜坡油管+5-1/2"THT 封隔器+88.9x6.45mm 斜坡油管2根+投捞式堵塞器+88.9x6.45mm 斜坡油管+分层压裂阀+93.2x10mm 直连油管+POP 球座（见图1）。
A 井于2014年9月2日投产，投产初期地层压力为122MPa ，地层温度为170℃，平均气产量70×104m 3/d ，投产后A 环空压力持续下降，后期不断补压，截止2016年10月20日，补压达135次，累计补进环空保护液48m 3，B 环空压力在2014年10月28日由0MPa 开始上涨，至15年6月29日上升到41MPa 趋于稳定，后呈现波动并整体下降趋势，压力测试放出可燃气体；C 环空压力于2015年8月2日由0MPa 开始上涨，最高涨至29.11MPa 后呈现波动并整体下降趋势，测试放出可燃气体；D 环空压力0.05MPa 无变化。
塔里木油田山前构造短回接固井技术应用与分析
２ ０ １ ３ 年第４ 期（ 第２ ３ 卷）
・３ ・
塔里木油 田山前构造短 回接 固井技术应 用与分析
郭文猛① 孙 万兴 李利 军 刘 方 义
渤 海钻探 工程 有限公 司第一 固井公 司，０ ６ ２ ５ ５ ２ 河北任丘
李键 张 昌铎
塔 里木油田公 司
泥， 满足不了套管试压要求或有油气水窜等现象。同 时， 若 是 采用挤 水 泥作 业 ， 一 方 面可 能损 害 油气层 ； 另 方面 由于地层 吃人量太小 ， 达不到挤水泥的要求 ， 从 而选 择短 回接 固井 。
一
保插入头底端距喇叭 口位置在 ０ ． ５ ～ １ ． ０ ｍ内。然后接 方钻杆循环 ， 记 录好 顶 通 泵 压 、 循 环 泵 压 和排 量 。停 泵后 ， 进行试插 ， 记 录方人 、 钻压变化 ， 释放完尾管浮 重后 ， 再加压 ５ ｔ 记录方人长度 ， 然后憋压 ， 憋压值 比顶 通泵压高 ２ Ｍ Ｐ ａ ， 观察压力 。稳压 ５ ｍ ｉ ｎ 后， 再起钻至插 人头底端距 喇叭 口０ ． ５ ～ １ ． ０ ｍ位置循环 。若压力不能 稳住 ， 则 需 通 过 对 比铣 喇 叭 口时 的钻 具 方 入 ， 判 断 是 插 人头 没有 插入 回接 筒还 是插 人头 不密 封 。
关键 词
固井技 术 短 回接 山前 构造 塔 里木 油 田
１ 概 述
塔里木油 田普遍存在储层埋藏深 、 地质结构复杂 以及地层压力系数超高等问题 ， 给钻井及 固井等作业
带来 了相 当大 的困难 。尤 其 对 于 塔 里 木 山前 构 造 井 而言 ， 钻 井 周期 长 、 套管 层 次 多 、 地层蠕变能力强 ， 上
在停泵 、 不 旋 转 状 态 下试 插 ， 模 拟 套 管 回接插 头 试 插
塔里木三超气井井筒完整性一体化研究思路
参数
? QAQC Procedures质量分析和
质量控制程序
Well Integrity 井筒完整性研究内容
Completion 完井
?Design Objectives 设计目的
?Design Life 设计寿命 ?Flow expectations 期望 产量
? Maximum design rate 最大设计产 量 ? Production cycling 生产周期 ? Coning 底水 ?Fluid/gas properties 流体/气体特性 ? Hydrocarbons 油气 ? H2S/CO2 ?Facilities 设备设 施
?Competency 资质 ?Roles and Responsibilities 角色和 责任
