渤海油田井身结构优化及钻采技术研究与应用
发布时间：2021-01-06 05:23
为了节省渤海油田钻完井投资成本,降低低效益新建油田和调整井项目开发门槛,提高机械钻速,达到降本增效的目的,在满足勘探开发需求的前提下,综合现场实践效果、成本测算和对危废物处理的影响,优化缩小了渤海油田常用井身结构。同时,针对井眼和套管直径缩小后,受管柱内通径限制,在油井分采、水井分注、压裂充填防砂和小间隙环空固井等方面面临的技术难题,开展了配套工具研发。优化后的井身结构主要适用于井深3 500 m以内的浅井和配产在400～500 m3/d以内的油井。通过配套工具研发及优化,形成了一趟多层压裂充填工艺技术、Y型分采电泵管柱及工艺技术、空心集成分注技术、小间隙环空固井技术等配套钻采关键技术及工具。该系列技术已成功应用于渤海多个油田基本设计,完成1口井海试和4口开发井应用,钻井提效34.5%,提速降本效果显著。应用结果表明,该系列技术有效保障了油井低成本、安全、高效开发,在低效益的新建边际油田和调整井项目中具有广阔的应用前景。
【文章来源】：石油机械. 2020,48(10)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
渤中区块明化镇组井眼直径与平均机械钻速关系图
参考相关技术规范及完井手册，要求砾石充填筛套环空径向厚度大于19 mm，综合考虑充填效果和筛管应用情况，?193.7 mm套管最优选择下入?114.3 mm (4.5 in)筛管进行充填作业。若采用优质筛管防砂完井，可下入?114.3、?127.0或?139.7 mm筛管。采用?114.3 mm筛管进行砾石充填作业，防砂管柱内通径98.6 mm，冲筛比可达0.875，耐压等级和耐温级别分别为51.75 MPa和150℃，可实现一趟管柱多层压裂充填防砂，服务工具采用冲管，满足充填摩阻和冲蚀要求，管柱如图2所示。通过封隔器、插入密封和充填工具等工具的研制和技术攻关，研究形成?193.7 mm套管一趟多层压裂充填管柱，以满足小井眼配套需求。管柱自上而下依次为:顶部封隔器总成+充填滑套总成+盲管+筛管+隔离封隔器总成+充填滑套总成+盲管+筛管……(视层数重复)+插入密封+沉砂封隔器。服务工具管柱为:顶部封隔器坐封工具+?88.9 mm及?60.3 mm冲管+隔离密封+中间密封+充填工具+负载显示器+滑套开关工具+底部隔离密封。该一趟多层压裂充填管柱的特点为:各工具间连接除了采用LTC套管扣外，还普遍采用ACME螺纹连接，连接强度高;工具之间端面定位普遍通过斜面定位，具有防止工具旋转和辅助密封作用;管柱能够一次性下入，完成顶部封隔器坐封、验封、脱手后，上提管柱，逐次完成各层隔离封隔器坐封、验封、砾石充填、验充填等工序，实现一趟多层充填作业，可满足最大210 m (6层)长充填段的防砂作业。
适用于?193.7 mm套管的Y型分采电泵管柱研发难点在于套管通径小，在保证油井产量的同时，井下工具必须保证一定的内通径。目前，?193.7 mm套管主要选用39.6和44.6 kg/m两种，其中39.6 kg/m的套管通径173.8 mm,44.6 kg/m的套管通径171.4 mm。目前，用于?244.5 mm套管的Y接头外径是210.0 mm，用于?177.8 mm套管的Y接头外径是150.0 mm。对Y接头尺寸而言，?210.0 mm Y接头无法满足使用要求，?150.0mm Y接头能满足，但?150.0 mm Y接头所对应电潜泵规格为375系列，该系列电潜泵的最大排量小于300 m3/d，而?193.7 mm套管井的产量要求满足500 m3/d的生产需求，因此?150 mm Y接头也不适合。根据?193.7 mm套管井设计产量要求，需选择外径107.0 mm的电潜泵机组[17]和?60.3mm的旁通管，?60.3 mm的旁通管最大外径为60.3 mm，电潜泵和旁通管组合起来最大外径为167.3 mm (见图3)，而44.6 kg/m的?193.7 mm套管内通径为171.4 mm，因此研制?169.0 mm Y接头满足分采管柱设计要求，适用于?193.7 mm套管的Y型分采电泵管柱如图4所示。同时，针对Y型分采电泵管柱涉及的生产堵塞器、单流阀与隔离套等配套工具，进行了设计与研制，各工具对应的技术参数及要求如表2所示。
