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  • 可膨胀管技术用于油井设计

    使用可膨胀管技术常常可以解决一些钻井问题,但将膨胀管技术提前和油井设计相结合就可以为建井和降低成本提供更好的选择。随着石油公司向着更深的水域发展,钻井工程师设计的井需要达到更深的目标层,达到通过变化极大的孔隙压力过渡层和通过更高压力差的衰竭地层。针对这些挑战,许多石油公司将实体可膨胀管(SET)技术结合到油井设计之中。

    Enventure全球技术公司已经在世界范围内应用SET系统进行多次套管修复和钻井作业,使膨胀管技术成为一项实际作业中切实可行的技术。根据统计,自1999年以来,全世界SET的安装接近700套,其中在美国的应用达到364次,亚太地区为139次,中东和非洲147次,欧洲20次。在所有这些应用中,有超过350次的安装是用于钻井目的的,其中安装可膨胀套管尺寸大于95/8in的接近100项,小于85/8in的超过275项。

    所有这些作业中需要确定一个临界判定点,这个点代表了在套管柱的哪个位置可以保持井眼尺寸,在哪个位置必须对井眼尺寸进行补救,即一边代表了应用可膨胀套管的机会,一边代表着应用可膨胀套管需求。对两个钻井程序进行对比显示:第一口井在井深较深的位置出现与问题地层相关的非生产时间问题,下入可膨胀管进行补救,使之能够有足够大的井眼尺寸达到总井深;第二口井在较高的井深位置就计划好了应用可膨胀管,结果获得钻井时间大幅度降低的良好效果。单单从日钻机成本方面计算就可以看出,第一口井和第二口井相比,钻井时间从140天降到了48天,一口井就可以为石油公司节省大约5000万美元。当把成本扩大到人员和其他一般性作业支出时,这个数字还将大大增加。这种明显的经济效益,促使一家国际大石油公司开展了对可膨胀管应用临界判定点的研究。

    对200多口井经过5年时间的统计分析研究发现,所确定的临界判定点位于133/8in套管之下,这是绝大多数非生产时间发生的位置。研究表明,可膨胀套管技术可以在盐下地层、高温高压油井或低储量故障区域得到应用。不论什么时候对井眼进行优化,机械钻速将都可以随着钻井效率的提高而提高。经验数据证明,81/2~121/4in的井眼尺寸提供了最高的钻井效率。

    在北海恶劣的环境下,一家大石油公司面临的挑战是,针对一批新井,如何在保证井眼足够大的情况下减少钻达总井深的时间。实体可膨胀管可以帮助石油公司在钻过不稳定页岩和枯竭层时节省套管,同时又保持井眼尺寸。SET系统长度从500~2000ft,套管鞋深8000~8600ft。在井眼设计中应用SET方案,钻到总井深的时间平均降低了60天,还免除了成本高昂的隔离测试作业。每口井在管材方面的节约大约有1200万美元,这是钻机工作天数以及水泥、泥浆和堵漏材料消耗减少所获得的直接效果。

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