Well Testing 试油
Safety and Efficiency 安全和效率
?Facility Description 设备设 施 ?HAZOP 安全风险评 定 ?HAZID 安全风险对 策 ?Test Well on Paper Exercise 纸上试油作业
Case Studies 案例研究
Literature Review 文献 资料：
?Well Integrity Problems – HPHT Production 井筒完整性 问题 – 高温高 压生产井
?HPHT Cementing Practice 高温高 压井固井
?HPHT Well Test Practice 高 温高 压井 试油
Well Integrity 井筒完整性研究内容
Well Integrity 井筒完整性研究内容
Cementation 固井 ? Slurry Design 水泥浆设计
非常规井身结构中套管选用技术研究
［ 作者简介］王越 （９４ ） 男， ９５ 之 １ 一， ６ １８ 年大学毕业。 教授。 博士生。 要从事 现主 石油钻井方面的教学与科研工 作。
维普资讯
石油天然 气学 报 （ 江汉石 油学院学报）
液 密度 。第 ３ 套 管用 于封 隔所 有 压 力 系数 不 高 于 Ｉ２ ｇ ｃ 层 ． ０ ／ ｍ。的 常 压地 层 ，下 深 尽 量 接 近 ２ ０ ｍ；根 ２０ 据 钻 前 压 力 预 测 ， 深 ３ ８ ｍ１ － 破 裂 压力 当量 密 度 比地 层 压 力 当量 密 度 差 值 小 于０ １ ｇ ｃ ， 要 井 ８０ ）［ Ａ ｒ ． ２ ／ ｍ。 主
［ 关键词］高温高压 Ｉ井身结 构Ｉ套管Ｉ研 究 ［ 中图分类号］Ｔ ２ ２ Ｅ ４ ［ 文献标识码］Ａ ［ 文章编号］ ｉ０ ９ ５ （０ ６ ４ ０ ３— ３ ０ ０— ７ ２ ２ ０ ）Ｏ —０ ９ ０
南海 的莺一 盆地 是世 界 三大海 洋 高温高 压 地 区之 一 ，天然 气资 源丰 富 。在 Ｉ ８ ￣２ ０ 琼 ９ ４ ０ ４年问先 后钻 了１ ７口天 然气探 井［ ，最 高温 度 ２ ９ ，钻 井液 密度 最高 达 ２ ３ ｇ ｃ 。在该 地 区钻井 时 ，由于地层 温 １ ］ ６℃ ． ６ ／ ｍ。 度 和压力 高 ，地 层 压力层 系多 ，地层 压力 和破 裂压 力 的差值小 ，常规井 身 结构 不能 满 足钻井 需要 ，需要 能 下人更 多层套 管 的非 常规 井身 结构 ［ 。 ２ ］
层 压 力系数 １ ０ ｇ ｃ ，往下 压 力 ． ０ ／ ｍ。
密度／
、
。
。
０９ ． ０
１柏 ．
Ｉ０ ＿ ９
塔里木油田 YM2-6定向井钻井技术
塔里木油田YM 2-6定向井钻井技术*张瑞平,于建克,彭万勇,袁瑞刚,付仕【摘要】摘要:YM 2-6井是塔里木油田英买力地区YM 2井区的一口长裸眼定向井,井深5910m,裸眼段长达5000m。
本文分析了YM 2-6长裸眼定向井,由于定向滑动钻进摩阻大,轨迹控制较难;施工中易出现井下复杂等技术难点。
钻进过程中通过采取优选钻具组合,调整泥浆性能,优化井眼轨迹控制技术,井下复杂的预防与处理等技术措施,完成该井施工,为今后该地区长裸眼定向井钻井提供了实践经验。
【期刊名称】内蒙古石油化工【年(卷),期】2011(037)008【总页数】2【关键词】关键词:英买力;YM 2-6;定向井;长裸眼;轨迹控制YM 2-6井是塔里木油田公司在YM 2井区布署的一口定向井,井身剖面类型为:直—增—稳三段制轨迹剖面。
