南海大位移井减阻技术成功应用

2020-12-23 07:16陈树恩
科学导报·学术 2020年48期

陈树恩

摘  要:水平井及大位移井属于定向井的特例,上部造斜段的造斜率高,下入的套管在造斜段急剧弯曲,钻完井作业期间钻具易与套管紧贴,导致钻井作业期间的扭矩较高,钻杆及套管磨损较大,不仅限制钻进、起下钻、下套管打孔管等作业时效,也给井下安全带来极大安全隐患。针对珠江口盆地水平井、大位移井等特殊井型的井,钻完井作业团队从多方面解决高摩阻问题。

关键词:大位移井;造斜率;井下安全;高摩阻

拟悬链轨迹设计

传统定向井采用“J”型井眼轨迹设计,出表层管鞋后以3°/30m左右的造斜率迅速造斜,该传统井型的优势是造斜步骤简单,并且稳斜段相对较低。随着近年来珠江口盆地开发井的层位不断加深,井眼轨迹逐步复杂,摩阻的问题日益突出。创新应用拟悬链轨迹设计,从0°逐步以0.5°/30m、1°/30m、1.5°/30m、2°/30m的造斜率逐步增斜,避免轨迹在浅层急剧弯曲,从根源降低摩阻,通过现场应用,该井型设计比传统井型摩阻降低约15%。

降摩减阻钻具组合

钻完井作业期间的摩阻主要为钻具与套管之间的刚性摩阻,由于井筒完整性等因素限制,套管降摩减阻措施有限,降摩减阻通常从钻具入手。创新使用以加强型5″钻杆为主的复合钻具,加强型小尺径鉆杆满足深层位钻进高扭矩的同时,也通过降低钻具与套管的接触面积,实现钻具与套管降摩减阻的效果。

与相关专业公司“量身定做”套管内防磨接头,安装在钻具最大侧向力位置,不仅降低钻进扭矩,并且钻进扭矩平稳,有利于钻压有效传递提高机械钻速,也减少了钻具的磨损程度。

高效润滑性能钻井液

综合使用国内外润滑材料,尤其固相润滑材料在定向井的应用,起到了明显的降摩减阻效果。

通过以上综合降摩减阻技术在珠江口盆地应用,大幅降低了钻完井作业期间的摩阻,减少设备负荷和钻具磨损,减少了设备修理时间、井下作业复杂情况和事故的发生处理时间,避免了使用铝钻杆等水平井、大位移井专用降摩减阻钻具,并保证了起下钻、下套管、下完井管柱等作业安全顺利。