許定江,練章華,張強(qiáng),林鐵軍
(西南石油大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610500)
深水鉆完井工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
許定江,練章華,張強(qiáng),林鐵軍
(西南石油大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610500)
深水鉆完井工程設(shè)計(jì)存在水文地質(zhì)條件惡劣、作業(yè)成本高昂等一系列設(shè)計(jì)難點(diǎn),這在一定程度上制約著我國(guó)深水油氣田開發(fā)的進(jìn)程?;阢@完井工程設(shè)計(jì)的流程及特點(diǎn),以南海某深水油田的鉆完井設(shè)計(jì)方案為例,選擇井眼軌跡及井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作液設(shè)計(jì)、鉆柱及鉆具組合設(shè)計(jì)、井控工藝設(shè)計(jì)等主要的鉆完井工程設(shè)計(jì)部分,進(jìn)行了設(shè)計(jì)理念以及設(shè)計(jì)結(jié)果的分析。得出了深水鉆完井工程設(shè)計(jì)適宜采用的關(guān)鍵技術(shù)以及基本設(shè)計(jì)思路,提出了簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化鉆具組合、注重淺層氣井控、采用批次作業(yè)等針對(duì)性的設(shè)計(jì)建議,能夠?yàn)樯钏@完井工程設(shè)計(jì)提供有益借鑒。
深水;鉆井;完井;工程設(shè)計(jì)
深海區(qū)域是全球油氣資源最主要的接替領(lǐng)域之一,我國(guó)的深海油氣資源儲(chǔ)量巨大,特別是南海海域是世界四大油氣聚集地之一,其中深水區(qū)石油地質(zhì)儲(chǔ)量估計(jì)超過210億噸[1-3]。
深水鉆完井工程設(shè)計(jì)是深海區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)施工的指南和重要技術(shù)依據(jù),如何科學(xué)有效地開展深水鉆完井工程設(shè)計(jì),已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的重要課題,它與深水鉆完井技術(shù)及裝備的研發(fā)處于同等重要的地位。采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念及手段,完成一份高質(zhì)量的深水鉆完井設(shè)計(jì)方案,應(yīng)該以現(xiàn)代海洋鉆完井工藝為基礎(chǔ),以石油與天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為準(zhǔn)則,根據(jù)深水地質(zhì)和儲(chǔ)層特點(diǎn),以保證鉆完井工程質(zhì)量,保護(hù)海洋環(huán)境,實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益為目的。近年來,國(guó)內(nèi)開展了大量的海洋深水鉆完井工程研究工作,但絕大多數(shù)都以具體的工程技術(shù)評(píng)價(jià)和設(shè)備工具分析為主[4-9],多數(shù)是對(duì)某個(gè)設(shè)計(jì)部分的研究,如井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[10]、噴射下導(dǎo)管作業(yè)設(shè)計(jì)[11]、井控設(shè)計(jì)[12]、鉆井液設(shè)計(jì)等[13],針對(duì)深水鉆完井設(shè)計(jì)方法及流程開展的研究較少。
深水鉆完井作業(yè)工況的復(fù)雜性及危險(xiǎn)性,決定了其鉆完井工程的設(shè)計(jì)與陸上以及淺水區(qū)大不相同,主要包括以下設(shè)計(jì)難點(diǎn):
1)如何應(yīng)對(duì)惡劣的海洋作業(yè)環(huán)境。深水油氣田開發(fā)受海流、波浪、水溫的影響更大,對(duì)鉆井船型、隔水管系統(tǒng)、井控裝置等均提出了更加苛刻的技術(shù)要求。以南海某深水油田為例,其表層水溫最高可達(dá)30℃,而近地層水溫一般為2~6℃,海域主浪方向浪高可達(dá)5 m以上,主流方向流速最高可達(dá)70 cm/s。
2)如何控制淺層氣、淺層流以及水合物的影響。從設(shè)計(jì)層面來看,合理的井身結(jié)構(gòu)、充分的井控措施、針對(duì)性的鉆井液配方都是深水鉆完井設(shè)計(jì)工作中必須予以考慮的因素。