该井于2009年7月29日一开,2009年10月4日从井深5520m开始造斜段作业。
2009年10月19日稳斜钻进至井深5788.75m,发生断钻具事故,经打捞无效,决定回填侧钻。
2009年11月1日由5700m开始侧钻施工,钻进至井深5824m,发生井漏,随后下光钻杆钻具至井深4512m处发生卡钻,爆炸松扣后,经过环空注水泥处理完井漏,随后下入套铣工具套出钻具210m,注水泥回填至井深1140m。
2010年1月12日从井深1197m开始侧钻,侧钻成功后进入直井段钻进。
2010年3月13日钻至井深5518m,开始造斜施工,4月14日钻至井深5910m,完钻。
1 基本情况1.1 地层概况YM 2-6井位于新疆维吾尔自治区沙雅县境内,构造位置为塔北隆起南噶英买力低凸起英买2号背斜构造。
钻探目的层位是奥陶系一间房组和鹰山组鹰一段。
鹰山组鹰一段发育地震特征为“串珠”状的裂缝孔洞型岩溶储层。
根据YM 2井区的已完成直井的实钻资料, YM 2-6井钻遇地层有新生界第四系、新近系、古近系;中生界白垩系、侏罗系、三叠系;古生界志留系、奥陶系。
塔里木非常规井身结构及套管程序设计方案与可行性分析
塔里木非常规井身结构及套管程序设计方案与可行性分析一、引言塔里木盆地是中国最大的油气盆地之一，其非常规油气资源潜力巨大。
然而，由于塔里木盆地非常规油气井的特殊性，需要采用特殊的井身结构及套管方案来满足井下环境和工程要求。
本文将对塔里木非常规井身结构及套管程序进行设计方案与可行性分析。
二、非常规井身结构设计方案1.大直径井身塔里木盆地非常规油气井具有丰富的页岩气资源，需要进行水平井施工以提高产能。
因此，井身直径需要较大，以容纳水平井段的操作设备和生产设备。
在设计方案中，需要考虑井身直径与施工操作的匹配性，同时还要考虑井身的承载能力和耐高压、耐高温的能力。
2.前驱套管在非常规井的前驱套管系统中，套管需具备良好的密封性能和承压能力，以应对井下高压和高温环境。
同时，前驱套管还需要具备良好的钻井和完井性能，以确保施工的顺利进行。
设计方案中需要考虑套管的壁厚、材质和涂层等参数，以满足前驱套管的要求。
3.支撑套管非常规井的支撑套管系统需要具备良好的抗压能力和耐腐蚀能力，以应对井下高温和高压环境。
设计方案中需要考虑支撑套管的壁厚和材质，以确保井下环境的安全和稳定。
三、套管程序设计方案1.钻井套管程序钻井套管程序设计方案主要包括上下套管的下入和固井工艺。
设计方案中需要考虑套管的固井成本和施工周期，以确保钻井的效率和质量。
2.完井套管程序完井套管程序设计方案主要包括套管的下入和固井工艺。
设计方案中需要考虑套管的固井成本和完井周期，以确保完井的效率和质量。
通过对塔里木非常规井身结构及套管程序设计方案的可行性分析，可以得出以下结论：1.塔里木非常规井身结构及套管方案在技术上是可行的。
通过合理的设计，可以满足井下环境和工程要求。
2.塔里木非常规井身结构及套管方案在经济上也是可行的。
尽管设计、施工和运营成本较高，但通过合理的投资和管理，可以获得高产能和经济效益。
3.塔里木非常规井身结构及套管方案在环境保护上也是可行的。
通过采用环保措施，可以减少对地下水资源和环境的影响，实现可持续发展。
塔里木非常规井身结构及套管程序设计可行性分析
塔里木非常规井身结构及套管程序设计可行性分析引言：塔里木油田是我国最大的陆上油田之一，开采难度较高。
由于油层压力较高、孔隙度低、渗透率小、含杂质多等特点，传统井身结构及套管程序设计在该地区的应用效果较差。
