深水钻井喷射导管改进与应用.pdf

石 油天然气学报2 0 1 2 年 3 月第 3 4 卷第 3 期 J o u r n a l o f Oi l a n d Ga s Te c h n o l o g y Ma r ． 2 0 1 2 Vo 1 ． 3 4 No ． 3 深水 钻井喷射导 管改进与应 用 姜清兆 ，王跃 曾 ，唐海雄 ，刘正礼 中海石油 中国有限公司深圳分公司， 广东深圳5 1 8 0 6 7 李 中 中海石油 WIN 有限公司 湛江分公司， 广东湛江5 2 4 0 0 1 张新平 c P N 5 }W 中国有限公司深i J l1分公司， 广东深i J ll 5 1 8 0 6 7 [ 摘要]在常规喷射作业的基础上，对深水钻井常规喷射导管工 艺在作 业准备 、导 管柱 结构设计 与实施过 程的控制进行 了改进 ，并进行 了成功的现场 应用 。现 场应 用表 明，改进 的导管柱 结构提 高 了喷射作 业质 量，缩短 了施工作业时间，对 于深水钻 井设 计与钻 井作 业具有参考 意义 。 [ 关键词]海上 ；油气勘探 ；深水钻井；钻井工艺 ；喷射导管；改进 [ 中图分类号]T E 9 3 1 ～ [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 1 2 o 3 ～ 0 3 2 9 0 2 由于 喷射作 业解决 了深水钻 井 中表层 套管 固井压 漏地 层不 能有 效地 封 固表层导 管 以下称 导管 等 技术难题 ，并具有时效率高等特点 ，因而在世界范围内，利用喷射进行导管安装是深水钻井作业的首选 作法。深水喷射导管工艺是深水钻井作业 中的一项重要作业 ，喷射作业质量和时效的提高对于昂贵的深 水 钻井 作业综 合 日费来 说具 有重 要 的意 义 。 ． 1 常规喷射作业存在不足 常规喷射作业存在不足主要表现在 ①喷射作业前的准备 时间长。主要包括钻前钻具的丈量和配 管 ，导管的切割以及钻头钻具、导管的涂漆等工作均在现场进行 ，需要 占用钻机时间。根据实测喷射内 管 柱 的长度 在现 场确定 导管 长度 后对 导 管 鞋 进行 长 度 切 割 和 打 内坡 口 ，从 而 获 得理 想 的钻 头 出导 管 长 度 。例如 HUS KY公司在南 中国海的探井及评价井荔湾 3 一 l 一 1井 、荔湾 3 1 2井等均采用的是这种方 法 。导 管切 割工作 在现 场完 成 ，一般 至少 需要 2个 焊 工 在现 场进 行 数 小 时 的切 割 和打 磨 ；钻 头 、B HA 井底钻具组合和导管的涂漆标注同样需要占用钻机时间。②单牛眼读数不准或有时失效。由于在喷 射过程 中档泥板的震动往往引起牛眼松动 ，引起读数不准，有时出现返 出的土壤堆在井 口将牛眼深埋， 无法读 出牛眼读数。③喷射作业普遍使用低速泥浆马达 O ． 1 l r ／ g a l E o ． 0 3 r ／ L ] ，6 5 ～1 3 0 r ／ mi n ，喷射 的速度 慢等 表 1 。 表 1 喷射 马达 主要参数对 照表 2 导管柱结构改进 通过总结南中国海合作区块以及其他作业者在赤道几内亚湾深水导管安装作业实践的成败得失 ，针 对作业中存在的不足和局限进行分析和改进 ，采用了一些与常规方法不同的做法 [ 收稿 日期]2 0 1 1 1 1 2 0 [ 作者 简介] 姜清兆 1 9 7 5一 ，男 ，2 0 0 6年大学毕业 ，工程师 ， 现主要从事海洋钻完井技术和管理 工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然 气学报 石油机械 工程 2 O 1 2年 3月 1 喷射 内管柱配 管在设 计阶段 完成 通过 对 喷射 内管 柱 尺寸链 的预 先调 查 和设 计 ，确 定 导管 长 度 ，在 向导管 供货 厂家 下定单 时将 导管长 度作 为技术 要求 提 出 。导 管切割 和 打 内坡 口等 T作在 导管 出厂 前 完成 ，需要 从 4方面 进行 准备 ①船东 尽 可 能提 供 不 同长 度 的 8 i n钻 铤 ；② 落 实 5 i n钻杆 的 长度 ； ③准 备不 同 长度 的 5 i n钻杆 短接 ；④丈 量所 有 内管柱 1 二 具 包 括钻 杆 的精 确长 度 ，在 所 有 内管柱 长 度确定的条件下便可以向导管的供货厂家在导管出厂前提出供货要求 。导管上的单根场地号要标注的醒 目以 便于 吊车工按 顺序 从拖 轮上把 导管 吊到钻 井船 上 。这 样有 助于 连接工 作连 续进行 。 