隨著鉆井技術的發展,勘探、開發、
采油過程中人們對地下油藏的逐步認識,套管鉆井技術在
大慶油田得到了研究與試驗。通過現場試驗,油層鉆遇情況、工期控制、成本控制等達到了預期效果,說明套管鉆井技術工藝的設計符合現場試驗要求。套管鉆井過程中,著重注意以下幾個方面問題:
1 套管鉆井應用的范圍
1.1套管鉆井適用于油層埋藏深度比較穩定的油區。
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,這樣套管鉆井的深度設計才有了保證。
1.2適用于發育穩定,地層傾角小的區域。
由于套管鉆井過程中不可避免地存在井斜,井斜影響結果就是導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、斷層等的發育情況,對井斜的影響起著重要作用。因此設計套管鉆井區域地層傾角要小,裂縫、斷層為不發育或欠發育,才有利于套管鉆井中井斜的控制。
2 套管鉆井中的準備條件
就位鉆機基座必須水平,為設備平穩運轉及鉆井過程中的防斜打直創造良好的條件。
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度是同規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;其次梯形扣套管,便于操作過程中上卸扣
鉆頭優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。因牙輪鉆頭數滾動鉆進,能有效減少轉盤及套管扭矩,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。在選擇鉆頭的同時,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,鉆頭處沖擊力低,將影響鉆井速度。
3 套管鉆井施工中需注意幾方面問題
3.1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際深度能否相穩合,關鍵取決于井斜。控制鉆壓10-30KN合理范圍內鉆進。由于套管鉆井時,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致井斜。因此鉆井過成中要嚴格控制鉆壓,從這個角度講,選擇PDC鉆頭更適合于套管鉆井。轉盤轉速控制為低轉速,一般控制在60-120r/min內,低轉速鉆進過程,有利于套管柱的穩定,有利于井斜的控制。井架基座安裝平直,保證開鉆井口垂直,加強中途測斜監控,一方面便于了解控制下部井斜控制情況,另一方面便于計算垂深。
3.2套管保護問題
套管鉆井完井后,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,在套管鉆井過程中,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。套管鉆進時,由于旋轉,外壁受到磨損,其外防腐層容易脫落。內壁受到
鉆井液的沖刷,內防腐層也受到沖蝕。一是要求用于鉆井的套管,做好內外涂層防腐;二是鉆井中采用低轉速小鉆壓鉆進,有利于減少套管外壁的磨損,三是采用增大鉆頭水眼尺寸,降低管內泵壓,減少鉆井液對套管內壁的沖蝕。
3.3鉆井參數控制
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低轉速鉆進,有利于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。一是減少鉆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
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施敞壓侯凝。完鉆后要處理好鉆井液的粘切性能,并充分循環洗井,為提高固井質量做好準備。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小時后放掉50%,8小時后放盡。
4 結論與建議
4.1套管鉆井在大慶地區目前適用于700米以內,且地層穩定區域。
4.2由于受到井斜的影響,套管鉆井井深受到限制。如何擴大套管鉆井深度需要在鉆壓、轉速、鉆頭選型、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鉆井工藝進行有機結合,著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,以滿足套管鉆井技術進一步發展。套管鉆井范圍進一步擴大的需求。
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