【7A文】深水喷射法下表层导管技术.ppt

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1、深水喷射法下表层导管技术1.1国内技术现状一、国内外技术现状我国南海荔湾3-1气田属于深水海域，水深大于1000米，深水表层套管下入方式和施工技术与浅水相比存在很大差别。国外深水表层套管施工方式经常采用喷射下入施工技术。喷射下表层套管施工技术能够用一趟管柱钻两个井眼，施工作业高效快捷。目前外国几家石油公司掌握其核心技术，但核心技术严格保密。由于国内在深水海域进行钻井作业的经验比较少，没有掌握喷射施工的核心技术(入泥深度确定？钻井参数选择？钻头与管柱尺寸配合？)，没有自主知识产权的喷射下入工具。荔湾3-1气田表层套管喷射下入技术动画演示1.2目标国外工具/国外技术/国外技术人员国外工具/国内技

2、术/国内技术人员国内工具/国内技术/国内技术人员第一阶段第二阶段本课题攻关主要内容第三阶段一、国内外技术现状1.3目标通过本课题研究：探索出高效的表层套管下入技术及工艺，建立一套适合深水钻井喷射表层套管下入深度计算理论和方法；形成我国深水钻井喷射表层套管下入工艺技术的独立知识产权；研究成果的应用能够提高南海深水荔湾3-1气田钻井表层套管下入作业的时效，进一步降低作业费用，为解决深水钻井喷射表层套管下入深度确定提供理论基础。一、国内外技术现状1.4攻关内容1）深水钻井表层套管下入过程模拟试验研究2）深水喷射钻井表层套管下入方式与海底土性质匹配关系研究3）深水表层钻进的水力学参数优化研究4）深水

3、喷射法表层套管钻井工艺参数优化研究5）深水表层套管优化设计与施工控制计算软件研制二、研究成果在实验、试验方面的主要成果在理论研究方面的主要成果在应用研究方面的主要成果本项目研究先通过一系列现场模拟试验，摸索出喷射法下表层套管工艺流程及关键影响因素，建立理论计算模型，根据深水钻井现场施工数据对理论模型进行验证和完善。通过模拟试验，研究钻头伸出量与钻进速度之间关系及规律；通过模拟试验，研究钻头伸出量与喷射形成的井眼尺寸之间关系规律；通过模拟试验，研究钻头水射流速度与井眼尺寸之间关系及规律；通过模拟试验，研究钻压对套管喷射下入速度的影响关系；通过模拟试验，研究排量对套管喷射下入速度的影响关系。研究

4、成果2.1深水钻井表层套管下入过程模拟试验深水喷射法下表层套管模拟试验方案研究成果2.1深水钻井表层套管下入过程模拟试验通过大量国内外文献调研和荔湾3-1深水钻井现场调研分析，制定了深水喷射法下表层套管试验方案。试验方案、场地及试验器材试验场地选择：天津渤海塘沽地区中心渔港内试验场地大小：50m×50m试验土质选择：粘性土/砂性土试验场地表面：含有约1.5m深的海水研究成果试验方案—套管下入位置分布图：试验方案、场地及试验器材研究成果1）本次试验采用喷射法下入套管，方案预计使用两种套管，共计36根；尺寸分别为：9-5/8″套管18根，13-3/8″套管18根；2）试验36根套管，分布为3行1

5、2列，其中每行有12根套管，每列有3根套管；3）试验套管间距离为：行间距为3米，列间距为2米。试验方案—实施方案图：研究成果试验方案、场地及试验器材试验套管接箍试验套管试验套管护丝大吨位拔桩机研究成果试验方案、场地及试验器材适用不同套管尺寸对比图钻机压力表试验钻机试验脚手架的搭建：此次试验搭建的脚手架尺寸约为：40m（长）×15m（宽）×10m（高）研究成果试验方案—实施方案图：试验方案、场地及试验器材钻机吊装套管吊装套管定位钻压控制喷射下入静置待拔的套管试验方案—实施方案图：试验方案、场地及试验器材测力计吊卡吊装待拔群桩测力计吊卡安装套管上拔数据记录试验方案—实施方案图：试验方案、场地及试

6、验器材拔出后套管深水钻井表层套管喷射施工过程中与海底土相互作用分析2.2深水喷射钻井表层套管下入方式与海底土性质匹配关系研究套管海底土N作用在套管上的外力应等于套管与粘土之间的摩擦力，即：为平均粘结强度，d为套管直径，L为套管长度所以摩擦力为：砂性及粘性海底土性质与深水喷射钻井表层套管下入方式适应性研究对于砂性土来说：侧向摩擦力比较大，同样下入深度条件下，表层套管承载力比粘性土要大一些。为保证下一个井段钻井安全，要求表层套管的套管鞋位置最好下入在粘性土里，在下一个井段的钻井过程中套管鞋处的抗冲刷能力要强一些。如果表层套管的管鞋位置避不开砂性土层，再要求表层套管的下入深度比计算结果深一些，避免

7、下一步钻井过程中由于套管鞋处冲刷而造成承载力下降。对于粘性土来说：侧向摩擦力一般比砂性土小些，在同样下入深度条件下表层套管承载力比砂性土要小一些，所以在粘性土比较厚的海底，表层套管下入深度要深一些来保证表层套管有足够的承载力。喷射法钻井表层套管下入方式使用范围研究喷射法钻井表层套管下入方式不是适应所有海域，存在一定局限性。海底浅层地层强度比较高，甚至出现岩层露头时，表层套管入泥深度难下到位，有时需要起出再更换