模拟下套管技术在河坝区块大斜度井中的应用

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1、第3O卷第1期钻井工程模拟下套管技术在河坝区块大斜度井中的应用朱礼平肖国益廖忠会王希勇黎昌华中国石化西南油气分公司工程技术研究院朱礼平等．模拟下套管技术在河坝区块大斜度井中的应用．天然气工业，2010，30(1)：83—85．摘要为解决河坝区块大斜度定向井在实钻过程中由于井眼轨迹不规则、盐膏地层缩径，大斜度井段下套管作业的实际难题，在调研大斜度井下套管方法的基础上，结合河坝区块大斜度井特点，建立了井眼、套管相容性模型并总结出下套管过程的模拟步骤：①依据收集的实钻井眼资料，计算套管串和井眼两种最小曲率半径，分析无接箍套管能否下入井眼；②针对实际套管接箍或扶正器尺寸，以实钻井眼

2、数据反算出允许通过的套管串的不变形长度；③分析不同管串所对应_的不变形长度与井眼曲率的关系，然后确定出与套管柱刚度相当的通井管柱结构。模拟下套管技术在HB1—1D等井的成功应用，为大斜度井现场模拟下套管提供了理论依据。关键词河坝区块深井大斜度井模拟下套管临界井斜角井斜角DOI：10．3787／j．issn．1000—0976．2010．01．024操作形成了模拟下套管技术，在HB1—1D等井中得到0引言成功应用。大斜度井作为解决井位部署难题和提高油气单井l大斜度井的特点及下套管方法产量的一种新井型，其主要特点最大井斜角大于55。，与大位移井(水垂比大于2．0)相比其水平位移

3、较小。1．1下套管方法在大斜度井实钻中，大多数井都面临井眼轨迹控制难目前，大斜度井常采用下套管方法有：①常规下入和套管难下人等问题，曾经在下套管中出现过中途被法，边下套管边灌钻井液；②常规漂浮法，套管下部灌卡或下不到位等事故，最终不得以提前完钻而导致定钻井液，上部掏空；③全掏空下套管，整个下套管过程向钻井失败。为了加快河坝区块勘探开发进程，先不灌钻井液；④使用漂浮接箍，下部套管掏空，上部灌钻井液。其中，由于全掏空和常规漂浮下套管时易附后部署了一批嘉二段和飞三段为目的层的大斜度定向件失效、发生井下复杂；漂浮接箍下套管具有设计和操井。这些井多数具有井深大于5000m，钻遇地层复

4、作工序复杂等特点，为了方便设计和现场常推荐采用杂(陆相和海相)，造斜点深(大于4000m)，最大井斜常规下入法。在采用常规法下套管时，一般前几根套角大(大于55。)等特点．其中上部陆相地层倾角大，易管逐根灌钻井液，后续下套管采用间隔灌钻井液，缩短井斜，轨迹控制难度大；地层呈不整合接触，漏层多、位套管在井下停止时间。置不确定、地层承压能力低，下部海相地层嘉五段一嘉在大斜度井中，对斜井段常规下入法套管单元受四段盐膏层发育，存在缩径现象，下套管作业难度很力分析(见图1)，下套管作业时井口载荷为]：大；同时由于勘探阶段套管备材不足或更换扶正器等F=W(cosa一psina)原因，也

5、会进一步增加大斜度井下套管作业难度。笔式中：w为单位长度套管重量，为井斜角；当F一0者在大斜度井下套管方法基础上，结合河坝区块大斜时，利用套管自重下入深度达到极限时，对应I临界摩擦度井特点，建立了井眼、套管相容性模型，并结合现场角一tan_1(1／／~)，其中为钻井液摩阻系数。基金项目：中国石化项目“河坝区块定向井钻井工艺技术应用研究”(编号：GJ一109—0821)。作者简介：朱礼平，1981年生．工程师，硕士；2004年毕业于原西南石油学院石油工程专业，从事钻井、固井等方面设计和科研工作。地址：(618000)四川I省德阳市龙泉山北路298号。电话：1390810553

6、9。Email：zhulipingswpi@126．corn·84·天然气工业2010年1月()给定前提下，可推导出套管柱’所能通过的最大井＼眼曲率(K===1／R)。2．1模拟过程首先依据现场钻井液摩阻系数计算临界摩擦角，与裸眼段内最大井斜角进行对比看能否采用常规下套管方法，在可采用常规下入法时再利用套管、井眼相容＼性模型，对下套管过程进行模拟分析，其主要步骤如下：①依据收集实钻井眼资料，计算套管串和井眼两种图1单元套管受力分析图最小曲率半径，分析无接箍套管能否下入井眼；②在上述①的分析基础上，针对实际套管接箍或扶正器尺寸，1．2大斜度井特点以实钻井眼数据反算出允许通过的

7、套管串不变形长度河坝区块嘉二段或飞三段大斜度井具有特点：(可理解为接箍或两扶正器之间距离)；③分析不同管①造斜点在雷一段一嘉四段(大于4000m)，水平位串所对应的不变形长度与井眼曲率关系，然后确定出移小于1500m，斜井段与设计井深相比较小；②下套与套管柱刚度相当的通井管柱结构。管作业前，在维护井眼稳定通畅条件下，常加入塑料小球或石墨等润滑材料，降低钻井液摩阻系数。因此，在3HBl一1D实例分析大斜度井下套管中完全可依靠套管自身克服由于钻井3．1第3次开钻完钻数据液黏性或井壁不规则所带来的摩阻，但若在下套管过井眼