LFC四胶塞在WQ2-353井筛管顶部固井工艺的应用.pdf
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1、76石油化工一 筛管顶部尾管固井工艺介绍筛管顶部尾管固井工艺是采用悬挂器悬挂在技术套管上,筛管顶部联接套管串,在适当的位置安装分级注水泥器和管外封隔器,管外封隔器可将环空隔断,在上部可进行水泥封固,这种下隔上固方式既能有效阻止油气上窜,又能防止水泥沉降下落污染油气层,同时还为油藏开发及后期作业施工创造了有利条件,节省了完井费用,更大限度发挥油井产能。二 WQ2-353井工程、地质情况、井眼轨迹和管串结构西古尔纳2号油田位于伊拉克南部,距离港口城市巴士拉65公里,是世界上最大的油田之一。该油田地质石油储量估计为350亿桶,源自Mishrif和Yamama两个主要油层。WQ2-353井属于西古尔纳
2、2号油田的一口四开大斜度井,完钻井深3418m。1.井身结构及套管程序WQ2-353井井身结构及套管程序见表1。表1WQ2-353井身结构及套管程序套管层次钻头套管尺寸/mm深度/m外径/mm深度/m段长/m1609.682.00473.0880.0010.00-80.002406.41143.50339.71141.530.00-1141.533311.12946.00244.52943.75993.502943.754215.93418.00177.83416.002796.703416.002.地质分层自上而下钻遇Hammar,垂直深度60m;Upper fars,垂直深度241m;Di
3、bdiba,垂直深度196m;L.fars,垂直深度428m;Ghar,垂直深度113m;Damman,垂直深度280m;Rus,垂直深度26m;UmER-Raduma,垂直深度428m;Tayarat,垂直深度87m;Shiranish,垂直深度131m;Hartha,垂直深度178m;Saadi,垂直深度96m;Saadi Oil,垂直深度21m;Tanuma,垂直深度50m;Khasib,垂直深度57m;Mishrif,垂直深度118m。3.井眼轨迹本井是一口大斜度井,井深3418m,造斜点200m,最大井斜55.7,井底井斜49.5,垂深2523m,水平位移2101m;井眼轨迹见图1。
4、图1WQ2-353井眼轨迹4.管串结构引鞋(0.28m)+筛管(14.12m)+遇水封隔器(6.26m)+筛管(111.5m)+遇油封隔器(6.26m)+碰压座(0.48m)+管外封隔器(9.39m)+压力驱动固井阀(PAC 阀,1.203m)+套管(462.97m)+带顶部封隔器液压悬挂器(9.2m)+127mm钻杆(2796.7m)。三、固井难点第一,本井水泥封固PAC阀以上井段,既要建立封固段环空循环,又要避免水泥浆污染筛管井段,要求PAC阀循环孔必须打开筛管顶部管外封隔器有效胀封。第二,本井下入管串较复杂,悬挂器、PAC阀和管外封隔器都是液压控制的,对套管附件剪切销钉的材质和压力设置要
5、求很高;在下套管中途循环和到底后循环压力控制很重要。LFC四胶塞在WQ2-353井筛管顶部固井工艺的应用张明张亚洲丁凯渤海钻探工程有限公司第二固井分公司【摘要】WQ2-353井采用筛管上部加碰压座、管外封隔器和PAC阀,液压尾管悬挂器的筛管顶部固井工艺。FLC四胶塞配合PAC阀可以实现分级注水泥功能,施工工艺上需要先进行悬挂器坐挂丢手憋球座,然后胀封封隔器,再憋压打开PAC阀建立循环,固井作业结束后关闭PAC阀,再胀封悬挂器顶部封隔器,然后起出悬挂器送入工具循环出多余的水泥浆。该井入井工具、附件多,各工具之间工作压力设置较多,给固井作业带来了很大的挑战,通过对WQ2-353井固井过程梳理,总结
