淺談套管鑽井技術在鑽井現場的應用論文

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論文關鍵詞:套管;鑽井技術;現場應用

淺談套管鑽井技術在鑽井現場的應用論文

論文摘要:隨着油田進一步開發,勘探與鑽井技術進一步發展,套管鑽井技術逐步提到議事日程。尤其是通過勘探開發的結合,人們對地下油藏認識進一步加深,從鑽井成本、工期、地下油氣層的污染角度,套管鑽井技術有着較廣泛的發展前景

隨着鑽井技術的發展,勘探、開發、採油過程中人們對地下油藏的逐步認識,套管鑽井技術在大慶油田得到了研究與試驗。通過現場試驗,油層鑽遇情況、工期控制、成本控制等達到了預期效果,説明套管鑽井技術工藝的設計符合現場試驗要求。套管鑽井過程中,着重注意以下幾個方面問題:

1套管鑽井應用的範圍

1.1套管鑽井適用於油層埋藏深度比較穩定的油區。

由於套管鑽井完井後直接固井完井,然後射孔採油,沒有測井工藝對儲層深度的測量、儲層發育情況的評價,故此要求油層發育情況及埋藏深度必須穩定,這樣套管鑽井的深度設計才有了保證。

1.2適用於發育穩定,地層傾角小的區域。

由於套管鑽井過程中不可避免地存在井斜,井斜影響結果就是導致完鑽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、斷層等的發育情況,對井斜的影響起着重要作用。因此設計套管鑽井區域地層傾角要小,裂縫、斷層為不發育或欠發育,才有利於套管鑽井中井斜的控制。

2套管鑽井中的準備條件

就位鑽機基座必須水平,為設備平穩運轉及鑽井過程中的防斜打直創造良好的條件。

套管鑽井中所選擇套管必須是梯形扣套管,因其絲扣最小抗拉強度是同規格型號圓形扣套管的2倍左右,能有效增大套管鑽井過程中的安全係數;其次梯形扣套管,便於操作過程中上卸扣鑽頭優選條件必須滿足施工中扭矩儘可能小,水馬力適中的原則。根據扭矩的情況,可以考慮選擇牙輪鑽頭和PDC鑽頭。因牙輪鑽頭數滾動鑽進,能有效減少轉盤及套管扭矩,但其要求鑽壓較大,不利於套管柱的`防斜。PDC鑽頭需鑽壓小,一般(20-60KN),鑽進速度較快,套管柱所受彎曲應力小,扭矩小,符合選擇要求。在選擇鑽頭的同時,還要求選好水眼。水眼過小,總泵壓高,對套管內壁沖蝕嚴重,長時間高壓容易損壞套管;水眼過大,鑽頭處衝擊力低,將影響鑽井速度。

3套管鑽井施工中需注意幾方面問題

3.1井斜控制問題

套管鑽井過程中,井斜控制是首要問題,井斜直接影響到所鑽井眼的垂直深度。也就是説油層的埋藏深度與所鑽實際深度能否相穩合,關鍵取決於井斜。控制鑽壓10-30KN合理範圍內鑽進。由於套管鑽井時,套管柱中沒有鑽鋌和扶正器等,在加壓過程中,套管柱受壓極易彎曲導致井斜。因此鑽井過成中要嚴格控制鑽壓,從這個角度講,選擇PDC鑽頭更適合於套管鑽井。轉盤轉速控制為低轉速,一般控制在60-120r/min內,低轉速鑽進過程,有利於套管柱的穩定,有利於井斜的控制。井架基座安裝平直,保證開鑽井口垂直,加強中途測斜監控,一方面便於瞭解控制下部井斜控制情況,另一方面便於計算垂深。

3.2套管保護問題

套管鑽井完井後,套管柱直接留在井內,因此對套管保護很重要。要使用套管絲扣膠。套管依靠絲扣密封,在套管鑽井過程中,要使用套管專用膠,保證絲扣部位密封可靠,聯接牢固。套管防腐問題。套管鑽進時,由於旋轉,外壁受到磨損,其外防腐層容易脱落。內壁受到鑽井液的沖刷,內防腐層也受到沖蝕。一是要求用於鑽井的套管,做好內外塗層防腐;二是鑽井中採用低轉速小鑽壓鑽進,有利於減少套管外壁的磨損,三是採用增大鑽頭水眼尺寸,降低管內泵壓,減少鑽井液對套管內壁的沖蝕。

3.3鑽井參數控制

鑽壓控制在10-30KN。一是有利於防止套管彎曲引起井斜;二是有利於減少套管扭矩,防止鑽進過程中出現套管事故。

轉速控制壓60-120r/min。其優點是:①減少套管柱扭矩;②低轉速鑽進,有利於減輕套管柱外壁與井壁之間的磨損。

總泵壓控制在6-7MPa以內。一是減少鑽井液對套管柱內壁沖蝕;二是減少對回壓凡爾的沖蝕磨損。

3.4完井工藝過程控制

鑽頭上部、套管柱底部安裝回壓凡爾,有利於固井施工後能實施敞壓侯凝。完鑽後要處理好鑽井液的粘切性能,並充分循環洗井,為提高固井質量做好準備。固井施工採用壓塞碰壓固井,碰壓後試壓,並儘可能敞壓侯凝。如果敞不住壓,可實施蹩壓侯凝,所蹩壓力為最大替壓三分之一左右,並分別在3小時後放掉50%,8小時後放盡。

4結論與建議

4.1套管鑽井在大慶地區目前適用於700米以內,且地層穩定區域。

4.2由於受到井斜的影響,套管鑽井井深受到限制。如何擴大套管鑽井深度需要在鑽壓、轉速、鑽頭選型、施工工藝等各方面進一步優化。

4.3套管防腐與耐沖蝕問題還有待進一步解決。

4.4固井工藝有待進一步與套管鑽井工藝進行有機結合,着重解決固井質量問題。

4.5套內測井技術,油、氣、水判別技術有待進一步發展,以滿足套管鑽井技術進一步發展。套管鑽井範圍進一步擴大的需求。