套管钻井技术在委内瑞拉ZM351井的应用

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第31卷第5期石油钻采工艺V01．31No．52009年10月OILDRILLING&PR0DUCT10NTECHN0L0GY0ct．2009文章编号：1000—7393(2009)050108—04套管钻井技术在委内瑞拉ZM．351井的应用于顺明常淑敏(1．渤海钻探工程公司国际工程公司，天津300457；2．渤海钻探工程公司钻井四公司，河北任丘062552)摘要：ZM一351井是委内瑞拉国家石油公司PDVSA在东部ANACO油田CAMPOMATA区块的一口0339．7mm套管钻井技术试验并。该井采用了国际先进的套管钻井顶部缩紧总成和底部缩紧装置，成功地完成了0339．7mm套管钻井技术试验，与相同区块、相同井身结构的临井相比，大大缩短了钻井周期，降低了钻井成本，充分体现了套管钻井技术的优越性。详细介绍了ZM一35l井套管钻井工艺、套管钻井关键技术、钻机选型和设备配套等情况，为国内推广应用套管钻井技术提供了经验。关键词：委内瑞拉；套管钻井；关键技术；设备配置中图分类号：TE24文献标识码：AApplicationofcasingdrillingtechnologyinZM-351wellinVenezuelaYUShunming．CHANGShumin(1InternationalEngineeringCompanyofBHDC，Tianjin300457，China；2No4DrillingEngineeringCompanyofBHDC，Renqiu062552，China)Abstract：ZM一351isoneexperimentalsurfacecasingdrillingwellwithdiameterof339．7mm，whichislocatedinblockCAMPOMATA，AnacoOilFiledofPDVSA．Thewelladoptstheadvancedinternationalcasingdrillingtechnology，i．e．topdrilllockassembly&bottomdrilllockdevice．Comparedwiththeclosewellsthatarethesamewellstructureandatthesameblock．theZM一351wellcompletiontimeisshortened，thecostisreduced，andfullyshowingtheadvantageofcasingdrilling．ThethesisdescribesZM一351cas-ingdrillingprocess，casingdrillingkeytechnology，drillingrigselectionanditsaccessoriesandetc．SOastoprovidesomeexperienceforcasingdrillinginChina．Keywords：venezuela；casingdrilling；keytechnology；equipmentarrangement套管钻井是指在钻进过程中直接采用套管作为取得了良好的经济效益。近几年闰内有些油田已经钻柱向井下钻头传递机械能量和水力能量，并实现开始进行套管钻井技术的研究与试验工作，例如吉旋转钻井的一项新技术，它对钻井设备和钻井工艺林油田的套保油田在几口浅层井完成了177．8mm提出了一个新的理念。早在20世纪50年代就有人套管钻井技术尝试；河南油田使用常规钻机设备采设想用套管代替钻杆来完成钻井作业，但受当时的用套管钻井技术钻达井深451in。技术和装备条件的限制，很难实现这一设想。在20国际石油公司在套管钻井技术领域已经取得了世纪90年代，由于新技术、新材料以及电子技术的一定的先进技术和经验。采用套管钻井技术减少了大发展，促进了石油开采技术不断发展，一大批钻井常规钻井的起下钻、循环钻井液、维护井壁稳定、下新工艺、新T具、新装备涌现出来，套管钻井技术再套管等非钻进时问，套管钻井还解决了一直困扰美一次被人们提出来。加拿大Tesco公司1996年钻国南德克萨斯州Lobo油田常规钻井的卡钻、井漏等成了第一口套管钻井试验井，该井为试验场地井，用难题。资料分析表明：与常规钻井相比，套管钻井0244．5mlTl套管钻进了150m。到2000年底Tesco能够节约15％～32％的钻井时间，为提高钻井效率、公司采用套管钻井技术一共完成了20多口开发井，降低钻井成本开辟了一条全新的途径。因此套管钻作者简介：于顺明，现为渤海钻探工程公司国际项目部经理，电话：022—59868210，E—mail：yushunming2002@yahoo．com．cn： 于顺明等：套管钻井技术在委内瑞拉ZM一351井的应用109井技术越来越受到国内外钻井界的高度重视，具有然后替人预先配置的8m高黏度钻井液起钻。广泛的推广应用前景。3．20311．15mm钻头+0444．