针对塔里木油田的特点，本文进行塔里木非常规井身结构及套管程序设计的可行性分析。
1.塔里木非常规井身结构设计针对塔里木油田的特点，非常规井身结构设计需要考虑以下几个关键方面：1.1.井眼直径塔里木油田地层多为低孔隙度、低渗透率的致密油层，为了降低井筒阻力、提高钻进效率，井眼直径应适当增大。
但是井眼直径过大也会增加井身强度的要求，因此需要综合考虑井眼直径与井身强度的关系。
1.2.钢管材质选择塔里木油田具有高温、高压、高含硫、高含盐等特点，需要选择耐高温、耐腐蚀的钢管材料。
目前常用的钢管材料有碳素钢、低合金钢、耐磨钢等，应根据实际情况选择最适合的材料。
1.3.套管结构塔里木油田的井身设计需要考虑套管完整性，应设计合理的套管结构，包括冲刷套管、增强套管、封堵套管等。
2.塔里木非常规套管程序设计2.1.套管套管程序需考虑地层力学特性塔里木油田具有复杂的地层力学特性，包括高地层应力、低渗透率、高粘度等，需要结合地层力学特性，在套管程序设计中考虑固井效果和地层稳定性。
2.2.套管套管程序需考虑冲刷问题冲刷问题是塔里木油田非常规套管程序设计中的一个重要问题。
由于油层孔隙度低、渗透率小，钻进过程中容易出现冲刷现象。
因此，在套管程序设计中需要考虑如何解决冲刷问题，例如合理选择固井液体系、增加钻井液密度等。
2.3.套管套管程序需考虑井身完整性塔里木油田的井身设计需要保证井身完整性，避免井筒塌陷、裂缝等问题。
在套管程序设计中，需要根据地层力学特性和套管材质的特点，合理选择套管锚定方式，增加井身强度，保证井身完整性。
结论：塔里木油田的非常规井身结构及套管程序设计是可行的。
通过合理设计井身结构和套管程序，能够提高钻井效率、保证井身完整性、解决冲刷问题等。
塔里木油田钻井井控实施细则7
塔里木油田钻井井控实施细则7塔里木油田钻井井控实施细则为进一步贯彻集团公司《石油与天然气钻井井控规定》，有利于塔里木油田井控工作的开展，杜绝井喷失控事故的发生，特制订本细则。
一、总则第一条井控技术是保证石油天然气钻井安全的关键技术。
做好井控工作，有利于发现和保护油气层，有效地防止井喷、井喷失控及着火事故的发生。
第二条井喷失控是钻井工程中性质严重、损失巨大的灾难性事故。
一旦发生井喷失控，将打乱正常的生产秩序，使油气资源受到严重破坏，造成环境污染，还易酿成火灾、人员伤亡、设备破坏甚至油气井报废。
第三条井控工作是一项系统工程。
塔里木油田的勘探、开发、钻井、技术监督、安全、环保、物资、装备、培训以及钻井承包商和相关服务单位，必须高度重视，各项工作必须有组织地协调进行。
第四条本细则包括井控设计、井控装备、钻开油气层前的准备工作、钻开油气层和井控作业、防火防爆防H2S措施和井喷失控的处理、井控技术培训以及井控九项管理制度等十个方面。
第五条本细则适用于塔里木油田钻井井控工作。
二、井控设计第六条井控设计是钻井、地质工程设计中的重要组成部分。
钻井生产应先设计后施工，坚持无设计不能施工的原则。
井控设计主要包括以下内容：1.对井场周围2Km范围（以井口为中心、2Km为半径）内的居民住宅、学校、厂矿（包括开采地下资源的矿业单位）进行勘查并在地质设计中标注说明。
特别需标注清楚诸如煤矿等采掘矿井坑道的分布、走向、长度和离地表深度，在钻井工程设计中明确相应的井控措施。
2.油气井井口距高压线及其它永久性设施应不小于75m；距民宅应不小于100 m；距学校、医院和大型油库等人口密集性、高危性场所应不小于500 m。
