大港油田大位移水平井固井技术介绍

1、渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司20122012年年5 5月月3131日日渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 难点渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 应考虑的关键问题：应考虑的关键问题： 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固

2、井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 -套管允许通过的最大井眼曲率，（套管允许通过的最大井眼曲率，（）/30m； -安全系数，安全系数，API推荐推荐1.8，IADC推荐推荐1.2-1.5； -螺纹应力集中系数，螺纹应力集中系数，API推荐推荐3.0，IADC推荐推荐2.0-2.5； -套管管体外径，套管管体外径，m； -套管管体的屈服强度，套管管体的屈服强度，MPa；2109 .59KKDCsmmC1k2k0Ds渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 ：hAB=0.001LhABQnBF hAB段浮重的法向分力，段浮

3、重的法向分力，kN LhAB段在水平面上的投影长度，段在水平面上的投影长度，m Qn套管每米质量，套管每米质量，N/m BF浮力系数，、浮力系数，、 BF 钻井液密度，钻井液密度，g/cm3 管柱平均密度，取管柱平均密度，取8.0g/cm3mssm渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 在井眼弯曲处，套管柱轴向拉力对井壁产生的压力在井眼弯曲处，套管柱轴向拉力对井壁产生的压力，它分解为：，它分解为： 垂直面上的分力垂直面上的分力和空间全角面上的分力和空间全角面上的分力PcsPvPc渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 套管柱轴向拉力对井壁产生的压力套管柱轴向拉力对井壁产生的压力的分力的分力

4、bA、WbB、点截面上合成轴向拉力、点截面上合成轴向拉力，kN； 、段井斜角变化量，（、段井斜角变化量，（） 、段井眼全角变化量，（、段井眼全角变化量，（）)2/sin()(bBAbcvwwp)2/sin()(bBAbcswwp)cossinarccos(cos22为方位角变化量为方位角变化量， BA2/)(BA：渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 法向合力与摩擦力 套管柱作用在井壁上总法向合力是由垂直面上分力套管柱作用在井壁上总法向合力是由垂直面上分力和全角面上分力和全角面上分力组成：组成： hABc scs 整理得：整理得：)2/sin()(001.0bBbAFnhABVWWBQLP

5、)2/sin()(bBbAsWWP22SVPPP渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 一般来说，摩擦系数一般来说，摩擦系数的推荐取值：的推荐取值： 套管内：套管内：.2-0.3 .2-0.3 套管外：套管外：. .-0.6-0.6 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 4、漂浮下套管技术介绍 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 漂浮下套管附件 浮鞋、浮箍和漂浮接箍最好浮鞋、浮箍和漂浮接箍最好，以，以保证工具的可靠性。以使用保证工具的可靠性。以使用DIVIS

6、工具为例，使用漂浮接工具为例，使用漂浮接箍进行漂浮下套管作业，箍进行漂浮下套管作业， 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 大位移井、水平井漂浮下套管管串结构图大位移井、水平井漂浮下套管管串结构图 盲板引鞋或浮鞋钻井液扶正器浮 箍空气段漂浮接箍钻井液渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 漂浮套管段长度的确定漂浮套管段长度的确定 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 漂浮接箍结构图漂浮接箍漂浮接箍上滑套上滑套上销钉上销钉下销钉下销钉循环孔循环孔下滑套下滑套渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 漂浮

7、接箍作业规程漂浮接箍作业规程渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 在下入时的状态在下入时的状态1233渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 上销钉剪断，上滑套下行，打上销钉剪断，上滑套下行，打开循环孔开循环孔打开时的状态（排气、灌泥浆）打开时的状态（排气、灌泥浆）渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 （。投入指示胶塞投入指示胶塞指示塞下行到漂浮接箍上，指示塞下行到漂浮接箍上，剪断下销钉剪断下销钉渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 指示塞下行推动上、下滑套座落到浮指示塞下行推动上、下滑套座落到浮

8、箍上箍上循环、调整钻井液循环、调整钻井液渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 固井作业、碰压固井作业、碰压投入上胶塞，替泥浆、碰压投入上胶塞，替泥浆、碰压渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤

9、海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 )11(oeeomc2)11(eepmpc水泥浆液钻井液）（）（）（S隔 离SS000渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 w w0.00025(D0.00025(Dd)Pd)P/L /L （1 1） P=P=4fLV4fLV2 2/(D/(Dd) d) （2 2） f f渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 （由胶凝强度引起的压力降）（由胶凝强度引起的压力降） OBPPPGFPmax)(1043maxphccdDLP)(01. 0LGLLLPfmmssccOBP（初始环空过平衡压力

10、）（初始环空过平衡压力） 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 2、水泥浆性能系数法(SPN) 1003030BCBCAPIttSPNFL式中：式中： FLFLAPIAPI-为水泥浆为水泥浆APIAPI滤失量，滤失量，mlml t t100Bc100Bc，t t30Bc30Bc-分别为水泥浆稠度为分别为水泥浆稠度为100BC100BC和和30BC30BC的时间，的时间，minmin渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 100100)(ggflgelmmssccLPPLLLGELFL)(1043phccg

