《旋转尾管技术交流解读》由会员分享，可在线阅读，更多相关《旋转尾管技术交流解读（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、可旋转尾管固井 提高固井质量的有力措施 深圳市百勤石油技术有限公司 旋转尾管固井发展简介 活动套管固井可以提高固井质量的观点，已 是普遍的共识。但活动套管或转动套管在实施过程 中需要根据具体情况来采取具体措施。 针对尾管固井，可以采用旋转尾管固井技术 以使尾管在固井过程中进行转。采用特殊的旋转尾 管悬挂器，在悬挂器坐挂之前和座挂以后，采用顶 部驱动或卡瓦带动送入钻具旋转，从而带动整个尾 管串旋转。 旋转尾管悬挂器仅是比常规尾管悬挂器增加 了个轴承而已。 旋转尾管固井的优点 有助于尾管的顺利下入到位 有助于解决小间隙固井问题有助于解决小间隙固井问题 有利于解决定向井套管偏心顶替效率差的问题有利于
2、解决定向井套管偏心顶替效率差的问题 有助于防止环空窜流通道的形成有助于防止环空窜流通道的形成 旋转尾管固井的优点 解决定向井套管偏心顶替效率差的问题 旋转尾管固井的优点 防止环空窜流通道的形成 当套管进行旋转时，套管周边均会有水泥浆通过，所 以可避免窜流通道的形成。 旋转尾管组成及其原理 旋转投塞水泥头总成 旋转尾管组成及其原理 可旋转尾管悬挂器组成 一般的可旋转尾管悬挂器主要由三部分组成 ，即：座封部分、悬挂部分和轴承部分 哈里伯顿的可旋转尾管悬挂器是膨胀管式悬 挂器，结构更为简单，操作更为容易。 贝克旋转尾管悬挂 器 威德福旋转尾管悬挂器 哈里伯顿的旋转尾管悬挂器 一般的旋转尾管悬挂器 旋
3、转尾管组成及其原理 送放工具 一般的旋转尾管悬挂器的 送放工具包括：带防护帽提 升短节、旋转坐封卡爪、液 压尾管坐封工具、密封总成 、胶塞接头等。 旋转尾管组成及其原理 作用: 在下尾管期间起导向和克服阻 力的作用 特点: 平滑顶部, 边削出刃 适用环境: 大肚子井段, 有台阶井眼, 缩径, 移动盐层, 有岩屑床, 垮塌 4、钻式浮鞋 旋转尾管组成及其原理 钢制螺旋刚性扶正器 5、螺旋刚性扶正器 锌铝合金螺旋刚性减阻扶正器 高温树脂螺旋刚性减阻扶正器 旋转尾管固井所需条件 1、钻机设备要求 能控制转盘转速在10-20转/分钟正常运转 能够监测转盘扭矩, 保证转盘刹车系统灵活好用。 2、旋转悬转
4、器的要求 止推轴承能够在很重的悬挂负荷的情况下保持有 效旋转。 离合传动装置保证钻杆扭矩的向下传递 胶塞万向连接装置保证胶塞不会与中心管脱开。 旋转尾管固井所需条件 3、旋转水泥头总成的要求 卡瓦卡住钻杆并进行旋转时，水泥头可以保持 静止不动。 4、套管的要求 在固井过程中旋转时，旋转尾管应选用台阶密封 的高扭矩套管，如FOX、New Vam、 TPCQ 、TM、 NSCC等气密套管扣型， 单纯为保证套管下入，也可采用旋转尾管悬挂器 送入普通扣型套管, 当遇阻时, 可适当提起并转动下放 管串。 旋转尾管固井所需条件 5、固井附件的要求 对浮箍浮鞋球座没有特殊要求，而扶正器则 必须采用螺旋刚性扶
5、正器。 旋转尾管固井主要操作特点 下套管遇阻的操作 一般常规尾管悬挂器送入尾管遇阻时，只能开泵低排量 冲洗，上提下放。而旋转尾管悬挂器则可以正向转动。 可以正向旋转转盘、保持循环，其操作如同钻井时遇阻 划眼。关键是不能反转管串。 座挂前旋转座挂前旋转 主要是为了清洗井壁泥皮和处理泥浆，慢速旋转即可主要是为了清洗井壁泥皮和处理泥浆，慢速旋转即可 旋转尾管固井主要操作特点 座挂后旋转座挂后旋转 主要是指注水泥浆和顶替水泥浆过程中的旋转。旋转时主要是指注水泥浆和顶替水泥浆过程中的旋转。旋转时 需根据钻具长度，扭短大小而确定钻杆下压吨位和转速，一般需根据钻具长度，扭短大小而确定钻杆下压吨位和转速，一般
6、 下压下压10-2010-20吨，转速一般以吨，转速一般以10-2010-20转转/ /分为宜。分为宜。 应急释放工具措施 左转钻杆既可应急脱手。左转钻杆既可应急脱手。 国内外使用情况 旋转尾管悬挂器自问世十多年以来，已经成功地解 决了许多技术难题，其中在Wytch Farm M-Site，16 SP大 位移水平井，利用旋转尾管悬挂器将7”套管顺利送到了 10210米的井深（SPE 59213）。到目前为止，已经在全球 使用了数千井次。旋转尾管固井在国内海上油田应用十 分普遍。解决并保证了尾管顺利下入和固井质量。 如南海东部西江油田施工的11口9000米大延伸井，在 4000米裸眼中下7尾管，