6、经验认识。【关键词】筛管;尾管;LFC四胶塞;压力驱动固井阀;封隔器【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2023.18.02677石油化工第三,入井管串必须保证先实施悬挂器的座挂、丢手和憋通球座后,再胀封管外封隔器,打开PAC阀循环孔,施工作业程序操作烦琐、缺一不可,任何一个操作程序的失败都将导致本次固井作业的失败,施工程序较复杂。第四,大斜度井套管容易发生偏心,使得套管不易居中,水泥浆一般优先选择通道的宽边流动,此时窄边就会滞留钻井液,顶替效率低,还易形成窜流通道,严重影响固井质量。第五,177.8mm悬挂器本体最大外径211.08mm,上层套管内径为220.52m
7、m,两侧过流间隙为4.73mm;环空间隙小,注替过程中施工泵压高,易造成岩屑堵塞或压漏薄弱地层,施工风险大。第六,环空间隙窄水泥环薄,对前置液清洗效率、水泥浆体系与钻井液的配伍性、水泥浆等性能要求高。四、主要技术措施1.井眼准备工作下刮管器,对悬挂器坐挂井段的套管壁,围绕坐挂点上下50m范围,转换角度、反复上下刮35次,使坐挂点套管干净。悬挂器及各附件到井后与尾管工程师、钻井工程师检查外观、扣型和尺寸并拍照、测量、记录各个工具的尺寸。与尾管服务工程师沟通,了解尾管下入、悬挂器座挂、丢手及封隔器座封的程序和相关参数,下尾管前组织相关方召开下尾管作业交底会,使各相关方人员都清楚整个施工过程,保证尾
8、管悬挂器和附件的安全下入。下套管前两个扶正器通井:第一,洗井排量控制在2.02.2m3/min,至少循环2周充分清洗井眼。第二,在狗腿度较大的井眼处进行短起下钻作业,修整井壁;起钻前注入润滑浆。第三,进行分段循环,活动井眼死角处的沉砂和滞留粘稠钻井液。第四,充分调整好钻井液性能,使井壁形成致密的泥饼层,有利于井眼的稳定,同时开动地面固控设备,清除钻井液中有害固相。井眼畅通、清洁后,方可起钻下套管。2.优良的前置液体系采用BZS101型冲洗液,冲洗液流动性良好,能有效清除附着在套管外壁和井壁上的泥浆,使两个界面都能得到有效冲洗。设计前置液的接触时间为710分钟,确保良好的驱替效率。3.合理的水泥
9、浆体系采用零析水、低失水、微膨胀液降水泥浆体系,该水泥浆体系过渡时间短,具有直角稠化特点;配方为:G级水泥5%BZF1013%Microsilica2%HLP-12%SW-S1%BZR1010.2%BZP102。水泥浆化验数据:密度1.90g/cm3,失水40ml,稠化时间363min,24小时抗压强度17.5MPa,充分满足固井要求。4.套管居中度优化设计优选使用螺旋刚性扶正器如图2,通过交替使用左右旋刚性扶正器提高套管居中度,改变液体流速剖面,产生螺旋流,从而增加一个剪切驱动力,根据电测井径及井斜方位的数据,通过软件优化套管扶正器数量和安放位置,保证水泥浆均匀分布在环形空间,形成良好的水泥
10、环。图2螺旋刚性扶正器5.固井前钻井液性能调整固井前调整泥浆性能,根据要求适当降低泥浆的粘度、切力,并保证性能稳定、均匀。(1)要求清除钻井液中的全部有害固相,振动筛、除砂器、离心机开动状态下,无固相甩出;(2)尾管座挂后大排量循环洗井,使钻井液具有良好的流动性能,要求动切力小于5Pa,流性指数n值大于0.7。6.优选性能可靠的工具附件整个管柱在施工过程中要经过多个工序,多个压力级别,对每个环节要求很高而且都必须达到预期效果。双尾管胶塞、双钻杆胶塞的啮合,碰压座和下尾管胶塞的啮合,PAC阀和上尾管胶塞的啮合及密封都关系到整个施工过程的成败。贝克休斯公司生产的177.8mm244.5mm的“HM
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