11、eldDLPfflflCVP21tttjfldtqAV水泥浆因静胶凝强度发展引起的失重水泥浆因静胶凝强度发展引起的失重 水泥浆因失水引起的失重水泥浆因失水引起的失重 水泥浆静胶凝强度从水泥浆静胶凝强度从48Pa48Pa到到240Pa240Pa时时由于失水造成的水泥浆体积收缩量由于失水造成的水泥浆体积收缩量 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 GELFLGELFL值小于值小于1 1，极易发生气窜，极易发生气窜，GELFLGELFL值越小，发生气窜的可能值越小，发生气窜的可能性越大；性越大； GELFLGELFL值大于值大于1 1，气窜危险程度较小，

12、气窜危险程度较小，GELFLGELFL值越大，发生气窜的值越大，发生气窜的可能性越小。可能性越小。渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 1、井身结构：、井身结构：660.4mm导管导管x47.18m444.5mm井眼井眼x1220m+339.7mm套管套管x1218.4m水泥返地面水泥返地面311.1mm井眼井眼x4438m+244.5mm套管套管x4435.42m水泥返深：水泥返深：1168m215.9mm井眼井眼x4729m+177.8177.8mm套管（套管（4353-4403m）筛管筛管x x（44

13、03-4726m）悬挂器管外封隔器渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 2、设计剖面、设计剖面渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 3、地质分层、地质分层地地 质质分分 层层垂垂 深深m斜斜 深深m复杂情况提示复杂情况提示平原组平原组275.3277.10防塌防塌明化镇上明化镇上787.31020.69防气侵、防塌、防气侵、防塌、明化镇明化镇下下明明904.32312.52防卡防卡明明1017.33744.65防喷漏防喷漏明明1065.84360.40防喷漏防喷漏明明1154.84787.23防喷漏防喷漏馆陶组馆陶组馆一馆一1182.34844

14、.58防掉卡防掉卡馆二馆二1262.34982.71防掉卡防掉卡沙一段沙一段沙一上沙一上1498.35289.71防掉卡防掉卡沙一下沙一下1546.35343.83防掉卡防掉卡渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 套管套管程序程序井段井段m m规范规范长度长度m m钢钢级级壁厚壁厚mmmm重重 量量抗抗 外外 挤挤抗内压抗内压抗抗 拉拉尺寸尺寸mmmm扣扣型型每米重每米重kg/mkg/m安全安全系数系数安全安全系数系数安全系安全系数数生产生产套管套管0 012001200244.5244.5梯梯12001200N80N8011.9911.9969.9469.948.878.874.084.

15、081.921.9212001200440344033203320310.0310.0359.5359.531.721.724.724.722.332.331 1、钻井液密度：、钻井液密度：1.18g/cm1.18g/cm3 3，下套管前必须按井内实际钻井液密度校核。，下套管前必须按井内实际钻井液密度校核。2 2、生产套管抗挤强度、生产套管抗挤强度按套管内全掏空计算按套管内全掏空计算；抗拉强度按照套管在空气中的重量计算；抗拉强度按照套管在空气中的重量计算3 3、套管柱强度计算采用、套管柱强度计算采用SY/T5322-2000SY/T5322-2000套管柱强度设计方法套管柱强度设计方法。 实际

16、入井套管下深实际入井套管下深4435米，为日本套管，米，为日本套管，钻井液密度与设计基本钻井液密度与设计基本相同（相同（1.20g/cm1.20g/cm3 3 ），因此未做），因此未做入井套管强度校核。入井套管强度校核。渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 。 规范规范长度长度m m钢钢级级壁厚壁厚mmmm单位单位重量重量kg/mkg/m钻井钻井液密液密度度g/cmg/cm3 3上提上提下放下放速度速度m/minm/min上层上层套管套管尺寸尺寸mmmm上层上层套管套管深度深度m m钻头钻头尺寸尺寸mmmm尺寸尺寸mmmm扣扣型型339.7339.

17、712181218311.1311.1244.5244.5梯梯12001200N80N8011.9911.9969.9469.941.181.18101032033203N80N8010.0310.0359.5359.53渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 套管尺寸套管尺寸mmmm上提载荷上提载荷kNkN静载荷静载荷kNkN下放载荷下放载荷kNkN扶正器扶正器下深下深m m244.5244.51345.41345.4525.6525.6-279.1-279.1未考虑未考虑44354435渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 244.5mm套管大钩载荷套管大钩载荷渤海钻探第二固井公司渤

18、海钻探第二固井公司 规范规范长度长度m m钢钢级级壁厚壁厚mmmm单位单位重量重量kg/mkg/m钻井液钻井液密度密度g/cmg/cm上提下放上提下放速度速度m/minm/min上层上层套管套管尺寸尺寸mmmm上层上层套管套管深度深度m m钻头钻头尺寸尺寸mmmm尺寸尺寸mmmm扣型扣型339.7339.712181218311.1311.1244.5244.5梯梯12001200N80N8011.9911.9969.9469.941.181.18101032033203N80N8010.0310.0359.5359.53渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 下下 深深m m下放载荷下放载