7、井斜85，尾管鞋刚进入裸眼即 遇阻，在这种情况下单靠下压管串是不能克服摩阻而将 套管串下到位的。而有了旋转悬挂器就可以开泵并旋转 套管，以钻井划眼的方式利用数天的时间将尾管下到位 。类似这样的井如用不能旋转的悬挂器是不可能保证管 串顺利下入的。 国内外使用情况国内外使用情况 应用实例 中国陆地油田首次成功使用旋转尾管固井 2005年2月19日，在中石化西北分公司雅克拉气田的 YK10井。由中石化西南井下工程处和深圳百勤公司共同 完成7尾管旋转固井作业。旋转悬挂器由贝克提供，旋 转水泥头和套管扶正器由威德福公司提供，深圳百勤公 司负责工具组装、下入和操作技术服务，全部固井段的 声幅值平均为15%
8、，固井质量优秀。 中国陆上油田中国陆上油田 井固井质量曲线 井 固井质量曲线 普光8旋转固井 n川东北地区第一口旋转固井； n7*9-5/8PHR型旋转尾管悬挂器； n尾管下入深度5912米，尾管长达到2412米； 挂重 180T。 n全程旋转固井。 n固井质量：优。 PD-1旋转固井 n 7*10-3/4PHR型旋转尾管悬挂器； n尾管下入深度5520米，尾管长达到2070米 ； n旋转固井至替浆后期，扭矩增加停转。 n固井质量：优。 PD1-1固井质量图 毛坝四井侧钻井旋转固井 导管： 套管外径(mm):508.0 套管下深(m):18.0 水泥返高(m):地面 一开： 井眼直径(mm):
9、444.5 所钻深度(m):312 套管外径(mm):339.7 套管下深(m):310.9 水泥返高(m):地面 二开： 井眼直径(mm):311.1 所钻深度(m):2526 套管外径(mm):244.5 套管下深(m):2524.69 水泥返高(m):地面 井眼直径(mm):215. 三开： 9 所钻深度(m):4250.01 套管外径(mm):177.8 老井眼钻达井深3941.10m 侧钻点位置3600m 毛坝毛坝4 4井身结构井身结构 毛坝4井侧钻井旋转固井 1. 最大井斜13/3615m，最大狗腿度16.72 /100m。 裸眼段长1725m。 2. 7*9-5/8PHR型旋转尾
10、管悬挂器； 3. 尾管下入深度4247米（斜深），尾管长达到1921 米； 4. 全程旋转固井。 5. 固井质量：优。 中石油峰003-1旋转固井 1. 中石油川东地区第一口旋转固井； 2. 7*9-5/8PHR型旋转尾管悬挂器； 3. 尾管下入深度5520米，尾管长达到2070米 ； 4. 全程旋转固井。 5. 固井质量：优。 峰003-1固井质量图 实测旋转扭矩图YK-7 旋转扭矩模拟图P102-3 旋转扭矩分析 n座挂前的扭矩：钻具的摩阻尾管的摩阻 粘吸摩阻 n钻具摩阻可以实测 n尾管摩阻可以计算 n粘吸摩阻根据泥浆性能和静止时间来定一 般加30%。 旋转扭矩分析 n座挂后的扭矩：钻具摩
11、阻悬挂器的摩阻轴承 的摩阻尾管的摩阻粘吸摩阻 n钻具摩阻可以实测 n悬挂器的摩阻井眼清洁情况而定，循环后期明显 n轴承摩阻3-4kn.m n尾管摩阻可以计算 n粘吸摩阻根据泥浆性能和静止时间来定，一般加 30% 旋转扭矩分析 以P102-3为例 n座挂前的扭矩：钻具摩阻尾管的摩阻粘吸摩阻 3KN.m14.7KN.m4.4KN.m22.1KN.m n座挂后的扭矩：钻具摩阻悬挂器的摩阻轴承的摩阻 尾管的摩阻粘吸摩阻 3KN.m4KN.m 3KN.m 14.7KN.m 4.4KN.m25至29KN.m 扭矩问题的讨论 n克服粘吸扭矩是关键：需上提管柱再进行旋转。所以涉及钻杆的抗拉和抗扭两项性 能。
12、n菲利普斯在进行了9000m大延伸井作业时，由于担心4000m7”尾管在水平段转动扭矩 会损坏套管，曾将两根套管FOX扣的套管上扣至30千磅英尺，套管并未损坏，所以 我们在大延伸井中的旋转扭矩均大于其套管的最大上扣扭矩 。 n级G105的钻杆的抗扭应该是53-66 KNm。按50%来算，应该有30KN.m的抗扭能力 n在百勤以往的旋转尾管作业过程中，曾经历过有记录的37 KNm和试转20圈的经验， 并未见有套管或钻具损坏 n开始旋转前，静止的时间越短越好。 结论和建议 n旋转尾管固井是保证尾管顺利下到位和取得优良固井质 量的有力保证。 n在综合分析和合理利用旋转尾管所需设备工具的基础上 ，认真组织施工，在转盘钻机的条件下实现旋转尾管固 井是可行的。 n应用实例表明，可旋转尾管固井工艺在陆上固井中应用 前景广阔
