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全新降阻技术 管串下入更顺畅
OILUP
发布时间：2019-07-08 10:31:14
大斜度井、水平井、大位移井是当前油气开采中普遍存在的作业挑战，在常规（不旋转、不遇阻）完井管柱的下入作业期间，沿管柱对井眼产生并累积轴向摩擦力。当管柱下入井中时，摩擦力将消耗（部分）井口的有效载荷。同时，管柱的压缩会导致螺旋弯曲与锁死，无法进行后续作业，影响整口井的完井作业。在下入套管与完井管柱之前，钻井作业若能保持良好的井筒状况与井眼清洁度，则可考虑多种方法与技术，并将它们结合起来，以降低下入过程中的摩阻。水力方法主要通过使用泥浆润滑剂，而机械方法包括：1、降低管柱与井筒接触点的摩擦系数（减阻扶正器/短节）；2、增加悬重（加重钻杆等）；3、降低待下入的完井管柱的重量（漂浮、铝制钻杆与套管）；4、在管柱中增加扩眼与洗井功能；5、通过旋转管柱，将一部分摩阻，从纯轴向摩阻转变为周向摩阻。根据应用范围与作业者的目的，上述方法中的某些选择可能并不适用；或由于自身的局限性，无法提供足够的改善。
其中，管柱旋转将部分摩阻（最终是所有）从轴向转变为周向，可在减阻、管柱压缩限制、可用悬重方面，产生最显著的影响。纯轴向下钻与静态旋转下入管串的摩阻变化情况是不一样的。在管柱下入期间，管柱与井筒的接触点会产生侧向力，进而造成摩阻。摩擦力的方向与管柱运动方向相反。在纯下钻模式下，管柱的运动是轴向的。摩擦力的方向也是轴向的，只不过与之相反。因此，摩擦力被视为阻力，导致悬重的降低。在纯静态未接触井底的旋转模式下，摩擦力仅在周向上产生，从而会造成沿着管柱累积的摩阻扭矩。在井口可测量出该扭矩。当同时存在轴向与旋转运动时，摩擦力将会被分解为周向与轴向两个分量，分别对应轴向悬重与井口扭矩。这两种分量的大小由管柱与井眼接触点的轴向（起下钻）速度与周向（旋转）线速度所决定。从轴向减阻的角度来看，转速越高，起下钻速度越低，则摩擦力的轴向分量越小，但摩阻扭矩越大。实际上，作业中的限制来源于管柱的抗扭能力（上扣扭矩、顶驱能力），以及一些不允许管柱完全旋转的敏感设备。
若是能够选择性地只旋转一部分管柱，摩擦阻力这一难题是否能够得到缓解呢？若采用此种管柱下入方法，利用SwivelMASTER 技术驱动RotationABILITY，获得更高的作业效率。该技术可选择性的旋转上部管柱，从而阻止下部管柱的旋转。通过上部管柱的旋转，可显著降低摩阻，同时，还能确保井口扭矩低于管柱的扭矩限制。在过去几年中，随着全球大位移井的大量开发，用于钻杆、单次激发的SwivelMASTER技术已成功应用于完井长管柱的下入，通过旋转管柱，显著降低了下钻摩阻。在下入管柱的底部安装这种设备，当尾管挂成功坐挂并释放后，可回收该设备。迄今为止，在全球该技术已应用于约700次的下入作业。为了进一步降低下钻摩阻（将旋转点安装在更深的管柱位置），目前该公司推出了CasingSWIVEL。它可以作为生产尾管或套管的一个组件，当下入至井底后，该设备可留在井内。在大型海上油田的一口大位移开发井中，成功下入了超过两万英尺的6.625寸生产尾管，该技术是实现这项壮举的“关键先生”。这种长度超过16500英尺的6.625寸预割缝尾管，平稳下入至27839英尺的井深，展现出较低的整体摩擦系数。然后，从这个深度往下，观察到悬重急剧下降，最终导致完井管柱，包括多个膨胀封隔器卡在了2738英尺处，并没有下入至井底，影响了该井的完井作业。将CasingSWIVEL设备安装于管鞋上方、井深12900英尺处，从而可选择性的旋转上部管柱（钻杆与6.625寸尾管的交接点），使悬重大幅增加（在这种情况下超过100千磅），确保生产管柱能够顺利下入至目标深度。尽管面临着不可预测的挑战，RotationABILITY依然可确保管柱能够下入至井底。该技术目前已完全集成于井设计阶段，以最大限度地扩大油藏钻遇率，同时降低油井的总建井成本。建井工程师利用RotationABILITY技术，可最大限度地扩大油藏钻遇率，同时降低油井的总建井成本。未经允许，不得转载本站任何文章：
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