SK1井套管磨损剩余强度安全评价研究

深井超深井钻井过程中,受井眼狗腿度、机械钻速、顶驱转速等因素影响,技术套管的磨损问题不容忽视,严重时将会导致其抗外挤、抗内压强度明显降低,对井筒完整性造成极大隐患。为此,结合SK1井244.5 mm技术套管磨损原因深入分析,利用套管“磨损-效率”理论模型,建立了套管磨损量及剩余壁厚的预测方法,指出套管磨损严重位置通常发生在狗腿度较大的井深处,且随顶驱转速增加和机械钻速降低,套管的磨损量明显增大。通过将磨损套管分别简化成具有内壁不圆、不均度的含缺陷套管及“矩形槽”套管,建立了磨损套管的剩余抗外挤、抗内压强度计算方法及全井段剩余强度安全系数计算方法。分析表明,当顶驱转速高于100 r/min、机械钻速低于0.87 m/h时,SK1井244.5 mm套管的抗外挤最小安全系数将会低于1.0,需采取合理的钻井提速及防磨措施,以保证技术套管的强度安全。研究成果对于今后深井超深井的套管柱安全设计具有重要的指导意义。

深水钻井表层导管喷射下入井口稳定性分析

表层导管喷射下入技术可在水力喷射钻进的同时安装表层导管,解决了深水表层钻孔后下表层导管不易找到井口的难题,并且一趟管柱作业完成了两开井眼的钻进。但对于深水钻井作业来说,在表层导管下入时,由于风浪流作用,随着下入深度的增加,平台与表层套管之间有很大的偏移,对作业造成很大风险。基于Ansys有限元分析软件建立并应用了深水钻井表层导管喷射下入导管强度校核和水下井口稳定性分析模型,分别对井口无倾斜,倾斜不同角度时水下井口第1根表层导管等效应力进行了校核,得出在安全作业基础下平台的最大偏移量。研究成果为实际提供做出了技术经验和指导。

非对称式水下钻井基盘在渤海边际油田勘探开发中的应用

渤海有大量储量规模小、地质条件复杂、经济开采年限短的边际油田,在常规的开发模式和技术下难以得到有效开发。边际油田开发的关键在于其经济性,为了规避油田整体开发风险,降低投资,提高收益率,采用了延长测试的评价模式和"蜜蜂式"开采模式。为了满足油田整体开发需要,设计并制作了三孔非对称水下井口基盘,与泥线悬挂器结合作业,实现测试结束后临时弃井,在油田整体开发阶段将套管回接恢复生产。为渤海后续的边际油田开发提供了降本增效的新模式,将盘活大量尚待开发的边际油田,带来巨大的经济效益与社会效益。