3)如何應(yīng)對(duì)井壁失穩(wěn)、地層出砂以及增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等問題。由于深水區(qū)塊的地層孔隙壓力梯度和破裂壓力梯度間余量很小,地層欠壓實(shí),膠結(jié)性差,巖層易膨脹、分散,導(dǎo)致地層失穩(wěn)的可能性較大[14]。深水作業(yè)費(fèi)用昂貴,油氣井出砂對(duì)于深水開發(fā)項(xiàng)目來說更是不可接受的,因此,嚴(yán)格防砂是目前國(guó)內(nèi)外深水完井的普遍共識(shí)[15]。這些問題都必須在井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鉆井液設(shè)計(jì)、固井設(shè)計(jì)中予以考慮。
4)如何有效控制成本、提高作業(yè)效率。深海油氣田的投資風(fēng)險(xiǎn)巨大,高昂的成本是制約其開發(fā)的主要因素。要實(shí)現(xiàn)深水油氣田的商業(yè)化開采,必須合理控制各個(gè)環(huán)節(jié)的作業(yè)成本。以“海洋石油981”為例,其綜合日費(fèi)用超過了100萬美元[16-17],設(shè)計(jì)高效的作業(yè)方式也成為了成本控制的必然選擇。深水作業(yè)工況的復(fù)雜性對(duì)于設(shè)備的大型化、智能化、作業(yè)自動(dòng)化提出了新的要求,也導(dǎo)致了設(shè)備采購成本的居高不下。因此,鉆完井設(shè)備的優(yōu)選和作業(yè)方式的優(yōu)選是緊密貫穿于整個(gè)深水鉆完井工程設(shè)計(jì)之中的。術(shù)難點(diǎn),其各個(gè)部分的設(shè)計(jì)思路又存在諸多不同,主要包括以下幾個(gè)方面:
1)井眼軌跡設(shè)計(jì)通常必須考慮叢式井防碰以及后期井網(wǎng)加密的要求。
2)所設(shè)計(jì)的井身結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量簡(jiǎn)潔,避免過多的開次,并保證對(duì)淺層段的有效封隔。
3)所設(shè)計(jì)工作液必須能有效應(yīng)對(duì)水合物、低溫環(huán)境、井壁穩(wěn)定性差等問題。
4)為應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的井漏、井噴等問題,應(yīng)避免選擇結(jié)構(gòu)復(fù)雜的井下工具,并配置機(jī)械鉆速較高的鉆頭。
5)井控部分必須設(shè)計(jì)淺層氣井控措施,選擇合適的水下井控設(shè)備。
6)固井設(shè)計(jì)必須解決低溫、淺層水-氣流動(dòng)、松軟地層、異常高壓砂層、高昂的深水鉆井裝置租賃費(fèi)用等問題,減少侯凝時(shí)間。
7)完井工藝設(shè)計(jì)必須重點(diǎn)考慮井壁穩(wěn)定性及防砂要求并適當(dāng)提高單井產(chǎn)量。
8)鉆井平臺(tái)、隔水管系統(tǒng)、定位系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)必須與鉆完井方案相配套。
由于深水鉆完井工程設(shè)計(jì)的工作量巨大,本文只選取設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分進(jìn)行介紹。
眾多設(shè)計(jì)難點(diǎn),客觀上對(duì)深水鉆完井工程的設(shè)計(jì)提出了更加苛刻的要求。在設(shè)計(jì)工作正式開展以前,必須進(jìn)行海底調(diào)查和土質(zhì)調(diào)查,調(diào)查報(bào)告書內(nèi)容通常包括作業(yè)概況、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工況、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)與分析等。
鄰近井的地質(zhì)情況、測(cè)井資料、取心資料等是設(shè)計(jì)前分析學(xué)習(xí)的另一個(gè)重要內(nèi)容,雖然鄰井的設(shè)計(jì)資料可以作為重要參考,但是又必須根據(jù)其鉆完井日?qǐng)?bào)等存在的問題進(jìn)行一定調(diào)整,避免事故重復(fù)發(fā)生。