本文编号：2960004
【文章来源】：石油机械. 2020,48(10)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
渤中区块明化镇组井眼直径与平均机械钻速关系图
参考相关技术规范及完井手册，要求砾石充填筛套环空径向厚度大于19 mm，综合考虑充填效果和筛管应用情况，?193.7 mm套管最优选择下入?114.3 mm (4.5 in)筛管进行充填作业。若采用优质筛管防砂完井，可下入?114.3、?127.0或?139.7 mm筛管。采用?114.3 mm筛管进行砾石充填作业，防砂管柱内通径98.6 mm，冲筛比可达0.875，耐压等级和耐温级别分别为51.75 MPa和150℃，可实现一趟管柱多层压裂充填防砂，服务工具采用冲管，满足充填摩阻和冲蚀要求，管柱如图2所示。通过封隔器、插入密封和充填工具等工具的研制和技术攻关，研究形成?193.7 mm套管一趟多层压裂充填管柱，以满足小井眼配套需求。管柱自上而下依次为:顶部封隔器总成+充填滑套总成+盲管+筛管+隔离封隔器总成+充填滑套总成+盲管+筛管……(视层数重复)+插入密封+沉砂封隔器。服务工具管柱为:顶部封隔器坐封工具+?88.9 mm及?60.3 mm冲管+隔离密封+中间密封+充填工具+负载显示器+滑套开关工具+底部隔离密封。该一趟多层压裂充填管柱的特点为:各工具间连接除了采用LTC套管扣外，还普遍采用ACME螺纹连接，连接强度高;工具之间端面定位普遍通过斜面定位，具有防止工具旋转和辅助密封作用;管柱能够一次性下入，完成顶部封隔器坐封、验封、脱手后，上提管柱，逐次完成各层隔离封隔器坐封、验封、砾石充填、验充填等工序，实现一趟多层充填作业，可满足最大210 m (6层)长充填段的防砂作业。
适用于?193.7 mm套管的Y型分采电泵管柱研发难点在于套管通径小，在保证油井产量的同时，井下工具必须保证一定的内通径。目前，?193.7 mm套管主要选用39.6和44.6 kg/m两种，其中39.6 kg/m的套管通径173.8 mm,44.6 kg/m的套管通径171.4 mm。目前，用于?244.5 mm套管的Y接头外径是210.0 mm，用于?177.8 mm套管的Y接头外径是150.0 mm。对Y接头尺寸而言，?210.0 mm Y接头无法满足使用要求，?150.0mm Y接头能满足，但?150.0 mm Y接头所对应电潜泵规格为375系列，该系列电潜泵的最大排量小于300 m3/d，而?193.7 mm套管井的产量要求满足500 m3/d的生产需求，因此?150 mm Y接头也不适合。根据?193.7 mm套管井设计产量要求，需选择外径107.0 mm的电潜泵机组[17]和?60.3mm的旁通管，?60.3 mm的旁通管最大外径为60.3 mm，电潜泵和旁通管组合起来最大外径为167.3 mm (见图3)，而44.6 kg/m的?193.7 mm套管内通径为171.4 mm，因此研制?169.0 mm Y接头满足分采管柱设计要求，适用于?193.7 mm套管的Y型分采电泵管柱如图4所示。同时，针对Y型分采电泵管柱涉及的生产堵塞器、单流阀与隔离套等配套工具，进行了设计与研制，各工具对应的技术参数及要求如表2所示。
本文编号：2960004
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