在风城重油作业区sagd井下套管技术的研究应用

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1、风城重油作业区SAGD井下套管技术的研究与应用李绪民1，张智君11，新疆贝肯能源工程股份有限公司钻井公司作者简介：李绪民，男，（1964.8-），江苏沛县人，1987年毕业于新疆石油学校钻井工程专业，2003年获北京石油大学石油工程专业学士学位，曾任井队技术员、工程师、队长，现在贝肯能源工程股份有限公司从事钻井工程管理工作。手机：13709901729EMIL:lxm2928@126.com地址：新疆克拉玛依白碱滩区门户路91号贝肯钻井公司摘要：由于SAGD是大位移水平井，在风城重油作业区SAGD井施工过程中，大段水平井筒在油层中，超稠油极易进入井筒内，会大幅度

2、地增加额外摩阻，因此，造成下技术套管和油层套管的遇阻、下不动、加压下套管以及拔套管的现象，费工费时。通过对下套管过程的摩阻计算，并对产生额外的摩阻因素进行分析以及在现场进行试验总结，采取改善钻井液性能、添加润滑剂、使用加重装置等，降低摩阻效果明显，而且大幅度缩短了下套（尾）管作业时间，降低了成本费用。关键词：摩阻、下套（尾）管、SAGD、水平井、大位移井Abstract：computationoffrictionaboutcasingontheheavyoilborefild,Fengchengoilfield,analysesoffactorcausingex

3、trafriction,theextrafrictionincreasesgreatlywithheavyoilleakingintothewell.Controllingwithparametersofdrillingfluid,smoothinglubricantonpipes,withheavyBHAselection,thecasingtimehasbeenshortened,andthefrictionhasbeendeclined.Keywords:friction、casing、SAGD、horizontalwell（HW）、extendedrea

4、chwell。1、概述1.1区块概况新疆风城重油区SAGD试验井主要目的层齐古组，顶部埋深220-250m,水平段介于300-500m之间。为满足后期稠油热采井筒下入双管的需要,须在311.2mm井眼内下入244.5mm技术套管；完井在约215.9mm井眼内下入177.8mm筛管，悬挂于技术套管内。浅层SAGD水平井垂深浅、井眼曲率高,244.5mm套管刚性大、弯曲变形后会产生较大的摩阻,给造成大尺寸套管下入作业带来很大的困难。该区的参数见表1。表1风重32井区参数油藏顶深(m)170～180水平渗透率(D)2～5油层厚度(m)25～30脱气粘度(104mPa.

5、s)2.85(50℃)油藏压力(Mpa)2.0含油饱和度(％)67孔隙度(％)30水平井垂深190～220垂向渗透率(D)0.741.2大位移井下套管的影响因素大位移井是指测深大于等于真实垂深2倍的井，或者水平位移与垂深之比大于等于2的井【1】。风城重油作业区SAGD试验区稠油井一般前者数值在2.77-3.61，后者值在2.10-2.95之间，属于超大位移井。对于大位移井，影响下套管的3个因素为最大下套管重量、摩擦引起的重量损失、力学重量损失。其中前两个因归根结底是摩阻引起的。因此，克服摩阻是该试验区下套（尾）管技术的关键。2摩阻分析2.1浅层SAGD水平井摩阻

6、计算针对浅层SAGD井，一般假设井壁为刚性，不考虑弹性形变；管柱计算单元体截面积均匀一致，线密度相等；将扶正器与井壁间视为铰链支撑；井眼曲率为常数【2,3】。杨明合等根据此假设，以及单元体的受力情况，建立力平衡和变形条件，导出了摩阻计算模型【4】。通过计算并绘图，得到该区一组典型SAGD试验井的摩阻与大钩载荷关系曲线图，图1、2采油水平井（P井）的管柱下入情况。注汽水平井（I井）管柱下入摩阻、钩载与采油水平井情况类似。图1采油水平井（P井）技术套管下入钩载与摩阻变化图图2采油水平井（P井）油层尾管下入钩载与摩阻变化图下技术套管过程中的摩阻为：P井为36.17KN

7、，I井为28.58KN；大钩载荷P井为74.82KN，I井为79.56。下油层尾管过程中的摩阻为：P井228.95KN，I井为189.61KN；大钩载荷P井为17.31KN，I井为64.13KN。2.2原油粘度对摩阻的影响该区块属于超稠油区块，原油粘度高达28500mPa.s（50℃）以上。该区块浅层水平渗透率很高，这就导致了难以流动的超稠油会随着钻进过程而流入井眼中。随着地层中溢入井眼的油越来越多，井内的流体粘度不断升高，导致井眼下部（水平段）流体产生的摩阻越来越大。粘度与摩阻存在一定关系，即：式中Ti是在i点的轴向拉力；Ki是在该点的常数；为井钻井液密度；为

8、粘度，它是时间T的函数。