淺析秋明Сг—6井的下套管施工的難點(diǎn)及技術(shù)措施

陳開(kāi)宇

【摘 要】對(duì)目前國(guó)內(nèi)外超深井下套管的技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查和研究，收集秋明Сг—6井的相關(guān)技術(shù)參數(shù)及資料，分析其下套管過(guò)程中可能遇到的難點(diǎn)和不安全因素；有針對(duì)性地提出一些技術(shù)措施和安全管理方法。最后對(duì)這些技術(shù)措施進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。

【關(guān)鍵詞】超深井；下套管；鉆井液

中圖分類號(hào)： TE245 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）30-0236-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.105

The difficulties and technical measures of under ground casing construction in Qiuming well No.6

CHEN Kai-yu

（Sichuan water conservancy vocational and technical college， Sichuan Chengdu 611231，China）

【Abstract】This paper investigates and studies the current technology status of casing running in ultra-deep Wells at home and abroad，collects the relevant technical parameters and data of Qiuming well no.6，and analyzes the possible difficulties and unsafe factors during casing running. Put forward some technical measures and safety management methods.Finally，these technical measures are evaluated and analyzed.

【Key words】Ultra-deep well；Casing；Drilling fluid

0 引言

隨著我國(guó)油氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，剩余資源中“邊、低、難”資源的占比越來(lái)越大，因此油氣田開(kāi)發(fā)的難度將進(jìn)一步加大，一些深井、超深井已納入必將實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。套管作為連接地面和油氣生產(chǎn)層的重要通道，其質(zhì)量好壞直接影響著鉆井安全和油氣井的使用壽命[1]。在超深井下套管過(guò)程中，由于套管尺寸比較大，固封段長(zhǎng)，所以井口的載荷大，給下套管作業(yè)帶來(lái)了許多難題。因此必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施來(lái)保障下套管的順利進(jìn)行。

1 俄羅斯秋明Сг—6 井概況

秋明Сг—6 井位于俄羅斯西西伯利亞北部[2]，井深 7502m，按研究程度地質(zhì)剖面被分為三段：0～3650m 有設(shè)計(jì)所需要的必要信息；3650～5000m 有需再鉆進(jìn)過(guò)程中明確的地質(zhì)條件資料；5000～8000m 沒(méi)有所需信息。

根據(jù)預(yù)計(jì)的和實(shí)際的地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)出以下井身結(jié)構(gòu)（套管直徑和下人深度）：720mm——100m；508mm——600m；426mm——1700m；339.7mm——3650m；244.5mm——6000m；194mm——7500m；127、110、168——8000m。由于對(duì)剖面有充分的了解，在出現(xiàn)任何情況時(shí)井身結(jié)構(gòu)都沒(méi)有變化。

2 下套管施工難點(diǎn)

秋明Сг—6 井的開(kāi)采深度非常大，外界環(huán)境十分惡劣，因此下套管施工中所面臨的困難是多方面的，其中最主要的難點(diǎn)可概括為以下三個(gè)方面：

（1）該井四開(kāi)和五開(kāi)套管尺寸分別為339.7和 244.5mm，下入深度大，套管重量大。

（2）井眼情況非常復(fù)雜，井斜大，狗腿度大。容易遇阻遇卡，嚴(yán)重降低下套管的安全性。

（3）下套管時(shí)間長(zhǎng)。由于下套管耗時(shí)較長(zhǎng)，存在由于井壁掉塊等井眼因素導(dǎo)致套管不能下到預(yù)定位置的可能性及套管阻卡的可能性。

3 根據(jù)施工難點(diǎn)采取的技術(shù)措施

1）在小間隙條件下為保證套管下至設(shè)計(jì)深度，采取的方法包括：

采用規(guī)格與套管和接頭為同一標(biāo)準(zhǔn)的鉆柱下部組合形成井眼；采用測(cè)斷面法和測(cè)斜法定期監(jiān)測(cè)井眼狀況（每鉆進(jìn) 300m）以修正其空間形狀；下放套管前使用專用鉆柱下部組合修正井眼以確定套管通過(guò)條件，要考慮到在計(jì)算的套管下放時(shí)間內(nèi)泥皮增厚、鉆井液流變性改變、大顆粒巖屑沉積等[3]。

