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Ace Oil Tools扶正工具 套管/尾管下入无忧

ACE扶正工具 套管/尾管下入无忧

选用合适的扶正器能提高水平井、大位移井的固井质量。钻井液顶替效率是影响固井质量的最主要的因素之一。对套管采取必要的扶正措施,不仅能保证套管顺利下入,而且能提高顶替效率,确保在管外形成均匀的、起到良好封隔作用的水泥环。

在大斜度井和水平井中,套管下入的阻力很大,管柱往往需要往下冲才能到达井底。所以,选择扶正器时必须要考虑扶正器与井壁摩擦产生的下入阻力,如果斜井段或水平位移很长,那么这种摩擦阻力就可能成为一个严重的问题;同时,套管柱由于下部重量的影响,套管在井眼中偏心严重,这也是一个需要考虑的因素。此外,在固井过程中,管柱的旋转有助于提高钻井液的顶替效率。扶正器应允许管柱上下往复运动或旋转。

因此,水平井、大位移井对扶正器的技术要求有:①较高的复位力和较低的启动力;②较低的摩擦因数和较高的耐冲击强度;③允许套管柱旋转。由于常规的弹性扶正器随着水平位移的增加扶正效果越来越差,所以采用特殊的扶正器将是非常必要的。

Ace公司Ratchet系列限位环

Ace公司Ratchet系列限位环(ARC)主要用于阻止扶正器和其他附件的轴向运动,以替代扶正器短节和其它工具,对增强扶正器性能十分重要。 Ace公司可以提供所有尺寸标准版和超薄版的限位环产品,也可以根据客户需求进行定制。

ACR特点与优势

  • 超大轴向力;
  • 无活动零件;
  • 与套管接触面积小;
  • 适用于尾管/套管钻井;
  • 已经过现场验证;
  • 适用于大斜度或水平井段;
  • 高质量钢材加工制造;
  • 高性价比;
  • 超薄版针对小间隙应用设计,可形成最佳流道;
  • 安装快速;
  • 保证扶正器和其他套管附件固定在指定位置,保持套管居中;
  • 适用于任何钢级的管材;
  • 可安装在任意位置。

案例分析

Ace公司Ratchet限位环化解了美国墨西哥湾深水作业难题。墨西哥湾一家大型油公司选择使用Ace公司的Ratchet限位环(ARC)和弓形弹性扶正器,代替用于深水作业昂贵的扶正器短节。

挑战

本次应用中,井身结构:上部为16”套管,下部为14-1/2” x 17-1/2”扩眼井段,需要将无接箍的13-3/8”尾管下入水深为8000英尺(2438.4米)的井中。油公司需要选择一款可信赖的产品,在各种工况下均拥有最大的固定能力,避免套管附件松动以及可能的卡尾管事故,避免井壁剥落产生掉块。石油圈原创www.oilsns.com

解决方案

要通过通径为14-3/4”的16”套管,必须采用超薄设计的限位环,而且在各种工况下要有足够的固定能力,这一点非常重要,尤其是当管串到达泥线位置时,使扶正器通过井口的作用力会使扶正器承受极大的载荷。

采用专利设计的超薄ARC,适用于小间隙作业工况,既可以通过受限的井径,还可以有效地应对压力激动和抽吸问题,即使在泥浆窗口较窄的情况下,也能以较快的下放速度下放。所有组件都是提前组装好的,无需在场外准备或搬运套管,现场直接安装即可。

作为一家大型服务公司,Ace石油工具公司提出使用ARC作为最佳的解决方案,以防止下尾管过程中扶正器活动。ARC的额定载荷超过90,000磅(400 kN),可以承受大轴向载荷,同时可顺利通过16”的套管,与其他备选解决方案相比,可节省一大笔费用。

应用结果

专业技术人员在管子站将30个ARC和扶正器组装在一起。套管运至井场后,顺利通过水深8000英尺(2438.4米)的井口,最终下至井深12500多英尺(3810米),井斜70°的目标位置。尾管下到位后,循环清洗套管环空,并按设计进行固井。

这是ARC的又一次成功应用,即使较大的温度变化对其固定能力也毫无影响。

亮点

  • 13-3/8” Q-125尾管顺利通过16” 97#套管(通径14.750”);
  • 作业水深8000英尺(2438.4米);石油圈原创www.oilsns.com
  • 泥线处40°F(4.4℃)的温度对ARC毫无影响;
  • 尾管通过狗腿度3.0°/100’(3.0°/30米)的井段,最终下入到17-1/2”、井斜大于70°的裸眼段;
  • 尾管顺利下到位,完成固井作业。

Ace钻井扶正器

Ace钻井扶正器可在尾管上旋转,保持尾管定向钻井BHA的稳定性。

套管钻井和尾管钻井被认为是减少钻井复杂性,确保安全钻过问题井段的两种最佳解决方案。这两种方法涉及到使用套管或尾管进行钻井,无需频繁的起下钻作业,在钻进作业完成后可安全起出BHA(底部钻具组合),避免BHA出现问题。石油圈原创www.oilsns.com

在ARC成功的基础上,Ace又研发出了Ace钻井扶正器(ADC),一种不受套管或尾管旋转影响的扶正器。

这种扶正器可用于套管或尾管需要旋转作业的环境,能够减小扭矩,将上层套管和旋转套管或尾管的磨损降至最小。适用于套管、尾管钻井和划眼,以及旋转固井等。钻井测试期间,油气公司为了减小尾管和上层套管的扭矩和磨损,选择使用ADC并对其进行了性能评估。

案例分析

某国家石油公司选择使用ADC,以保证定向钻井作业时7”尾管柱的稳定性。

7”的ADC固体扶正器由1个扶正器和2个带延长段的ARC组成。扶正器套在ARC的延长段上,避免套管或尾套磨损。ADC扶正器设计独特,结构极为坚固,额定轴向力为90,000lbs(400kN),工具不含有任何可能引起大麻烦的细小零件。

通常,可根据所钻井眼的尺寸选择ADC的尺寸。在本次应用中,8-1/2”井眼选择下入8-1/4”工具。也可以根据需要设计扶正器的肋板和导流槽的曲率。

应用结果

现场作业过程中,只需一名经验丰富的作业人员就将ADC顺利安装到尾管的预定位置上,安装一个扶正器只需不到10分钟。使用13.5个小时的纯钻时间,完成了900英尺(274.3米)的定向尾管钻井作业。尾管以30-80RPM的速度旋转总计约54,000转,在钻达设计井深后将管串起出检查工具。

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来自/Ace Oil Tools AS   译者/白小明   编辑/张永君

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白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。如需获取更多技术资料,请联系白矾(QQ991539407;微信13299960962)。
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