19、荷kNkN静载荷静载荷kNkN上提载荷上提载荷kNkN220.00220.0015.815.816.816.817.817.8420.00420.0021.021.023.423.426.026.0620.00620.0023.523.527.227.231.331.3820.00820.0024.924.930.430.436.336.31020.001020.0023.023.030.630.638.338.31220.001220.0018.918.929.429.439.139.11420.001420.0017.817.829.929.941.141.11620.001620.001

20、2.412.430.530.546.346.31820.001820.009.59.531.031.049.949.92020.002020.006.56.531.631.653.553.52220.002220.003.43.432.132.157.457.42420.002420.000.30.332.732.761.661.62620.002620.0043.043.079.079.0112.0112.0：渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 下深下深m m下放载荷下放载荷kNkN静载荷静载荷kNkN上提载荷上提载荷kNkN2820.002820.00130.5130.5169.81

21、69.8204.7204.73020.003020.00199.7199.7252.9252.9301.0301.03220.003220.00254.4254.4323.3323.3387.7387.73420.003420.00287.1287.1375.6375.6459.7459.73620.003620.00291.6291.6404.2404.2509.7509.73820.003820.00267.7267.7413.6413.6546.2546.24020.004020.00233.7233.7421.4421.4588.7588.74220.004220.00199.4199

22、.4429.1429.1632.3632.34403.004403.00168.4168.4435.8435.8671.6671.6渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 244.5mm套管大钩载荷套管大钩载荷渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 规范规范长度长度m m钢钢级级壁厚壁厚mmmm单位单位重量重量kg/mkg/m钻井钻井液密液密度度g/cmg/cm3 3上提上提下放下放速度速度m/minm/min上层上层套管套管尺寸尺寸mmmm上层套上层套管管深度深度m m钻头钻头尺寸尺寸mmmm尺寸尺寸mmmm扣扣型型339.339.7 712181218311311245245梯梯120

23、01200N8N80 011.9911.9969.6469.641.181.18101032033203N8N80 010.0310.0359.5359.53 。渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 套管尺寸套管尺寸mmmm上提载荷上提载荷kNkN静载荷静载荷kNkN下放载荷下放载荷kNkN扶正器扶正器下深下深m m244.5244.51532.11532.1525.6525.6-468.9-468.9未考虑未考虑44034403渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 244.5mm套管大钩载荷套管大钩载荷渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 规范规范长度长度m m钢钢级级壁厚壁厚m

24、mmm单位单位重量重量kg/mkg/m钻井钻井液密液密度度g/cmg/cm3 3上提下上提下放速度放速度m/minm/min上层上层套管套管尺寸尺寸mmmm上层上层套管套管深度深度m m钻头钻头尺寸尺寸mmmm尺尺寸寸mmmm扣扣型型339.7339.712181218311311245245梯梯12001200N80N8011.9911.9969.9469.941.181.18101032033203N80N8010.0310.0359.5359.53渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 下深下深m m下放载荷下放载荷kNkN静载荷静载荷kNkN上提载荷上提载荷kNkN220.0015.

25、716.817.9420.0020.623.426.5620.0022.927.232.1820.0024.030.437.41020.0021.730.639.61220.0016.829.440.71420.0015.529.942.81620.008.830.548.91820.005.031.052.92020.001.131.657.22220.00-2.932.162.02420.00-6.832.767.32620.0035.179.0118.7渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 下深下深m m下放载荷下放载荷kNkN静载荷静载荷kNkN上提载荷上提载荷kNkN2820.0

26、0122.5169.8211.63020.00189.4252.9310.13220.00241.5323.3399.63420.00270.3375.6475.13620.00269.3404.2528.93820.00237.5413.6569.94020.00194.2421.4618.04220.00149.8429.1667.94403.00109.1435.8713.6 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 244.5mm套管大钩载荷套管大钩载荷渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探

27、第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 前置液前置液类类 型型 前置液密度前置液密度 g/cmg/cm3 3设计长度设计长度 m m所需用量所需用量m m3 3冲洗液冲洗液1.031.031501505 5隔离液隔离液1.31.33003001010冲洗液冲洗液1.031.031501505 5渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 嘉华嘉华G级水泥级水泥+漂珠漂珠+微硅微硅+胶乳胶乳+降失水剂降失水剂+分散剂分散剂+膨胀剂膨胀剂+早强剂早强剂 +纤维纤维+消泡剂消泡剂渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 水泥浆名称水泥浆名称 密度密度 g/cmg/cm3 3返深返深 (m)(m)段长段长 (m)(m)水泥浆用量水泥浆用量 (m(m3 3) )领浆领浆1.4501.4501168116822672267108.6108.6尾浆尾浆1.4501.450343534351000100049.249.2合计合计157.8157.8渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 渤海钻探第二固井公司渤海钻探第二固井公司 操作内容操作内容工作量工作量(m(m3 3) )密度密度(g/cm(g/cm3 3) )排量排量 (l/s