胜利油田海上深井中旋转套管固井的应用

２００７年第９期

内蒙古石油化工

１２７

胜利油田海上深井中旋转套管固井的应用

郝绍辉

（西安石油大学，陕西西安７１００６５）

摘要：为解决深井套管固井的技术难题和提高深井固井质量，深井套管固井可以采用旋转套管固

井工艺，本文分析了旋转套管固井工艺提高顶替效率的原理，介绍了旋转套管固井的优点，提出了旋转套管固井所需条件和注意事项。＞：ＸＣＢ３０６井为例介绍了旋转套管固井工艺在深井中的应用情况，该井的固井实践表明，采用旋转套管固井工艺既能解决套管固井环空间隙小的技术难题，又能提高固井质量。

关键词：旋转套管；ＣＢ－－３０６井；尾管固井；顶替效率，固井质量为简化井身结构、降低施工难度和钻井成本，胜利油田海上的深井一般都设计成尾管完井，尾管固井与常规固井比较具有节约大量的套管、水泥和施工费用，减轻钻机负荷，降低施工压力，和有利于保护油气层等优势，但是尾管固井存在环空间隙小，水泥环薄；套管居中度不够高，易形成顶替的盲区；岩屑沉积易堵塞，管内留塞、管外低返等技术难题。旋转套管固井不仅可以提高顶替效率、提高固井质量，而且可以解决深井下套管遇阻技术难题。因此，为解

转还会使某些间隙的钻井液在边壁的反作用下形成反向回流，它同样能有效破坏钻井液的触变性。

通过套管转动，改善水泥浆的顶替效率，提高钻井液的流动性能，同时可降低施工泵压，提高井眼和井壁的清洗效果，保证水泥环与地层的胶结质量。另外，在下套管过程中如果遇阻卡，可以通过转动套管串来增加克服阻力，使套管顺利下入到设计位置。２旋转套管固井工艺

２．１

井眼准备

决深并套管固井的技术难题和提高深井固井质量，

海洋钻井公司在深井尾管固井时采用了旋转套管固井工艺。

１旋转套管固井的理论依据及优点

固井过程中水泥浆对钻井液的驱替主要有：①水泥车或泥浆泵产生的水流推动力；②水泥浆密度大于钻井液密度时的浮力；③水泥浆流速大于钻井液流速时的牵引力；④水泥浆流动的静切力。套管旋转可以产生牵引钻井液流动的力，增加钻井液流动的推动力，从而可以提高顶替效率。套管旋转可以改变顶替过程中流体的流场，增加周向和轴向的旋流

旋转套管固井对井身质量的要求较常规套管固井严格，特别是裸眼井段较长的情况下，狗腿度一般不能超过２。／２５ｍ。钻井液粘度、切力要低，漏斗粘度控制在５０，－－．６０ｓ，下套管前充分循环钻井液，将井底沉砂掉块携带出井口。２．２对钻机设备的要求

旋转套管在有顶驱的情况下，使用是最为方便有利的，但利用钻机转盘旋转套管也应用的很多。对钻机的最基本要求是调整控制转盘转速方便，能够监测转盘扭矩。－

２．３固井工具及附件的准备

对旋转水泥头是旋转套管固井的关键工具，要实现固井过程中固井管线不转而水泥头所连接的钻

和回流作用，对顶替偏心环空窄间隙及滞留在井壁

的钻井液和泥饼是非常有利的。套管旋转有助于破坏钻井液的静切力，有利于钻井液被顶替。目前，许多公司已经有螺旋刚性扶正器的产品，如果适当下入刚性螺旋扶正器，效果更显著。

套管旋转时，偏心环空的窄间隙及边壁滞留的钻井液将被带入宽间隙，而宽间隙的水泥浆却因旋流作用被挤入窄间隙，从而使偏心环空各间隙的钻井液趋于均匀流动。另外，由于井壁不规则，套管旋

杆转动，需要一种特殊的水泥头，其特点是在水泥头

与钻杆之间加一个抗高压和高负荷的轴承，利用卡瓦卡住钻杆并进行旋转时，水泥头可以保持静止不动，水泥头上部为ＮＣ５０扣，可直接连１２７ｍｍ钻杆，适用于有顶部驱动的钻机。若没有顶驱，采用的方法是在现有常规的水泥头下面加装一只旋转接头，旋转接头下部与钻杆相连，井口坐卡瓦转动钻杆带动

收稿日期：２００７一０４—１５

作者简介：郝绍辉（１９７３－－）．ｒ－程１）＠，于胜利石油管理局海洋钻井公司七号平台担任带班队长，现攻读西安石油大学石油

与天然气专业。

第1页下一页