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AceOilTools扶正工具套管/尾管下入无忧

(2022-11-04 12:18:26)
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:较高的复位力和较低的启动力;较低的摩擦因数和较高的耐冲击强度;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。
/ 01 /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(ACR)产品,也可以根据客户需求进行定制。
  ACR特点与优势
  1. 超大轴向力;
  2. 无活动零件;
  3. 与套管接触面积小;
  4. 适用于尾管/套管钻井;
  5. 已经过现场验证;
  6. 适用于大斜度或水平井段;
  7. 高质量钢材加工制造;
  8. 高性价比;
  9. 超薄版针对小间隙应用设计,可形成最佳流道;
  10. 安装快速;

  11. 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;

  12. 适用于任何钢级的管材;

  13. 可安装在任意位置。


  案例分析
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。
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
1.13-3/8” Q-125尾管顺利通过16” 97#套管(通径14.750”);
2.作业水深8000英尺(2438.4米);3.泥线处40°F(4.4)的温度对ARC毫无影响;4.尾管通过狗腿度3.0°/100’(3.0°/30米)的井段,5.最终下入到17-1/2”、井斜大于70°的裸眼段;6.尾管顺利下到位,完成固井作业。
/ 02 /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。
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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