典型的深水鉆完井設(shè)計(jì)流程如圖1所示,其大致內(nèi)容和一般海洋鉆完井工程設(shè)計(jì)是相同的。其中,HSE設(shè)計(jì)與施工程序設(shè)計(jì)應(yīng)基本貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過程之中,井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須考慮完井及棄井作業(yè)的要求。但是,如果考慮到深水鉆完井工程設(shè)計(jì)中所存在的技
圖1 深水鉆完井工程設(shè)計(jì)流程
以南海某深水油田的鉆完井設(shè)計(jì)方案為例,進(jìn)行深水鉆完井設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)的分析。該油田區(qū)塊為一具有復(fù)雜斷層的半背斜斷塊油氣藏,區(qū)域水深1 350~1 525 m。主力含油層系為古近系C2組CPEDC3段,地層厚度204.5~746.5 m,巖性以巨厚層淺灰色、褐灰色泥巖為主。其泥線以下200 m左右存在淺層氣,儲(chǔ)層段均存在井漏、井噴風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)及測(cè)量數(shù)據(jù),并利用M-C井眼失穩(wěn)破壞準(zhǔn)則計(jì)算地層坍塌壓力,預(yù)測(cè)鉆遇地層三壓力剖面如圖2所示。
圖2 三壓力剖面
3.1 井眼軌跡及井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
由于深水油氣田開發(fā)多采用叢式井技術(shù),所以,這里主要介紹叢式井設(shè)計(jì)的思路。所設(shè)計(jì)叢式井為3口定向井Y-1,Y-2,Y-3,在已知各井靶點(diǎn)及中心井的情況下,該叢式井采用直線型槽口布置。根據(jù)盡量減少三維井和高水垂比井的原則,井眼軌跡采用3段式。設(shè)計(jì)造斜率為2.5°/30 m,符合2.1°/30 m~4.8°/30 m的叢式井造斜率范圍。
選取造斜點(diǎn)時(shí),各井造斜點(diǎn)錯(cuò)開超過30 m。由于受海上平臺(tái)空間的限制,在叢式井特別是加密調(diào)整鉆井過程中,必須進(jìn)行各井的防碰掃描以及制定井眼軌跡控制計(jì)劃。推薦采用國(guó)外專業(yè)的傳感器信號(hào)處理軟件,以給出準(zhǔn)確的防碰預(yù)警信息。所設(shè)計(jì)叢式井的井眼軌跡如圖3所示。
圖3 叢式井整體布局
考慮到深水作業(yè)的特點(diǎn),叢式井井身結(jié)構(gòu)也應(yīng)盡量簡(jiǎn)化,避免因參數(shù)選擇過于保守而增加套管層次[18]。
深水鉆井套管的下入層次及深度通常采用自上而下的設(shè)計(jì)方法,可以為深部井段留有備用套管或?yàn)橄律盍粲幸欢ǖ挠嗔?。為了與防噴器組配合,通常限制表層套管的尺寸為508.00 mm,防噴器組上接533.40 mm隔水管。各段必封點(diǎn)的設(shè)置必須考慮易漏易垮地層以及淺層地質(zhì)災(zāi)害的影響,這也是第1必封點(diǎn)選擇泥線以下200 m左右的原因。此外,深水鉆井導(dǎo)管段多采用914.40 mm套管,通過噴射法下入,無需進(jìn)行固井,從而減少作業(yè)時(shí)間。所設(shè)計(jì)的3口叢式井的井身結(jié)構(gòu)基本類似,均為三開,其中Y-1井的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4所示。
圖4 Y-1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 工作液設(shè)計(jì)分析
這里的深水鉆完井工作液主要是指鉆井液和完井液,以鉆井液的性能指標(biāo)為例,就多達(dá)40余項(xiàng)。因此,必須選擇出10余項(xiàng)主要指標(biāo)進(jìn)行鉆井液體系、鉆井液配方以及鉆井液處理及維護(hù)的設(shè)計(jì)和優(yōu)選。
考慮到深水鉆井液設(shè)計(jì)存在低溫、鉆井液用量大、井眼清洗困難以及水合物等問題,在考慮密度、漏斗黏度、pH值等指標(biāo)的基礎(chǔ)上,所設(shè)計(jì)的鉆井液還必須減少膠凝現(xiàn)象的發(fā)生、對(duì)水合物生成具有抑制性以及較高的攜巖能力[19-21]。
同時(shí),鉆井液還必須與儲(chǔ)層礦物及流體相匹配。由于作業(yè)區(qū)塊的儲(chǔ)層為中等偏強(qiáng)水敏以及中等偏強(qiáng)酸敏,最終設(shè)計(jì)導(dǎo)管及一開井段選擇水基鉆井液體系,二開及三開選擇油基鉆井液體系,具體配方見表1。
