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扶正器“女皇” Centek用超高强度呈现完美居中

扶正器“女皇” Centek用超高强度呈现完美居中

套管和固井作业对井眼稳定性来说至关重要,糟糕的固井质量会给油气井带来致命的问题,正确理解扶正器的合理配置是成功的关键。

下套管时,需要使用节箍将两根套管连接到一起,节箍使套管变得具有刚性,在将套管下入到裸眼段时可能引起诸如沟槽或键槽等问题,这些问题在任何位置都必须加以避免。在裸眼段,井壁比较尖锐、坚硬,同时比较脆弱。套管则很重、很结实,不易弯曲。井眼粗糙度通常被忽略,但在下套管时应该被考虑在内。

通常,假设水平井的特点为水平、平直、光滑。而实际上,在井眼钻进过程中,钻头会转动,施加扭矩,将岩石破坏,形成井眼,这会引发螺旋效应。井眼实际上既不平直也不光滑,套管下到裸眼段后,必须适应粗糙、刚性井眼的弯曲度。石油圈原创www.oilsns.com

重力有助于将套管下入井底,同时也需要辅助其他工具将管串下至井底。

如何将套管下至井底,并取得良好的固井质量,居中度是关键。居中度是套管壁和井壁之间的空隙,通常用百分比表示,表明套管在井眼的居中情况。井眼不同位置的居中度会有不同,但如果在任意位置出现居中度低于67%的情况,将带来严重的后果。

在下套管的时候,扶正器配置不合理或者下的太少,会大幅增加摩阻。套管和节箍会增加摩阻,从而需要额外的下压力将套管下到位。键槽会造成井壁形成沟槽,造成漏失,甚至是卡钻。

上述问题都可以通过合理的扶正器配置、获得最佳的居中效果来避免。在许多井中,常会出现井壁冲蚀现象,需要大量使用额外的水泥解决。但目前还没有或者极少有针对这种情况使用的扶正器类型的讨论。石油圈原创www.oilsns.com

合理的扶正器配置,是成本最低、最可靠的将套管下至井底并获得最佳固井质量的方法,糟糕的固井作业会带来致命的后果。

如果不使用扶正器进行固井,套管会贴在井壁。由于水泥流动性很强,会沿阻力最小的路线流动,在水平段水泥不会流到套管底部。

单纯地靠旋转无法使套管居中。套管不会悬浮在上井壁,我们无法保证套管在深达5公里的井底还保持良好的悬浮状态。

水泥的作用是保持井眼稳定,避免气侵和腐蚀。压裂后,糟糕的固井作业会引起产量损失、地层污染和提前修井。这会减少产量,增加成本,而使用扶正器则可以提高而非缩短油气井寿命。

自2001年成立以来,Centek公司打造了多款性能突出的扶正器产品,在全球各区块均有良好的应用效果。其中,除了UROS-CT外,S2扶正器也是该公司最受好评的扶正器产品之一。S2扶正器彻底颠覆了在此之前的传统设计,到目前为止,已多次被证实其可减少作业失败次数,有效地为作业者减少作业时间,降低作业成本,多次帮助作业者顺利将套管下入到目标位置。

更简化更智能石油圈原创www.oilsns.com

S2扶正器采用非焊接的一体式结构设计,使其没有薄弱点,并且具有超高强度。该扶正器最初的设计目的在于替换固体式扶正器,用于下套管作业,以及复杂井身结构,如水平井、大位移井、J-型井、S-型井和具有其他井身结构设计的井。

S2扶正器满尺寸加工,具有极大的恢复力和弹性,S2弓形弹性扶正器具有如下特点:

  • 在最具挑战性的井况,仍具有极佳的居中能力;
  • 无需启动初始力和下放力;石油圈原创www.oilsns.com
  • 低摩擦系数意味着极小的扭矩损失,降低了摩阻;
  • 优化以后的扶正效果,可以提高固井过程中套管的旋转和上提下放能力。

女皇创新奖得主石油圈原创www.oilsns.com

在过去几年里,S2扶正器荣获了诸多奖项,包括久负盛名的女皇创新大奖。

S2扶正器设计可应用于直井、大位移水平井、小公差井或者下部扩眼井:

  • 符合API标准;石油圈原创www.oilsns.com
  • 非焊接光滑整体弓形剖面;
  • 一体式弓形设计,提高强度和性能;
  • 无薄弱点;石油圈原创www.oilsns.com
  • 无需启动初始力和下放力,超大恢复力;
  • 低摩擦系数;石油圈原创www.oilsns.com
  • 极小的旋转扭矩损失;
  • 极小的制动效应;石油圈原创www.oilsns.com
  • 通过优化扶正设计,提高旋转能力。

Centek S2扶正器在美国页岩气区块应用中取得了巨大成功,当地对固井质量的监管要求是全世界最严格的,S2扶正器可以带来最佳的扶正效果和流体循环能力,形成稳固的水泥层,保证了一口井在整个生命周期内的完整性和产量。

应用范围石油圈原创www.oilsns.com

  • 胶结疏松的井;
  • 大位移井、水平井、大斜度井;
  • 高温/高压井,地热井;
  • 页岩油气井;石油圈原创www.oilsns.com
  • 垂直井及简单井;
  • 裸眼完井、压裂、膨胀封隔器完井;
  • 防砂完井。石油圈原创www.oilsns.com

CENTEK UROS扶正器可以在套管和裸眼井段旋转超过12个小时,起出后未损坏、无破损。

坐标:欧洲,挪威,Starfsh油田

技术挑战石油圈原创www.oilsns.com

作业者需要将7”(磅级32.0#/ft)尾管下入8 1/2”裸眼至3600米,需要通过套管内径为8.535”的井段( 套管尺寸9 5/8”,磅级53.5#/ft)。尾管在下入裸眼段期间,可以部分转动,在出套管的时候以20rpm的转速转动了约12个小时。扶正器还通过了一个斜向器窗口,最终由于距井底40米管串无法下到位而起出了尾管。

解决方案石油圈原创www.oilsns.com

使用55个型号为7” x 9 ½” 的Centek UROS扶正器。

如果采用低质量、脆弱、铰接的弓形弹性扶正器,可能造成严重的问题,损坏扶正器,而使用Centek扶正器不会出现这种情况。

应用结果石油圈原创www.oilsns.com

现场监督和固井人员检查了所有的扶正器/接头,发现出井扶正器唯一的损坏仅是少量的螺栓槽变弯了。

Centek UROS一体式扶正器,比其他同类产品更坚固,强度更大。尽管Centek不建议重复使用起出后的扶正器,但本次应用证明了经历过极端应力条件后, 具有独特设计的Centek扶正器状态依然良好,仍然可以再次入井。

来自/Centek   译者/白小明   编辑/Leia

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二丫
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(北京),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,请联系二丫(QQ295900524;微信13132550596)
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