2 使 用档 泥板和 双 牛眼 档 泥板可 以有 效提 供井 口支撑 力 ，还用 来 作 为喷 射 到位 的标 志 。为 了 防 止 出现 导管下 沉 ，在海 底调查 的基 础上 ，通过研 究 和模拟 分析计 算 ，设 计 7根 导管 和带档 泥板 。为 了防 止 档泥 板上 的牛 眼在喷 射 的过 程 中出现松 动 、砂埋 或不 能真实 反映 井 口倾 斜度 数 ，而在 导管上 部 的低 压 井 口头 上加装 了一 个牛 眼 。 3 马 达 在 S 一 1 Ak e n g 1 井 喷 射 作 业 中 使 用 了 低 速 马 达 0 ． 1 l r ／ g a l[ 0 ． 0 3 r ／ [ ] ，6 5 ～ 1 3 0 r ／ mi n ， 而在 s 一 2 An d u a k 一 1 井喷射作业 中尝试使用 了中速马达0 ． 2 2 r ／ g a l E 0 ． 0 6 r／ i ] ，1 3 5 ～ 2 6 5 r ／ mi n 。 在使 用之前 ，底 部钻具 组合 内部所 有 的连接都 要通 过裂 纹检测 。喷射钻 柱在设 计上 要 比通常 钻柱具备更大的拉力l l ] 。底部钻具组合要稳定牢固。接头需进行检查校核 。 3 应 用 通过以上改进，在 中海石油 自营海外深水作业 Ak e n g 一 1和 An d u a k 一 1 深水井中得到了成功应用 ，提 高 了作 业效 率 。 由于钻 井船 和 甲板 的空 间 非 常有 限 ，在 装 船 时考 虑 供 应 船靠 船 ，钻 井 船 吊机 的卸 货 顺 序 ，导 管 的摆放 ，针对 货物 尺寸 ，需要 对供应 船 和钻井 船 的甲板空 间进行 有效 的评估 和 管理 。在实 地测 量 的基 础上 按照 设计作 业顺 序进 行预演 。 s 一 1 Ak e n g 1 井喷射到位后 ，使用稠浆清扫了井眼 ；在 S 一 2 An d u a k 1 井喷射到位后 ，没有使 用稠浆 清 扫井 眼 ，主要 由于 该 区域 的土质 调查全 部 为粉质 土壤 ，没有 胶结 和硬质 颗粒 。 R OV 远程 操作 运载 器 在 喷射 过程 中的 监控 也 没有 发 现有 硬 质 颗粒 散 落 的现 象 ；用 稠 浆 清 扫将 增加 E C D 有效循环密度 ，承担压破地层风险。在喷射完成后 ，根据现场监测 E C D情况决定是否用 稠浆进 行 清扫 ； 海水 在设计 排量 下完 全可 以将喷 射 的扰 动 土冲散 并携带 到海 床面 。 4 结论与建议 ． 1 介绍 的新方法 是通 过对 喷射 内管柱 尺寸链 的预先 调 查 和设 计 ，确定 出 导管 长 度 ，在 向 导管 供 货 厂家 下定 单时将 导管 长度 作为技 术要 求提 出 。该方 法 在 中海油 海 外探 井 S 一 1 Ak e n g 一 1 井 和 S 一 2 An d u a k 1 井 的作 业实 践 中获得 应 用 ，从 而 节 约 了 昂贵 的 钻机 时 间 。经 过 实践 证 明这 种方 法 是 切 实 可行 的 。 2 陆地测 量 的尺寸需 要通 过软件 模拟 转化 为喷 射井 眼 的重 力 和温 度条 件 下 的校 正 尺寸 链 。导 管 配 长计算中遵循测量链最短原则和基面统一原则。建议评定测量工具在规定条件下的测量精确度 ，要求服 务公 司提供使 用测 长机 1 e n g t h me a s u r i n g ma c h i n e测量 的相 关长 度 ，再 通 过软 件 模拟 转 化 为 喷射 井 眼的重 力和温 度条件 下 的校正 尺寸链 ，保 证配 管的准 确性 。 3 尽管在一定程度上受到水深影响，从使用 的结果看 ，使用 中速泥浆马达明显地加快 了喷射作业 速 度 。同时 ，在解 脱 了 C ADA 导管 送 入 工 具 ，释放 后 直接 钻 下 一 个 井段 C a m a c t u a t e d d r i l l a h e a d t o o 1 后继续 钻进 2 6 i n井段 的过程 中，使用 中速 马达 明显地加 快 了钻进速 度 。 [ 参考文献] [ 1 ]刘正礼 ，唐海雄，乇跃 曾，等 ．深水喷射导管实用设计方法 E J ]．长江大学学报 自然科学 版，2 0 1 0 ，7 1 1 8 9 ～1 9 1 ． [ 2 ]苏堪华 ，管志川 ，苏义脑 ．深水钻井 导管喷射下入深度确定方法 口]．中国石 油大学学报 自然科 学版 ，2 0 0 8 ，3 2 4 2 2 ～2 4 [ 编辑] 苏开科 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m