此外,深水鉆完井工作液的設(shè)計(jì)更要注重對(duì)海洋環(huán)境的保護(hù),特別是鉆井液中的油類、各種有機(jī)物、無機(jī)鹽、重金屬離子等都會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成污染和破壞。含油污染物不能直接排入海中,要運(yùn)回陸地處理;水基污染物排放應(yīng)為無毒排放,必須處理合格;最好能使用鉆井污水、鉆屑和廢棄鉆井液可直接排入海洋且無毒、可生物降解的鉆井液體系。
表1 鉆井液體系及配方
完井液的設(shè)計(jì)除了必須滿足完井液常規(guī)性能 (平衡地層壓力、攜帶及懸浮固相顆粒、良好的防蝕性能)外,還應(yīng)包括以下2個(gè)屬性:1)在低泥線溫度與高水壓下,抑制完井液結(jié)晶及水合物生成;2)優(yōu)異的配伍性,包括與地層水、儲(chǔ)層產(chǎn)物、管線控制液、甲醇等注入化學(xué)藥品以及地層巖石的配伍。
最終設(shè)計(jì)采用的是過濾后的海水+緩蝕劑+CaCl2的清潔鹽水完井液體系。該體系不含固相,對(duì)儲(chǔ)層損害小、密度可調(diào)范圍廣、對(duì)水敏礦物具有強(qiáng)抑制性。
3.3 鉆柱及鉆具組合設(shè)計(jì)分析
由于深水作業(yè)費(fèi)用昂貴,優(yōu)選鉆柱及鉆具組合,提高鉆井效率就顯得尤為重要。特別是深水作業(yè)面臨井噴、井漏的復(fù)雜地層的概率更加頻繁,應(yīng)盡量簡(jiǎn)化鉆具組合,避免使用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的井下工具,如渦輪、螺桿等。
Y-1井直井段鉆具組合設(shè)計(jì)采用鐘擺鉆具組合,其技術(shù)要點(diǎn)主要是保證直井段防斜打直打快,在鉆進(jìn)過程中,選擇合理的排量、轉(zhuǎn)速及鉆壓吊打鉆進(jìn),確保井段打直。該井造斜段采用彎螺桿鉆具滑動(dòng)鉆進(jìn)增斜,穩(wěn)斜段使用彎螺桿+PDC鉆頭復(fù)合鉆進(jìn),直至中靶(見表2)。
由于Y-2及Y-3井的井身結(jié)構(gòu)及井眼軌跡與Y-1井基本類似,為了提高作業(yè)效率,應(yīng)采用相同型號(hào)的鉆具組合進(jìn)行批次鉆進(jìn)。此外,還可根據(jù)實(shí)際情況由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)鉆具組合及鉆井參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整。
表2 Y-1井鉆具組合設(shè)計(jì)
3.4 造斜段及穩(wěn)斜段的鉆柱受力分析
鉆具組合設(shè)計(jì)完成后,通常還需要進(jìn)行造斜段及穩(wěn)斜段的鉆柱受力分析。Y-1井三開穩(wěn)斜段的鉆柱受力分析結(jié)果見圖5和圖6。
圖5 大鉤載荷
此外,鉆井參數(shù)的設(shè)計(jì)和鉆具組合的設(shè)計(jì)最好能綜合考慮,從而更加有效合理地利用水力能量,提高破巖能力和攜屑效率,以便提高鉆速。
圖6 鉆柱屈曲分析
3.5 井控工藝設(shè)計(jì)分析
在常規(guī)井控設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,深水井控設(shè)計(jì)還必須解決地層壓力窗口窄、溢流和井漏監(jiān)測(cè)難度大、壓井難度大、三淺地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)等問題,需制定出相應(yīng)的溢流處理、壓井作業(yè)以及淺層氣井控措施。由于難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)淺層氣的發(fā)生,發(fā)生時(shí)反應(yīng)時(shí)間短,且地層薄弱,不宜關(guān)井,所以淺層氣流的處理應(yīng)遵循分流放噴的原則,分流無效時(shí)再泵入壓井液進(jìn)行處理。
深水鉆井必須采用水下井口裝置才能及時(shí)有效地進(jìn)行壓力控制。應(yīng)根據(jù)作業(yè)水深、海床處的土壤性質(zhì)、地層情況、作業(yè)平臺(tái)及BOP情況等進(jìn)行水下井口裝置設(shè)計(jì),以滿足該井在實(shí)施作業(yè)過程中抗彎能力和抗壓能力。主要包括對(duì)水下井口頭、防噴器組、阻流/壓井管匯以及鉆柱內(nèi)防噴器的設(shè)計(jì)。應(yīng)選擇配置大尺寸、超高壓、多功能的水下防噴器組,所選擇阻流管匯內(nèi)徑不得小于壓井管匯。此外,在深水鉆井中最好采用電液控制模式的水下防噴器組??紤]水合物生成的風(fēng)險(xiǎn)以及快速循環(huán)出溢流的需求,推薦采用司鉆法壓井。
3.6 固井及完井工藝設(shè)計(jì)分析
