水平井套管居中器关键技术探讨

发布时间：2021-01-11 06:35

　　好的固井质量是保证长水平段管内压裂成功的技术前提,同时也是保证开发后期套管变形减少的重要技术手段,而保证固井质量的重要前提是套管的居中质量。常规套管居中器存在支撑力不足、下入摩阻大、支撑外径固定不能满足大狗腿井眼等技术弊端,造成套管居中度不能完全满足固井质量要求。针对这些弊端,文中进行了液压套管居中器的研究,阐述了液压套管居中器的结构组成、技术原理及施工工艺,可为提高长水平段固井质量、体积压裂效果,以及后续减少套管变形等方面提供新的思路。 

【文章来源】：断块油气田. 2020,27(05)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

液压套管居中器结构示意

第27卷第5期a常规结构钢材料b60Si2Mn弹性材料c45#钢材料图23种材料扶正条力学有限元分析由力学有限元分析结果可知，3种材料在相同坐封液压力和变形高度前提下，扶正条等效应力及轴向变形量均相当。因同时需要考虑经济性，推荐使用45#钢作为扶正条的成型材料。1.4室内实验实验介质为清水。套管居中器连接套管尺寸准139.7mm，居中器最大外径180mm，居中器内径121.36mm，居中器长度1900mm，扶正条初始外径178mm。在套管居中器两端连接套管串，从一端套管串内进行打压作业，另一端连接堵头实现液压效果。当液压泵泵入压力达到12MPa时，套管居中器的剪切销钉被瞬间剪断，由于室内实验没有井壁条件约束，故外套下行至最大位移处，并在本体设计的台肩处限位。此时，扶正条在外套作用下沿径向伸出至最大外径。当扶正条伸出后，套管居中器两端的套管串被瞬间抬起。液压泵泄压后，扶正条保持伸出状态，在两端套管串的作用下，扶正条未复位。24h后测量发现，扶正条依然保持在初始伸出状态，套管被抬起的高度未发生改变，证明套管串始终处在良好的居中状态。2液压套管居中器技术优势1）下入摩阻低。液压套管居中器在下入过程中，扶正条处于收缩状态，避免了常规套管居中器出现的刮刺井壁的现象，减少了下入过程中的摩阻。2）套管串居中质量可靠。在无井壁约束的条件下，扶正条可径向伸出至外径300mm以上，从而确保“大肚子”地层中套管串的居中效果；并且，由于套管居中器中设计有实时锁定装置，可以避免径向伸出的扶正条在泵压降低后复位，保证套管串持续居中。3）操作简便。液压套管居中器下入井底后，地面进行投球憋压后，扶正条才能伸出至井壁，通过观测地面泵压数值即可判断套管居中情况。3现场施工工艺当钻进作业

【参考文献】：
期刊论文
[1]尾管固井回接压裂套管屈曲失效研究[J]. 杨同玉,韩峰,马兰荣.  断块油气田. 2019(05)
[2]页岩气井井筒完整性若干研究进展[J]. 高德利,刘奎.  石油与天然气地质. 2019(03)
[3]体积压裂过程套管力学行为研究[J]. 陈升,范明涛,李军,柳贡慧,陈晓欣.  石油机械. 2019(01)
[4]固井振动器套管内振动对水泥石强度影响试验[J]. 尹文波,张彦廷,李延伟,曲刚,王建业.  石油机械. 2018(04)
[5]致密油储层水平井体积压裂套管变形失效机理数值模拟研究[J]. 刘伟,陶长洲,万有余,池晓明,李扬,林海,邓金根.  石油科学通报. 2017(04)
[6]页岩气井套变段体积压裂技术应用及优选[J]. 杨毅,刘俊辰,曾波,杨昕睿,黄浩勇.  石油机械. 2017(12)
[7]水泥环环状缺失套损机理及防控措施[J]. 练章华,罗泽利,步宏光,李才雄,李长平.  石油钻采工艺. 2017(04)
[8]页岩气井分段压裂套损影响因素分析[J]. 李军,李玉梅,张德龙,杨宏伟,孙世斌.  断块油气田. 2017(03)
[9]长宁—威远页岩气示范区套管变形机理及对策[J]. 陈朝伟,石林,项德贵.  天然气工业. 2016(11)
[10]井径不规则性对固井顶替效率影响规律研究[J]. 方春飞,周仕明,李根生,付加胜.  石油机械. 2016(10)



本文编号：2970280