【導(dǎo)讀】第十二章小井眼鉆井工藝

　　

【正文】 彈性彎曲半徑見表 12－ 5。 2．防噴器組。 3．動(dòng)力裝置：利用柴油機(jī)帶動(dòng)液壓泵為注入頭、滾筒、泥漿泵、防噴器等提供液壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。 事實(shí)上，連續(xù)油管在現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)時(shí)的典型彎曲半徑是 ～ 米（ 4～ 6 英尺），它還需要經(jīng)受住由庫(kù)存、運(yùn)輸?shù)葟?qiáng)制條件支配著的巨大塑性變形。因此，連續(xù)油管壽 命通常受油管在沿著滾筒和注入頭鵝頸管導(dǎo)軌彎曲繞行時(shí)累計(jì)產(chǎn)生的疲勞破壞的限制。 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定連續(xù)油管壽命的方法： 連續(xù)油管彎曲次數(shù)的確定。連續(xù)油管在一次起下鉆中要遭受 6 次塑性彎曲（ Plastic bending event），其中 4 次發(fā)生在注入頭的鵝頸管導(dǎo)軌上，另外 2 次出現(xiàn)在滾筒上，彎曲使油管產(chǎn)生塑性變形。連續(xù)油管塑性彎曲次數(shù)見圖 12－ 4。 連續(xù)油管除縱向塑性變形外，在其彎曲點(diǎn)處還積聚著環(huán)箍塑性變形（ hoop plastic deform－ ation），也就是說，在內(nèi)壓小于環(huán)箍屈服極限的條 件下，環(huán)箍塑性變形也會(huì)使連續(xù)油管直徑增加。 4．司鉆操作臺(tái)：安裝有操縱連續(xù)油管裝置各個(gè)系統(tǒng)動(dòng)作的手柄和記錄儀表。 5．吊車：將注入頭吊入井口上或吊離井口，進(jìn)行底部鉆具組合的上扣和卸扣。 6．拖車：目前的連續(xù)油管作業(yè)裝置，一般將上面 5 部分裝置安裝在一輛拖車上，一起運(yùn)輸。如用直徑較大的連續(xù)油管鉆井，考慮到連續(xù)油管滾筒和注入頭較重，需要將這 5 部分裝置分別裝在三臺(tái)拖車上，一臺(tái)拖車裝注入頭及其支架，一臺(tái)拖車裝控制室和連續(xù)油管滾筒，一臺(tái)拖車裝吊車和液壓動(dòng)力裝置。連續(xù)油管作業(yè)的基本部件見圖 12－ 5。 7．鉆井液循環(huán)系統(tǒng)： 四．連續(xù)油管的使用壽命 1．影響連續(xù)油管使用壽命的主要因素：疲勞極限、壓力極限、拉力極限、管體圓度與管體橢圓度的容許偏差。 通常，連續(xù)油管的彎曲半徑為 ～ （ 4～ 6 英尺），在作業(yè)中常常在滾筒和鵝頸管導(dǎo)軌處承受重復(fù)的彎曲應(yīng)力而導(dǎo)致疲勞，在庫(kù)存和運(yùn)輸中要受擠壓、震動(dòng)而產(chǎn)生塑性變形，大大地降低了連續(xù)油管的使用壽命。 2．連續(xù)油管的抗外擠和抗內(nèi)壓極限： 對(duì)于不同直徑的連續(xù)油管的抗外擠和抗內(nèi)壓極限，可根據(jù) 兆帕（ 70000 磅 ／英寸2）的名義屈眼強(qiáng)度計(jì)算出來，見表 12－ 6。 通過對(duì)各種直徑連續(xù)油管的疲勞壽命的模擬試驗(yàn)可以得出以下結(jié)論： （ 1）疲勞是影響連續(xù)油管壽命的基本因素。 （ 2）連續(xù)油管壽命隨管壁厚度增加而提高。 （ 3）當(dāng)加大滾筒和鵝頸管導(dǎo)軌的半徑時(shí)連續(xù)油管壽命增加。 （ 4）連續(xù)油管壽命隨管徑增大而降低。 （ 5）連續(xù)油管壽命受特定的壓力和彎曲周期順序影響。 （ 6）僅由壓力周期引起的連續(xù)油管疲勞損壞，遠(yuǎn)比由壓力和彎曲周期組合在一起造成的損壞低。 （ 7）連續(xù)油管的抗崩極限在一定程度上影響著連續(xù)油 管的使用壽命。 五．連續(xù)油管在小井眼鉆井中的應(yīng)用范圍 1．連續(xù)油管的應(yīng)用范圍： （ 1）重返老井眼鉆斜井或水平井以提高老井的產(chǎn)量和最終采收率。 （ 2）重返老井眼鉆斜井或水平井以減輕水或天然氣在油層中的推進(jìn)。 （ 3）重返老井眼鉆斜井或水平井加深勘探并進(jìn)行地層評(píng)價(jià)。 （ 4）老直井加深。 （ 5）加長(zhǎng)老水平井水平段。 （ 6）鉆一批小井眼勘探井。 （ 7）鉆小井眼開發(fā)井。 2．連續(xù)油管鉆具組合： （ l）小井眼直井鉆具組合：長(zhǎng)保徑 PDC（ TSD）鉆頭十動(dòng)力鉆具（ PDM）十鉆鋌十脫離機(jī)構(gòu)十連續(xù) 油管配合短節(jié)十連續(xù)油管。 （ 2）小井眼穩(wěn)斜鉆具組合：長(zhǎng)保徑 PDC（ TSD）鉆頭十動(dòng)力鉆具（ PDM）十少量鉆鋌十脫離機(jī)構(gòu)十連續(xù)油管變徑接頭十連續(xù)油管。 （ 3）小井眼造斜鉆具組合：短保徑 PDC（ TSD）鉆頭十可調(diào)角度彎接頭十動(dòng)力鉆具（ PDM）十定向接頭（容納測(cè)斜儀器）十鉆鋌十定向器十脫離機(jī)構(gòu)十連續(xù)油管變徑接頭十連續(xù)油管。 （ 4）為保證井下安全，鉆具結(jié)構(gòu)中還應(yīng)安裝震臺(tái)器和液壓加速器。 （ 5）在下部鉆具組合中安裝井下推進(jìn)器（ Thruster）或增力器（ Force Generator） 給鉆頭增加推力和鉆壓。 六．連續(xù)油管鉆井的優(yōu)點(diǎn)和局限性 連續(xù)油管還能用于擠水泥、洗井、油井測(cè)試時(shí)的初開井和測(cè)井等作業(yè)中。由于連續(xù)油管的連續(xù)性使其具有超過常規(guī)鉆桿的優(yōu)點(diǎn)。 1．連續(xù)油管鉆井的優(yōu)點(diǎn)： （ l）可在欠平衡狀態(tài)下安全鉆井。 （ 2）可大量節(jié)省起下鉆時(shí)間。 （ 3）可進(jìn)行連續(xù)循環(huán)。 （ 4）地面設(shè)備少。 （ 5）管體光滑，可減少循環(huán)鉆井液時(shí)的沿程損耗。 （ 6）連續(xù)油管無接頭可在欠平衡狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)邊噴邊鉆和強(qiáng)行起下鉆而無須壓井。 （ 7）在欠平衡狀態(tài)下鉆井，可提高鉆速及 減少對(duì)地層的破壞。 （ 8）連續(xù)油管無接頭，可提高起下鉆速度，最高可達(dá) 米／分（ 75 英尺／分）。 （ 9）在連續(xù)油管內(nèi)裝上電纜鉆水平井的水平段時(shí)可用有纜導(dǎo)向工具實(shí)現(xiàn)隨鉆測(cè)量。 2．連續(xù)油管鉆井的局限性： （ 1）安裝連續(xù)油管地面設(shè)備時(shí)要靠常規(guī)鉆機(jī)的幫助。 （ 2）用連續(xù)油管鉆井時(shí)不能下長(zhǎng)技術(shù)套管、生產(chǎn)套管和尾管，需要由常規(guī)鉆機(jī)幫助完成。 （ 3）連續(xù)油管鉆井的井徑較小。 （ 4）連續(xù)油管鉆井受設(shè)備能力的限制，只能鉆淺井。 （ 5）連續(xù)油管使用壽命短。 （ 6）當(dāng)前大多數(shù)連續(xù)油管鉆井裝置不具備 使生產(chǎn)封隔器解封和提出生產(chǎn)油管串的能力。為了重返老井眼鉆井，必須把生產(chǎn)油管串從井內(nèi)提出來，解封生產(chǎn)封隔器，這些工作只能由常規(guī)鉆機(jī)幫助完成，這就增加了再上設(shè)備時(shí)的動(dòng)復(fù)員費(fèi)。 （ 7）連續(xù)油管鉆井只能下小而短的尾管。 （ 8）用連續(xù)油管鉆裸眼井時(shí)，比在下了套管的井中使用壽命要短。 參 考 文 獻(xiàn) l．《國(guó)外鉆井科技》 1993， 1994 年匯編，中國(guó)石油大學(xué)主編 2．《小井眼鉆井技術(shù)調(diào)研報(bào)告》中國(guó)石油天然氣總公司勘探開發(fā)研究院編譯 3．《 Slim Hole Technology Summary》中海石油技服定向井專業(yè)公司 4．《 Cotiled Tubing Handbook》中海石油技服定向井專業(yè)公司 5．《油井防噴手冊(cè)》（荷）殼牌國(guó)際石油公司編 唐兆星、周惟英譯，石油工業(yè)出版社