與常規(guī)固井相比,深水固井(特別是表層段)需要考慮候凝時(shí)間、低溫水-氣竄、水泥漿密度低以及密度窗口窄、井眼環(huán)空間隙大、井眼不規(guī)則、頂替效率差等因素的影響[22-23]。在保證固井質(zhì)量和安全的前提下,必須盡量縮短固井時(shí)間。所設(shè)計(jì)的一開低密度水泥漿體系為:“G”級(jí)水泥+65.0%海水+10.0%細(xì)水泥+0.5%防氣竄劑LY-1+1.0%膨脹劑+0.5%降濾失劑+1.0%分散劑+ 0.5%緩凝劑+0.5%消泡劑+0.5%高抑制水穩(wěn)定劑。各層套管注水泥參數(shù)設(shè)計(jì)見表3。
表3 各層套管注水泥參數(shù)設(shè)計(jì)
除了水泥漿設(shè)計(jì),固井工藝設(shè)計(jì)還必須進(jìn)行套管柱及套管串設(shè)計(jì),并進(jìn)行套管柱強(qiáng)度校核。在進(jìn)行套管柱強(qiáng)度的校核時(shí)必須采用合理的摩阻系數(shù)和安全系數(shù)來進(jìn)行計(jì)算。圖7為技術(shù)套管三軸強(qiáng)度校核結(jié)果。
圖7 技術(shù)套管三軸強(qiáng)度校核
深水完井對(duì)于井壁穩(wěn)定性以及防砂方案制定的要求都更加嚴(yán)苛,這是由深水油氣田高昂的修井成本的客觀現(xiàn)實(shí)決定的。但是,防砂設(shè)計(jì)還應(yīng)該遵循適度防砂的理念,允許部分地層砂產(chǎn)出,避免對(duì)近井地帶通道的堵塞。在進(jìn)行防砂設(shè)計(jì)前,首先需要對(duì)是否出砂進(jìn)行預(yù)測(cè),并判斷出砂機(jī)理[24]。其設(shè)計(jì)主要通過B指數(shù)法和斯倫貝謝法進(jìn)行出砂預(yù)測(cè),圖8為B指數(shù)法出砂預(yù)測(cè)結(jié)果。從圖中可以看出,B指數(shù)遠(yuǎn)小于臨界值,所以地層出砂可能性較大,必須采用防砂完井方式。
圖8 B指數(shù)法出砂預(yù)測(cè)結(jié)果
井壁穩(wěn)定性分析應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)層段相關(guān)力學(xué)性能參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)變換,以得到井壁處的主應(yīng)力值。根據(jù)Mohr-Coulomb(M-C強(qiáng)度)準(zhǔn)則判斷,儲(chǔ)層巖石剪切強(qiáng)度小于井壁巖石的最大剪切應(yīng)力,即τ<τmax,表明在開采過程中會(huì)發(fā)生井壁不穩(wěn)定,必須采用支撐井壁的完井方式。儲(chǔ)層段的井周應(yīng)力分布見圖9(其中,σθ,σz分別為周應(yīng)力和軸向應(yīng)力)。
完井方式的優(yōu)選還需要考慮區(qū)塊的產(chǎn)層類型、膠結(jié)程度、均質(zhì)性、底水或氣頂?shù)挠袩o,以及是否需要采取增產(chǎn)措施等。由于儲(chǔ)層段無底水,最終設(shè)計(jì)采用了支撐強(qiáng)度大、初期產(chǎn)量高的管內(nèi)壓裂礫石充填完井方式。完井作業(yè)設(shè)計(jì)可以采用射孔-壓裂充填一趟完井管柱,對(duì)各井進(jìn)行批次完井作業(yè),從而減少作業(yè)時(shí)間,提高工作效率。
圖9 井周應(yīng)力分布
深水鉆完井工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜而繁瑣的工作,它還有其他區(qū)別于一般鉆完井工程設(shè)計(jì)的部分。比如棄井作業(yè)的設(shè)計(jì)、船型及定位方式選擇、防臺(tái)風(fēng)要求與應(yīng)對(duì)措施設(shè)計(jì)等。此外,深水鉆完井工程設(shè)計(jì)還廣泛采用危險(xiǎn)點(diǎn)源分析法,進(jìn)行作業(yè)子過程中的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。由于篇幅所限,這里不再探討。
深水鉆完井工程設(shè)計(jì)的基本流程與普通鉆完井設(shè)計(jì)類似,但每個(gè)部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容都存在一定差異。開發(fā)井大多采用叢式井,因此,必須進(jìn)行井眼軌跡的優(yōu)化及防碰設(shè)計(jì)。深水鉆井井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量簡(jiǎn)化,鉆柱及鉆具組合設(shè)計(jì)也如此,以便于采用批次化鉆井作業(yè)。鉆井液的設(shè)計(jì)難點(diǎn)眾多,尤其應(yīng)注意水合物的生成及海洋環(huán)境保護(hù)的要求。深水井控措施的制定應(yīng)更加嚴(yán)格和具體,特別是淺層氣噴發(fā)應(yīng)急措施的制定。工藝設(shè)計(jì)必須要重點(diǎn)考慮儲(chǔ)層井壁的穩(wěn)定性以及防砂措施,推薦采用批次作業(yè)和一趟完井管柱,以降低作業(yè)成本。