5mm扩眼器套管钻进井段(52～627m)1ZM-351井基本情况0311．15mmdrillingbit+0444．5mmreamercas—WelIZM．351generalinformationingdrillinginterval(52~627m)ZM一351井是委内瑞拉国家石油公司PDVSA套管钻井专业服务公司到达现场后，首先检在东部ANACO油田CAMPOMATA区块的一口查和测试套管钻井工具，然后开始连接下部钻具组O339．7mm套管钻井技术试验井。CAMPOMATA合：0311．15mmPDC领眼钻头+0310mm扶正区块是ANACO油田的主要产油区，为了加快勘探器+0203．2mm短钻铤×1根十0310mm扶正器开发进度，今年布置了一批开发井。ZM一351井于+0444．5mm井下扩眼器+0310mm扶正器+2008年l0月21日开钻，2008年10月25日钻完一O203．2rllm钻铤x1根+0310mm扶正器+套管开井深627m，并完成了表层套管固井，与相同区块、底部锁定装置。井下钻具组合连接后在井口开泵检相同井身结构、相同钻机配置、相距仅700m的采用验0444．5mm井下扩眼器的开启状况，然后接3根常规钻井工艺的ZM．350井相比，节约钻井周期2．050339．7mm套管下钻。d，套管钻井技术的优越性十分显著。套管清洗丈量后排放在套管架上，套管接单根前，先将套管单根放在大门坡道上，然后直接用套管2井身结构设计吊卡扣合套管单根，上提到井口与套管柱连接。Wellstructuredesign套管钻进参数：钻压1O～35kN，转速40～100ZM．351井设计为三开直井，一开先采用O444．5r／min，排量40～45L／s，泵压0．7～1MPa。技术措施：mm钻头配合常规钻具组合钻进50m，然后采用套根据扭矩的变化，判断环空岩屑浓度，及时循环钻井管钻井技术钻完一开设计井深(表1o液并替人高黏度钻井液。当钻进到365m时，钻井表1ZM一351井身结构设计参数仪显示扭矩增大，于是停止钻进，循环1h，然后Table1ZM一351wellstructuredesign替入5m高黏度钻井液，继续钻进。ZM一351井一开钻进的机械钻速为13．6～26．2m／h，钻至井深450m及一开完钻时分别替入高黏度钻井液5m。3．3下钻对接捞取套管底部锁定装置及并下钻具串Runningdrillingtoolsconnectiontofishcasingbottomlockdevice&downholedrillingstring一开钻到627m循环调整好钻井液，拆卸套管顶部锁紧总成，检查钻机和顶驱设备完好，便开3施工情况始下钻对接打捞套管底部锁定装置及井下钻具串。Operationinformation第一次下钻至575m循环时，发现套管罗纹驱动3．10444．5mm领眼井段(O~52m)(ThreadedCasingDrive)装置出现问题，起出后，重0444．5mmtopwellboreinterval(0-~52m)新下钻对接后起钻，捞获套管底部锁定装置及井下一开地层MESA，主要岩性为黄黏土砂岩。为钻具串。了便于采用套管钻井技术，先采用O444．5mm领套管底部锁定装置及井下钻具串的总长为眼钻头钻进52m，然后起钻采用套管钻井技术工17．46m，其中0311．15mmPDC领眼钻头加0444．5艺。一开领眼钻具组合：0444．5mm钻头+730Xmm井下扩眼器的钻具串长度为8．1m。因此，捞取630接头+O203．2mm钻铤x2根+631X410接套管底部锁定装置及井下钻具串之后，O444．5mm头+O127mm加重钻杆x4根。钻井参数：钻压裸眼还有9．36m未下套管，于是在井口对接最后一0～15kN，转速60～120r／min，排量38L／s，泵压0．5-1．0根套管下至井深619m，然后接套管井口循环接头，MPa。钻进中采取的技术措施：每钻完一个单根，循连接管线开始循环，排量42L／s，泵压0．2MPa。固环钻井液15rain。钻到52m领眼深度后，循环1．5h，井专业服务公司开始准备固井工作。 1l0石油钻采工艺2009年10月(第31卷)第5期3．4固井施工作业Cementingoperation固井服务公司首先下电缆确定固井浮鞋的坐封位置，再用电缆将双球座浮鞋总成下放到596m套管本体处坐封；其次，连接水泥车地面固井管线并试压合格，再分别对两台钻井泥浆泵检测试运转，测量活塞冲数，核实泵排量和上水效率；最后，采用双胶塞固井，碰压0．6MPa，固井施工顺利。图2套管底鄙锁定装置4套管钻井关键技术Fig．2CasingbottledrillinglockdeviceCasingdrillingkeytechnology4I3套管丝扣保护装置4．1套管顶部锁紧总成CasingthreadprotectiondeviceCasingtopDrillingLockAssembly(DLA)在每根套管母扣的根部安装一个丝扣保护环。套管顶部锁紧总成的功能是与套管柱实现轴向套管钻井是以普通套管为钻柱，边钻进边下套管。