3.地质设计提供全井段的地层孔隙压力梯度、地层破裂压力梯度预测曲线、地层坍塌压力曲线，生产井分层动态压力以及浅气层、邻井资料及周围注气注水情况，提供含硫地层及其深度和预计硫化氢含量。
4.满足井控要求的钻前工程及合理的井场布局。
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塔里木非常规井身结构及套管程序设计方案与
可行性分析
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塔里木油田非常规井身结构及套管程序
二〇〇六年十月
1.塔里木现行井身结构及其缺陷
1.1.塔里木现行井身结构
塔里木油田目前主要采用的井眼套管程序为：
20"×13 3/8"×9 5/8"×7"×5"
这套井身结构在塔里木油田应用17年，能够满足台盆区的钻井生产需要。
这套结构具有套管规格标准、供货渠道通畅、工具及井口配备成熟、使用方便等优点。
1.2.塔里木现行井身结构存在的缺陷
总体来说，塔里木现行井身结构存在以下一些缺陷：
(1)不利于应对复杂地层深井、超深井地质变化引发的复杂钻井工程问
题；
(1)8 1/2"（井眼）×7"（套管）、6"（5 7/8"）（井眼）×5"（套
管）环空间隙窄，固井质量差；
(1)套管强度偏低。
1.2.1.两层、三层井身结构存在的缺陷
目前哈得地区普遍采用两层井身结构，这里以任选的哈得19井为例，图给出了该井的井身结构设计图。
三层井身结构主要在塔中地区采用，这里以任选的塔中82井为例，图给出了该井的井身结构设计图。
图哈得19井设计井身结构
图塔中82井井身结构设计图
上面给出的这种两层和三层的井身结构存在的一个突出问题是：8 1/2"裸眼井段长，一般4000米左右，最长达5200米，经常发生电测、阻卡、下套管井漏、开泵不通、开泵不返、固井质量差等问题， 2004年到现在此类事故复杂25起，损失时间166天，具体统计情况见表。
表 2004年到现在塔里木探井φ8 1/2"井眼钻井复杂问题统计
1.2.2.四层井身结构存在的缺陷
目前采用的4层套管程序为：13 3/8"×9 5/8"×7"×5"
英买力地区的井普遍采用这种井身结构。
这里以任选的英买36井为例，图给出了该井的井身结构设计图。
图英买36井井身结构设计图
这种井身结构存在的问题是：9 7/8"套管封盐层，强度不够，若采用10 3/4"套管环空间隙小，下套管风险大。
1.2.3.五层井身结构存在的缺陷
目前采用的5层套管程序为：20"×13 3/8"×9 5/8"×7"×5"
这种井身结构普遍用于山前预探井和评价井，如却勒6井、博孜1井，这里给出却勒6井的井身结构设计图，见图。
图却勒6井井身结构设计图
这种井身结构存在的问题是：
（1）、由于地层岩性、层位、深度及压力预测不准，难以封隔多套复杂地层，造成在同一裸眼段应对多种复杂情况，钻井事故复杂时效高，甚至不能钻达地质目的层；
（2）、5 7/8"井眼钻井窄压力窗口，油气水层环空压耗大，井底压力平衡极难控制，溢漏严重；
（3）、环空间隙小，固井质量差。
1.2.4.六层井身结构存在的缺陷
目前采用的6层套管程序为：
20"×13 3/8"×9 5/8"×8 1/8"×6 1/4"×4 1/2"
这里给出六层套管设计的羊塔克502井的套管程序设计图，见图。
这种井身结构存在的问题是
（1）、9 5/8"套管内下8 1/8"套管环空间隙太小，致使下套管速度慢，同时井底作用的回压大，极易压漏地层；
（2）、8 1/2"井眼需长段扩眼至9 1/2"，才能下8 1/8"套管，扩眼难度大，时间长；
