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   第7版:中国石化报07版
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面对西南地区复杂气井,中原石油工程钻井工程技术研究院下套管技术服务中心匠心深耕,持续创新,成功消除下套管瓶颈,解决了下套管损伤难题

从会下管柱到“慧”下管柱

2021年03月08日 来源: 中国石化报  作者: 张松才 胡 睿
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下套管 装置示意图
图为技术人员在安装顶驱下套管装置主体部分。

    □本报记者 张松才

    通讯员 胡 睿 文/图

    “顶驱旋转下套管工艺为我们解决了大难题!”2月23日,渝西南古剑山春风荡漾,中原石油工程西南钻井分公司70738钻井队平台经理林先斌不禁感慨。

    该队在川北巴中市承钻的元页3井水平段长1500多米,井眼轨迹曲折,套管串上装有189只扶正器,磨阻超大。中原石油工程钻井工程技术研究院下套管技术服务中心采用顶驱旋转下套管工艺,只用48小时,就完成了水平段下套管任务。

    下套管技术服务中心迭代创新顶驱旋转下套管工艺,为西南地区钻井工程赋能,助力井队在“芝麻地”里种出“大西瓜”,为气井长寿命生产提供了可靠保障。

    长水平段下套管,如夜走独木桥

    常规的水平段下套管作业,采取快提快放的办法,利用套管串自身重量朝下墩,通常三四个小时才下入一根。一根套管长约11米,每下一根套管,都是“步步惊心”——快提快放,难免损毁套管丝扣,影响管柱的密封性,还会破坏井眼,降低固井质量……

    西南地区是中国石化天然气增储上产主阵地,裂缝普遍发育,气井水平段大多超过1000米,地层软硬交错,易掉块、垮塌、漏失,造成井眼缩径,卡埋套管。套管串外壁通常装有一两百个扶正器,行进中磨阻很大。

    “在长长的水平段下套管,犹如牵着一个人在暗夜走完上千米的独木桥。”下套管技术服务中心主任李季星打了个比方。

    一旦发生井下复杂情况,钻井队只能停止作业,向套管内注入高压钻井液,将堆积在井底的岩屑循环出井口。有的钻井队干脆一根根起出套管,下入工具进行通井。起下一次套管,耽误两三天。有些气井水平段,套管实在下不到位,只能提前完井。

    顶驱传动力

    套管转着下

    越是难题横亘,越要破题求解。

    下套管技术服务中心技术人员针对西南地区地质禀赋,向难而行,聚智攻关。他们采用顶驱旋转下套管工艺,消除下套管作业瓶颈。

    技术人员将改造后的下套管装置与井架顶端的顶驱相连,让顶驱带动套管旋转前行。由于顶驱动力十分强劲,套管穿越水平段的磨阻大为降低。边循环边旋转的套管对井壁持续进行强力滚压、研磨,一路“削峰填谷”,使井壁愈加光滑,同时将井内岩屑和井壁上脱落的泥饼循环出井口,技术人员只用1个小时就能在水平段顺顺当当下入十几根套管。

    顶驱旋转下套管作业,有效地提高了套管在井筒中的居中率,有助于保证固井质量。

    2020年初夏至今,下套管技术服务中心应用顶驱旋转下套管工艺这个“利器”,在西南地区为6口长水平段气井提供优快服务,每口井平均为井队缩短3天工期、降本36万元。

    钢牙变胶牙,微痕成无痕

    普光气田等高酸气田普遍使用材质较软的进口镍铬合金套管、油管,以对抗硫化氢、二氧化碳腐蚀。

    在传统的下套管、油管作业中,液压铸钢钳牙对管柱的咬深大多在1.5~2毫米,有时钳牙甚至能将管柱主体成块地“啃”下来。这些“伤痕”日后便成为腐蚀薄弱点,影响气井安全开采。

    为避免“带伤”管柱在井下埋下隐患,下套管技术服务中心率先采用微牙痕下管柱工艺。他们使用世界上最先进的工具钢钳牙,不仅能将管柱抱紧,而且抱咬管柱的牙痕深度也不超过0.08毫米。技术人员每下10根管柱,就更换一组钳牙,预防因钳牙过度磨损而造成打滑,损伤管柱外壁。

    “13年来,普光气田有110多井次采用微牙痕下管柱工艺,有效地延长了管柱的使用寿命,为气田安全平稳生产奠定了坚实基础。”普光分公司生产管理部主任韩玉坤介绍道。

    为最大限度地保护特种管柱,下套管技术服务中心积极探索无牙痕顶驱旋转下套管工艺。该中心与国内厂家合力攻关,用高韧度、高摩擦力的胶质钳牙成功取代钢质钳牙,管柱上的牙痕消失了。去年7月,无牙痕顶驱旋转下套管工艺在普光气田毛坝505井首次使用,效果良好。

 

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