接和径向的机械连接、水力密封连接和脱离套管柱的套管单根时，首先用套管吊卡提起单根到井口对接，机械装置(图1o具体操作步骤：套管顶部锁紧总然后将套管顶部锁紧总成插入套管本体，通过液压成悬挂在顶驱的下部，由套管吊环和吊卡承载套管远程控制台操作，使套管管柱与顶部锁紧总成连成柱载荷，接完套管单根后，将套管顶部锁紧总成插入一体，起到套管传递钻压、扭矩和水力能量的作用。套管本体，然后通过套管钻井远程液压控制台上的每钻完一根套管，通过操作远程控制台将套管手柄操作，使顶部锁紧总成的5片卡瓦牙体张开或顶部锁紧总成内的液压释放后，锁紧总成上的5片闭合达到与套管内壁的咬合或脱离，顶部锁紧总成卡瓦牙体自动闭合复位，然后把套管顶部锁紧总成中部的橡胶密封圈在液压作用下起到密封效果。从套管内起出接下一根套管。如果泄压后锁紧总成上的5片卡瓦牙体没有全部复位，当套管顶部锁紧总成从套管内上提时，安放在套管丝扣根部的保护环就会驱使没有复位的卡瓦牙体全部闭合，这就避免了张开的卡瓦牙体在套管内上提时划伤丝扣，从而起到了保护套管丝扣的作用。5套管钻井配套技术Casingdrillingmatchingtechnology5．1钻机检测Driftingriginspection为了安全Jr~IJ进行套管钻井试验，选用70D电图1套管项部缩紧装置动钻机、配备500t顶驱设备。钻机搬迁后雇用专业Fig．1Casingtopdrilllockassembly设备检测公司对主体动力系统设备、钻井液循环系4．2套管底部锁定装置统、固控设备和井控设备全面检测维修，对天车、游Casingboricdrillinglockdevice车、井架等提升系统进行探伤检测，重新加固顶驱导套管底部锁定装置(图2)的功能是：钻进时将轨，校验井口，以确保套管钻井连续作业。井下钻具串锁定在套管上，使之不能转动和轴向窜5．2专业化服务公司动。起钻时锁定器解锁，从套管内可以将井下钻具Professionalservicecompany串打捞至地面。现场安装T序是：在第1根套管下在ZM．351井套管钻井施工中，PDVSA甲方雇部安装底部锁定装置短节，在套管架上将连接组合用了套管钻井专业服务公司、钻井液专业服务公司、的领眼钻头及井下钻具串穿人第1根套管内进行检固控技术服务公司等。使该井作业取得了较好的效测合格后，开始下钻接套管钻进。果(表2) 于顺明等：套管钻井技术在委内瑞拉ZM一351井的应用1116认识与建议计[J]．石油钻采_Y-艺，2008，30(8)：24—27．XUJunliang．ZHUJieran．SchemedesignofrecoverableReorganization&Suggestionbottomholeassemblyincasingdrilling[Jj．OilDrilling&(1)套管钻井工艺既提高了钻井作业效率，又降ProductionTechnique，2008，30(8)：24—27．低了生产成本，是一项发展前景广阔的钻井新技术。[2]KYLE．Casingdrillingtechnologypotentialforcost(2)采用套管钻井新技术，必须解决井下锁定装reducingoperationsinsouthtexaslobotrendfCf．HoustonGeologicalSociety,2003—01．置等关键技术环节，选用电动钻机配备良好的动力机组、固控净化设备和井控设备，否则，在现场采用(修改稿收到日期2009．06—12)大尺寸套管钻井技术的难度较大。[编辑付丽霞]参考文献：References：[1]许俊良，朱杰然．套管钻井可回收井底钻具组合方案设<3-<|．,3o<奎．<3-<誊．4o<3-<3-<荸．<孝．<3-<鲁．4o<3-,3o<3-,3-<耆．<耆．<|．<3-,3-<奎．<蓍．欢迎订阅2010年《测井技术》《测井技术》仓4刊于1977年，面向国内外公开发行，纸印刷，每期定价26．00元，全年6期定价156．00元(含是国内唯一反映我国测井技术发展现状、水平及动向平寄邮费)。单位和个人订户均可通过银行电汇或邮的国家级技术类期刊。现为中文核心期刊、中国科技局汇款。电汇请将汇款单寄财务部门。论文统计源和《中国学术期刊(光盘版)》期刊；被《中电；r-收款单位中国石油集团测井有限公司；请国石油文摘》、美国《石油文摘》、美国职业测井分析家在电汇单用途栏内注明“测刊费”学会(SPWLA)地球物理数据库、万方数据库等收录检开户银行建行西安市长庆支行，帐号：索；被美国《PETROPHYSICS》转载。发行范围覆盖610019O5500050001683了与测井相关的各个领域，形成与国际相关测井行业编辑部地址：陕西省西安市南郊红专南路8号的学术交流和信息交流网，同时被全国主要大专院校E．mail：cnpcwlt@l26．com图书馆馆藏。联系人：李隽主要栏目设置有“综述”，“实验研究”，“方法研邮编：710061究”，“处理解释”，“测井应用”，“测井装备”，“问题讨电话：(029)86583164、86583163论”，“技术信息”等等。订阅方法：《测井技术》为双月刊，国际大16开本，彩色铜版