非常规套管程序在渤海油田科学探索井中的应用

井身结构设计是钻井设计的基础设计,是钻井作业能否开展和作业成功的关键所在。目前在渤海油田长期局限采用单一的Φ762mm×Φ508mm×Φ339,7mm×Φ244,5mm×Φ177,8mm×Φ114,3mm常规套管程序,此套管程序虽能满足渤海油田浅井及地质条件不是特别复杂的中深井作业要求,但是在渤海油田向深井、超深井发展的今天,此套管程序巳不能满足地质条件复杂的深井及超深井井身结构设计要求,因此在常用套管程序基础上,探索引入非常规套管程序,能够增加套管层次,使井身结构设计更为灵活,并能有效解决深井复杂地质条件带来的作业风险以及提高钻井作业质量及时效。本文就是以科学探索井为例讲述了非常规套管程序在高温高压井井身结构设计优化中的灵活应用,此次非常规套管程序的应用对今后渤海油田在深井、超深井井深作业设计中有着重要的指导意义。

学探1井非常规下套管技术

学探1井在二开盐层段发生两次工程事故,为有效应对盐层,决定放大井身结构进行盐层专打,即二次侧钻后在311.15 mm(12¼″)井眼内下入273.05 mm(10¾″)有接箍套管。井架载荷受限、环空间隙小,大套管下入困难及二叠系当量漏失安全密度窗口窄是面临的3个难点。通过侧钻井眼井身轨迹控制、优选微扩眼钻具组合及施工参数、井架大吨位承载安全余量分析及下套管期间激动压力控制等技术措施,最终将套管顺利下送到位。该技术的成功应用,为塔里木盆地玉科区块盐层安全钻进及降低盐层段事故复杂时效提供有力保障。

塔里木油田套管回接治理套损工艺的革新与应用

塔里木油田HD油田进入开发中后期,套损逐渐呈现出多点长井段特征,传统挤堵工艺经实际作业验证已不适于多点长井段套损井的治理。为解决上述问题,从井筒实际情况出发,探索出回接非常规套管套损治理工艺,并在HDA井成功应用,该次作业首次采用在7寸套管内回接5-1/2寸无接箍套管至井口,并成功实施小间隙两层套管间固井,探索出多点长井段套损治理新工艺。后续已累计回接4口套损井,治理后堵水增油效果显著,累计增油超2 000 t。

推力可控的投球式液压随钻扩眼器

随着我国油气勘探开发向地球深部进军,由深井超深井环空间隙小及大段盐膏层的存在带来的塑性地层卡钻、钻井液安全密度窗口窄等钻井工程难题对井身结构设计、钻井施工和固井质量提升带来了严峻挑战。为此,在分析国产扩眼器结构和功能局限性的基础上,通过结构设计、安全性模拟、流场分析及室内实验,研发了一种投球激活液压式可控随钻扩眼器并开展了现场试验。研究结果表明:①工具在极限钻压、极限扭矩、极限提拉工况下的安全系数分别为2.42、1.70、1.23,安全性能满足现场需求;②工具通过调节钻井液排量来控制刀翼推力,可以满足不同地层的扩眼需求;③工具在小排量时压耗变化更为明显,可通过投球后小排量憋压以判断工具在井下的工作状态;④室内及现场试验表明,工具投球后能够稳定执行刀翼展开和收回动作,试验井段目标扩眼井径241.30 mm,实际平均扩眼井径241.49 mm,相比扩眼前井径平均扩大14.53 mm,扩大率6.4%,与预定目标吻合。结论认为,可控随钻扩眼器有效缓解了地层缩颈导致的电测遇阻、挂卡等问题,为解决盐膏层缩颈、非常规套管作业提供了重要技术手段。