（3）、环空间隙小，无法加工悬挂器，并且回接筒壁薄易变形。
图羊塔克 502井井身结构设计图
2.塔里木新型井身结构及套管程序设计
主要针对解决塔里木现有井身结构存在的缺陷，结合塔里木油田地质情况特点，提出了新的井身结构系列。
2.1.两层套管
新的两层套管结构为：井眼：12 1/4"×8 1/2"
套管：9 5/8"×5 1/2"
详细设计数据见表。
2.2.三层套管
新的三层套管结构为：井眼：13 1/8"×9 1/2"×6 1/2"
套管：10 3/4"×7 5/8"× 5"
详细设计数据见表。
2.3.四层套管
新的四层套管结构为：井眼：17 1/2"×13 1/8"×9 1/2"×6 1/2"
套管：14 3/8"×10 3/4"×7 5/8" × 5"
详细设计数据见表。
2.4.五层套管
新的五层套管结构为：井眼：26"×17 1/2"× 13 1/8" × 9
1/2"×6 1/2"
套管：20"×14 3/8"×10 3/4"（11 1/8"）×7 3/4" × 5"
详细设计数据见表。
2.5.山前深井、超深井探井井身结构
新的山前深井、超深井探井套管结构为：
井眼：26"×17 1/2"× 13 1/8" × 9 1/2" × 6 5/8"-7 1/2" × 5"-5 1/2"
套管：20"×14 3/8"× 10 3/4"(11 1/8") × 8 " × 6 1/4" × 4 1/2"
详细设计数据见表。
表两层井身结构及套管程序方案
* 对于表中所给5 1/2"套管，不考虑钻井液浮力时，按照下深5900米计算，套管的抗拉安全系数为。
表三层井身结构及套管程序方案
* 对于表中所给7 5/8"套管，不考虑钻井液浮力时，按照下深5900米计算，套管的抗拉安全系数为。
表四层井身结构及套管程序方案
* 对于表中所给10 3/4"套管，不考虑钻井液浮力时，按照下深5000米计算，套管的抗拉安全系数为。
** 表中浅绿色底纹对应的套管为非标套管，其强度均按照API公式计算。
表五层井身结构及套管程序方案
* 对于表中所给10 3/4"套管，不考虑钻井液浮力时，按照下深5500米计算，套管的抗拉安全系数为。
如何按照10 3/4"套管与11 1/8"（下段800米）复合管柱计算，则10 3/4"套管的抗拉安全系数为。
** 这里之所以采用复合套管柱，是因为11 1/8"套管的重量太大，单纯采用此套管时套管柱重量太大。
*** 此值为API公式计算值，若按照高抗挤套管考虑，其挤毁强度可高于此值。
表山前深井、超深井探井井身结构及套管程序方案
3.新型井身结构及套管程序方案与现行结构的对比
图到图给出了新型井身结构与现行结构的对比。
图 3层新型井身结构与现行结构的对比
图 4层新型井身结构与现行结构的对比
17
14
13
10
9 1/2"
7 5/8"
6 1/2" 5" 新型结构
现行结构
现行结构新型结构
20"
26"
14
17
10 3/4"(11
13
8"
9
5"
6
图 5层新型井身结构与现行结构的对比
4.设计总结
本次设计的非常用新型井身结构及套管程序与原方案相比，具有以下特点：（1）套管尺寸与钻头尺寸做到了经济配合；
（2）增加了井眼与套管的环空间隙，提高了下套管可靠性和固井作业效率；
（3）对原先六层井身结构中使用8 1/8?套管的井段避免了扩眼作业，提高了钻井效率；
（4）将原先的无接箍8 1/8?套管改造成了8?镦粗接头套管，提高了下套管作业效率。
（5）总体来说，使钻井成本有所下降。