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(編輯 高學(xué)民)
Key points of drilling and completion design for deepwater well
XU Dingjiang,LIAN Zhanghua,ZHANG Qiang,LIN Tiejun
(State Key Lab of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China)
A series of design difficulties exist in deepwater well drilling and completion,such as adverse hydro geological conditions and high activity cost,which restrict the process of deepwater oil-gas field development to some extent.Based on process and features of drilling and completion design,taking a drilling and completion design in the South China Sea as an example,main parts of drilling and completion design were analyzed on design philosophy and results,such as borehole trajectory design,casing program design,working fluid design and so on.The key technology and fundamental design thought in deepwater well drilling and completion design are obtained.This research brings forward some corresponding suggestions for design,such as simplifying casing program design,simplifying bottom hole assembly,laying emphasis on well control of shallow gas and taking batch operation.It can provide some beneficial advices for deepwater well drilling and completion design.
deepwater;well drilling;well completion;engineering design
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“極端條件下氣井油套管端力學(xué)行為及其螺紋密封機(jī)理研究”(51574198);國(guó)家教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目“基于XFEM和細(xì)觀力學(xué)的超深井鉆具疲勞破壞機(jī)理研究”(20135121110005)
TE22
:A
10.6056/dkyqt201701029
2016-06-28;改回日期:2016-10-17。
許定江,男,1992年生,在讀碩士研究生,主要從事油氣井工程力學(xué)與仿真方面的研究。E-mail:xdj_swpu@163.com。
許定江,練章華,張強(qiáng),等.深水鉆完井工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].斷塊油氣田,2017,24(1):131-136.
XU Dingjiang,LIAN Zhanghua,ZHANG Qiang,et al.Key points of drilling and completion design for deepwater well[J].Fault-Block Oil &Gas Field,2017,24(1):131-136.