1、November 2010,1,旋转尾管固井技术有助于套管顺利下入有助于提高固井质量,www.petro-,www.petro-,2,内容,水平井固井的难点,1,2,3,6,5,旋转尾管固井所需条件及主要操作,使用简介,总结和建议,旋转尾管固井优点,4,旋转尾管固井技术的组成及其原理,7,November 2010,旋转尾管在大位移水平井中应用,水平井固井的难点,套管的安全下入问题套管能否顺利通过弯曲段进入水平井段,是钻井井眼轨迹设计的关键依据之一,因此下套管前必须以实际资料进行弯曲度和摩阻两方面的校核。替净问题沿着环空下部,由于岩屑和重晶石的沉淀堆积或固相颗粒浓度提高导致粘度增加,水泥浆很难
2、驱替干净而充填。自由水问题在大斜度或水平井段,因斜向或横向运移的路程短,自由水极易聚集在井壁上侧形成连续的水槽或水带,不能有效胶凝或形成足够的强度,最终成为油气窜流的通道。最大限度的减少水泥浆自由水以及阻止自由水运移,是提高封固质量的重要方面。,www.petro-,3,November 2010,水平井固井的难点,套管居中问题套管在自重作用下易靠近井壁下侧,而套管偏心影响着岩屑携带及注水泥替净效果。室内实验及现场经验表明,只有居中度大于67%,注水泥质量才有保证。井眼条件问题斜井中钻具受力状况导致井眼椭圆形状;浅层岩性疏松、钻井循环,造成井径扩大严重且不规则,使井眼椭圆度更加严重。孔隙度大、
3、渗透率高、储层裸露段长,也使井下不稳定成为问题。,www.petro-,4,November 2010,活动套管固井可以提高固井质量的观点,已是普遍的共识。针对尾管固井,可以采用旋转尾管固井技术以使尾管在固井过程中进行转。采用特殊的旋转尾管悬挂器,在悬挂器坐挂之前和座挂以后,采用顶部驱动或卡瓦带动送入钻具旋转,从而带动整个尾管串旋转。旋转尾管悬挂器仅是比常规尾管悬挂器增加了个轴承而已。,www.petro-,5,November 2010,旋转尾管固井优点,旋转尾管固井优点,有助于尾管的下入到位在尾管下入过程中,如果遇阻,普通尾管悬挂器不能有任何转动,而旋转尾管悬挂器可以转动管串,这无疑将有助
4、于克服阻力,使尾管顺利下入到位。有助于提高固井质量旋转尾管并结合循环冲洗,将有利冲洗井壁上的泥饼。水泥在尾管环空流动过程中,如再加上转动尾管的搅拌作用,水泥自身的胶结、水泥与套管的胶结以及水泥与井壁的胶结质量,都将好于井壁有泥饼,水泥无搅拌状态下的胶结质量。,www.petro-,6,November 2010,旋转尾管固井优点,有助于解决小间隙固井问题旋转又能够帮助小间隙中套管的下入的顺利。水泥浆在套管的旋转的过程中能够均匀分布在套管周围。有助于防止环空窜流通道的形成套管在井中是不可能完全居中的。水泥浆一般会尽可能选择通道宽松的一侧流动,这样一来, 空间小的一侧往往有泥浆滞留,既顶替效率差,
5、 形成窜流通道。而当套管进行旋转时,套管周边均会有水泥浆通过,所以可避免窜流通道的形成。尤其在含有高压气层的固井,旋转尾管固井非常重要的固井工艺。,www.petro-,7,November 2010,旋转尾管固井优点,解决定向井套管偏心顶替效率差的问题,www.petro-,8,November 2010,旋转尾管固井优点,防止环空窜流通道的形成当套管进行旋转时,套管周边均会有水泥浆通过,所以可避免窜流通道的形成。,www.petro-,9,November 2010,旋转尾管固井技术旋转尾管组成及其原理,旋转尾管悬挂器组成一般的可旋转尾管悬挂器主要由三部分组成,即:座封部分、悬挂部分和轴承
6、部分成熟的旋转悬挂器的原理、结构相似,区别在于悬挂器卡瓦结构、轴承承重能力;,www.petro-,10,November 2010,旋转尾管固井技术旋转尾管组成及其原理,www.petro-,11,November 2010,旋转尾管悬挂器扭矩传递钻杆扭矩通过送放工具啮合齿传递到悬挂器的坐封筒上,旋转尾管固井技术旋转尾管组成及其原理,www.petro-,12,November 2010,旋转尾管悬挂器扭矩传递坐挂前,可正转管串,如同下钻划眼,卡瓦内藏的,不与上层套管壁接触坐挂后,正转管串,卡瓦筒不转,管体相对卡瓦筒转动,旋转尾管固井技术旋转尾管组成及其原理,其他套管附件常规浮箍、浮鞋、球座