2）由于鉆井垂直度是順利下人套管柱的重要條件之一，所以為了保證井眼的垂直度，在鉆進(jìn)過(guò)程中采取了以下措施：

方案規(guī)定在0～600m井段用PTB-64鉆具鉆進(jìn)， 用PTB—480鉆進(jìn)。如果說(shuō)利用PTB—64鉆進(jìn)沒(méi)有大的問(wèn)題、直徑508mm管柱下放和注漿跟設(shè)計(jì)沒(méi)有誤差的話；而采用PTB—480鉆進(jìn)時(shí)，則發(fā)現(xiàn)頂角在600m深處增大1°15'，在880m處達(dá)4°15，即每100m為1°30；這需要在鉆井鉆進(jìn)工藝方面做大的改變，采取了停止使用PTB消除下降梯度不大于每100m為1°302總曲度的方案。這一任務(wù)通過(guò)鉆進(jìn)直徑295mm先導(dǎo)孔完成。成套工具中采用了偏心距17mm的偏心接頭，接頭位于鉆頭上方。而后，井眼直徑擴(kuò)至480mm。

3）在下入直徑426mm管柱前，用PTB—480校正鉆井并以兩套剛性依序增加的鉆具組臺(tái)修整[4]：

（1）480C鉆頭—YBT？覫229—11m—？覫483+擴(kuò)孔器 YBT？覫203—60m+CBT；

（2）215.5MC—гB鉆頭+PTB—480+？覫473mm擴(kuò)孔器+YBT？覫203—60m—CBT。采取上述綜合措施可使？覫426mm套管下放至1706m深并注漿。

4）在1700～3650m井段，向井內(nèi)下放？覫339.7mm管柱前，要用PPB開(kāi)合式擴(kuò)孔器擴(kuò)徑至420mm，需保證剛性大的管柱到達(dá)井底[5]。但在鉆進(jìn)過(guò)程中該方案未被采用。因此，為順利下入管柱必需使與下放管柱剛性一致的鉆柱下部組合能夠通過(guò)。在3614m深處.頂角不大于10°30。用剛性漸增的井底鉆具組合鉆進(jìn)直接下套管的井眼，由于采取了上述措施，339.7mm管柱才能順利下至3614m深井并注漿。

5）計(jì)劃規(guī)定下人直徑？覫244.5mm套管至6000m深，管柱需封住當(dāng)時(shí)預(yù)見(jiàn)的壓力異常區(qū)域。據(jù)分析，壓力異常區(qū)域的分布預(yù)計(jì)到6250m深，當(dāng)井深6200m時(shí)，對(duì)壓力異常值及其分布特點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。查明，最后一個(gè)預(yù)計(jì)的壓力異常區(qū)被揭露，其最大值在5950m深處。采取了下直徑245mm套管至6195m深的方案[6]。套管下至預(yù)定深度，但在下放過(guò)程中有幾處屬于下侏羅紀(jì)滲透性砂巖（5200—5500m）賦存地層的復(fù)雜情況，此處由于滲透性強(qiáng)，形成了厚泥皮，阻礙了管柱的通過(guò)，這使得對(duì)下？覫194mm套管準(zhǔn)備工作組成和質(zhì)量的要求復(fù)雜化。顯然，在管柱下放井段，剛性鉆具組合通過(guò)情況不能令人滿意，需要進(jìn)行綜合的工作，包括用PPB擴(kuò)徑至？覫250mm以及淤化高滲透性孔隙地層。

4 下套管技術(shù)的評(píng)價(jià)

（1）由于地層情況復(fù)雜，采用專用的鉆具組合劃眼，修正了井眼尺寸，確保大尺寸套管的順利下入。

（2）在鉆井方案中，采用了不同的鉆具組合鉆進(jìn)，以確保井眼的垂直度，為套管地順利下入打下了基礎(chǔ)。

（3）在滲透性強(qiáng)，容易縮徑的地層，采用了PPB鉆具擴(kuò)眼，確保了套管與井壁之間的環(huán)空間隙，減小了遇阻的可能性。

（4）秋明Сг—6井是前蘇聯(lián)時(shí)期鉆探的超深井，這口井大尺寸套管的成功下入為后來(lái)的超深井下套管作業(yè)提供了一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

5 小結(jié)

通過(guò)研究俄羅斯秋明Сг—6井下套管技術(shù)我們不難發(fā)現(xiàn)，要想取得超深井大尺寸套管一次性下套管成功，需要做到以下三點(diǎn)：第一，良好的井眼準(zhǔn)備是最重要的前提條件。第二，為了應(yīng)對(duì)大噸位的套管下入，應(yīng)采用足夠安全的鉆井設(shè)備和套管下入工具。第三，嚴(yán)格制定下套管操作規(guī)程，采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，?yán)防套管遇阻及其他事故的發(fā)生。

【參考文獻(xiàn)】

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