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花岛液压 [液压套管扶正器在埕海2-2岛的应用]

时间:2019-02-06 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

   摘要:本文介绍的是液压套管扶正器在大港油田埕海二区张海30-36L井的应用和研究。通过对滩海地区大位移井下套管难点的分析,以及常规套管扶正器适应性的研究,优选出适合滩海地区大位移井下套管施工的扶正器。并且阐述了工具的技术参数、在施工过程中所采取的技术措施和现场施工情况。
  一、钻完井基本情况
  张海30-36L井是大港油田滩海油田埕海2-2岛的一口大位移井,构造位置为张海5断块。该井于2011年12月10日19:30一开,2011年12月14日13:00 二开,2011年12月30日1:00 三开, 2012年1月13日2:30完钻,2012年1月23日 09:00完井,钻井周期:33.29天, 建井周期:45.5天,机械钻速:15.7m/h,钻机月:1.42台月,钻机月速:2548.4台月/米。
  张海30-36L井实际井身结构为:φ660mm导管x63.35m+φ444.5mmx599m+φ339.7mmx598.42m+φ311.1mmx2412+m+φ244.5mmx2409.95m+φ215.9mmx3612m+φ139.7mm x(2298.67-3609.8)m
  张海30-36L井完钻井深3612m,实际最大井斜为:84.31°,闭合方位 :273.25°,实际井底位移1684.0m, 实际垂深:2836.075m,实际/靶点斜深:3146.91m,垂深:2748.18m,靶心距:0.85m。
  二、套管扶正器的优选
  1.大位移井下套管面临的问题
  套管居中度是影响大位移井固井质量的重要因素之一,由于大位移井斜角大,造斜段长,在重力作用下,套管在下入后偏向井眼的下端,导致固井后套管下端水泥环很薄,甚至没有水泥环,严重影响固井质量。
  2.套管扶正器的选择
  为了提高固井质量,传统的扶正器,如刚性扶正器和弹性扶正器都不能很好解决这个难题。弹性扶正器的弹簧片可能被压入软地层的井壁中,或被硬地层压扁靠近套管本体,甚至在套管下入过程中脱落,造成下套管遇阻;刚性扶正器在大位移井下套管应用中受到上部套管通径和裸眼井况限制,也不能满足施工要求。
  3.液压扶正器的工作原理
  液压扶正器,把扶正臂以类似天线一层套一层的方法,在入井时把扶正器的扶正臂压缩起来,这样扶正器外径小,入井容易(如图1)。 当扶正器下到井里预定位置,顶替水泥后碰压,套管内压力使得扶正臂受力往外扩展,达到扶正套管,提高固井质量的效果(如图2)。
  由于扶正臂多,作用面积大,推力大,较小的压力就可以轻易把套管托起,达到扶正作用。同时由于扶正器扩展外径可以大于上一层套管的内径,对于井眼扩径的井眼也能达到扶正的效果。同时,扶正器由于扶正臂插入地层里面,也可以起到固定套管的作用。
  三、液压扶正器在现场应用情况
  1.施工要点
  1.1大位移井下入液压扶正器前应该充分通井并刮削套管。
  1.2安放液压扶正器应尽可能的避开套管接箍。
  1.3采用液压扶正器进行扶正操作时,应该在该扶正器的工作范围内,低于70MPa。
  2.主要技术参数
  2.1扶正器圆周均匀分布扶正块,保证大位移井套管管柱始终处于居中,减少因重力影响造成的套管贴近下井壁。
  2.2该扶正器具有斜面与螺纹相配合的锁紧机构,在锁簧上有螺纹,当液压启动活塞时,锁簧向下移动,活塞推起扶正块,锁簧在活塞斜面作用下锁紧,防止扶正块泄压,提高扶正效果。
  2.3该型号液压扶正器的总长度为640mm,收缩外径177.8mm,张开外径254.0mm,内径121.4mm,耐压70Mpa,推力1413公斤,启动压力7/10.5Mpa。
  3.现场应用
  
  张海30-36L井在施工过程中,为保证井眼轨迹符合设计要求,三开全段下入马达+MWD,通过及时测斜和调整,严格控制全角变化率,根据实钻过程中所监测到的数据,及时合理的调整井眼轨迹。本井三开稳斜段机械钻速较快,井身质量控制良好。该井于2012年1月13日2:30完钻,开始下油层套管作业。
  在下油层套管施工中,在套管串上部加7个液压扶正器,下部加5个液压扶正器,无论井眼轨迹是否弯曲,都能保证油层套管始终保持居中,在之后的固井工艺施工中水泥浆能均匀流动。候凝48h后,采用声波变密度测固井质量,资料显示第一界面全优率达到100%,第二界面全优率评价为好,应用效果非常好。结果证明这种液压扶正器性能可靠,结构简单,不仅满足了下套管要求,还提高了固井质量。
  
  四、结论与认识
  1.液压扶正器的应用有效解决了大位移井下套管无法居中,影响固井质量的问题。
  2.避免常规弹性扶正器下入过程中由于被井壁挤压损坏、变形甚至脱落造成下套管困难,液压扶正器与刚性扶正器相比,可以减少降低套管的下入阻力,具有良好的应用前景。
  3.液压扶正器设计强度高,与整个管串相匹配,不影响整个管串强度。
  4.固井后测声幅效果良好,反映下套管施工顺利,液压扶正器应用成功。
  
  参考文献:
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  [2]王春浦,李秀竹,王丰君等.101.6mm套管液压扶正器的研制与应用[J].石油机械,2004,32(9): 53-54.
  [3]张俊杰.提高侧钻井固井质量井下工具研制与应用[D].山东东营:中国石油大学(华东),2009.

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