7、满足要求,也可选择特殊套管附件,www.petro-,13,November 2010,锌,内嵌式附件,无需刚级,扣型要求,内嵌式球座,内嵌式浮箍,大肚子井段, 有台阶井眼, 缩径, 移动盐层, 有岩屑床, 垮塌,划眼作用,旋转尾管固井技术旋转尾管组成及其原理,刚性旋流扶正器正转时与尾管串形成轴承与轴的关系,减小旋转摩擦阻力,www.petro-,14,November 2010,高温树脂旋流刚性减阻扶正器,配套工具,www.petro-,15,November 2010,配套工具,配套工具,配套工具,旋转尾管固井技术旋转尾管组成及其原理,旋转投塞水泥头总成,www.petro-,19,Nov
8、ember 2010,旋转尾管固井技术旋转尾管固井所需条件,旋转尾管固井所需其他条件1、钻机设备要求能控制转盘转速在10-20转/分钟正常运转能够监测转盘扭矩,保证转盘刹车系统灵活好用2、套管的要求在固井过程中旋转时,旋转尾管应选用台阶密封的高扭矩套管,如TPCQ、VAM TOP 、FOX、New Vam、 TPCQ 、TM、NSCC等气密套管扣型,,www.petro-,20,November 2010,旋转尾管固井技术旋转尾管固井主要操作,座挂后旋转主要是指注水泥浆和顶替水泥浆过程中的旋转。旋转时需根据钻具长度,扭短大小而确定钻杆下压吨位和转速,一般下压10-20吨,转速一般以10-20转
9、/分为宜。,www.petro-,21,November 2010,旋转尾管在大位移井的应用,www.petro-,22,November 2010,使用简介,旋转尾管悬挂器自问世二十多年以来,已经成功地解决了许多技术难题,其中在Wytch Farm M-Site,16 SP大位移水平井,利用旋转尾管悬挂器将7”套管顺利送到了10210米的井深(SPE 59213)。到目前为止,已经在全球使用了数千井次。旋转尾管固井在国内海上油田应用十分普遍。解决并保证了尾管顺利下入和固井质量。南海东部西江油田施工的11口9000米大延伸井,在4000米裸眼中下7尾管,井斜85,尾管鞋刚进入裸眼即遇阻,在这种
10、情况下单靠下压管串是不能克服摩阻而将套管串下到位的。而有了旋转悬挂器就可以开泵并旋转套管,以钻井划眼的方式利用数天的时间将尾管下到位。类似这样的井如用不能旋转的悬挂器是不可能保证管串顺利下入的。,www.petro-,23,November 2010,使用简介,中国南海大延伸井,中国南海大延伸井,使用简介,中国陆地油田首次成功使用旋转尾管固井 2005年2月19日,在中石化西北分公司雅克拉气田的YK10井。由中石化西南井下工程处和深圳百勤公司共同完成7尾管旋转固井作业。旋转悬挂器由贝克提供,旋转水泥头和套管扶正器由威德福公司提供,深圳百勤公司负责工具组装、下入和操作技术服务,全部固井段的声幅值
11、平均为15%,固井质量优秀。,www.petro-,26,November 2010,使用简介,www.petro-,27,November 2010,使用简介,www.petro-,28,November 2010,使用简介,中石油峰003-1旋转固井1. 中石油第一口旋转固井;2. 7*9-5/8PHR型旋转尾管悬挂器;3. 尾管下入深度5520米,尾管长达到2070米4. 全程旋转固井。5. 固井质量:优。,www.petro-,29,November 2010,使用简介,www.petro-,30,November 2010,峰003-1固井质量图,总结与建议,旋转尾管固井是保证尾管顺利下到位和取得优良固井质量的有力保证,是最佳选择。在综合分析和合理利用旋转尾管所需设备工具的基础上,认真组织施工,实现旋转尾管固井是可行的。,www.petro-,31,November 2010,32,来自中国的具有世界水平的油田技术服务公司,谢谢!,请各位领导专家指正,November 2010,