CN108049816A - 深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法，包括以下步骤：S1、表层：采用牙轮钻头喷射钻进，边钻进的同时边下隔水管并进行防转固定；S2、一开次：喷射钻完表层并下完隔水管后，用该牙轮钻头钻进至泥面以下600‑700m，起钻完，下入外径为Φ508‑533.4mm，壁厚为28.575mm的一开套管，注入水泥浆固井；S3、二开次：用偏心钻具钻至泥面以下1500‑1700m米后起出钻头，下入二开套管,注入水泥浆固井；S4、三开次：使用钻头钻至泥面以下2400‑2500m米后起出钻头，下入三开套管，注入水泥浆固井；S5、四开次：使用钻头钻至目的层后起出钻头，转入完井作业。本发明解决了常规四开次井身结构安全性不高及成本控制不合理的问题。
Description
技术领域
本发明属于的石油天然气等资源的钻井工程的技术领域，具体涉及一种深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法。
背景技术
井身结构是指储层以上井段须下入专用套管的层次、深度以及相应的井眼尺寸。井身结构的设计方法，随着区域的地应力大小、地应力方向、坍塌压力大小、破裂压力大小、钻井液性能及钻井工艺方法等因素的不同，设计方法也各不相同。但如果井身结构设计不合理，可能会引起井漏、卡钻、甚至井喷等一系列复杂情况，严重影响钻井时效和钻井安全。
窄压力(密度)窗口是指压差Δp(Δp＝pf(破裂压力)-pp(孔隙压力)或Δp＝pf-pb(坍塌压力))接近、等于或小于循环压耗以及Δp≤0的情况。
钻井过程中，窄压力(密度)窗口井很容易发生复杂情况，一旦发生复杂情况甚至事故时，需要花费大量的人力、物力和财力来进行处理，而且没有好的解决方法，处理效率低，工期长，有时还可能是无效的，往往最终填井侧钻。
国内深水传统四开次井身结构为：
钻头程序：Φ914.4mm钻表层，依次为Φ660.4mm钻一开次，Φ444.5mm钻二开次，Φ311.15mm钻三开次，Φ215.9mm钻四开次。
套管程序：Φ762mm作为隔水管，依次为Φ508mm为一开次套管，Φ339.7mm作为二开次套管，Φ244.5mm作为三开套管，四开次通常不下套管。
壁厚程序为：隔水管Φ25.4mm，其余12.7mm。
该方案在地质条件不太复杂、海况比较好的地区适用，但在海况恶劣、地质条件复杂的地区并不适应，且该方法不利于深水钻井成本的控制。
上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法，以解决深水窄压力窗口井常规四开次井身结构易发生复杂情况和钻井成本控制不合理的问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法，包括以下步骤：
S1、表层：采用牙轮钻头喷射钻进，边钻进的同时边下隔水管并进行防转固定；
S2、一开次：喷射钻完表层并下完隔水管后，用该牙轮钻头钻进至泥面以下600-700m，起钻完，下入外径为Φ508-533.4mm，壁厚为28.575mm的一开套管，注入水泥浆固井；
S3、二开次：用偏心钻具钻至泥面以下1500-1700m米后起出钻头，下入二开套管,注入水泥浆固井；
S4、三开次：使用钻头钻至泥面以下2400-2500m米后起出钻头，下入三开套管，注入水泥浆固井；
S5、四开次：使用钻头钻至目的层后起出钻头，转入完井作业。
作为进一步的改进，在步骤S1中，采用Φ660.4-685.8mm的三牙轮钻头喷射钻进，边钻进的同时边下901.1-914.4mm，壁厚为34.925-38.1mm的隔水管并进行防转固定。
作为进一步的改进，在步骤S2中，下入内管柱，用内管柱法注入水泥浆固井。
作为进一步的改进，在步骤S3中，用最大可钻井眼直径为Φ457.2mm的偏心钻具，钻Φ457.2mm井眼，起出钻头后下入外径为Φ406.4mm，壁厚为23.1-25.4mm的二开套管。
作为进一步的改进，在步骤S4中，使用直径为Φ311.15-330.2mm的钻头钻入，起出钻头后下入外径为Φ245-254mm，壁厚为19.05-23.1mm的三开套管。
作为进一步的改进，在步骤S5中，使用直径为Φ203.2-215.9mm的钻头钻入。
本发明提供的深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法，与现有技术相比，解决了深水窄压力窗口井常规四开次井身结构安全性不高及成本控制不合理的问题，其有益效果是：
(1)本发明表层采用喷射钻进，且边钻边下隔水管并防转固定，从而省去了一趟起下钻具的时间、一趟下入隔水管的时间和一次固井作业的时间；
(2)二开次增加了套管外径，增加了二开次井眼支撑井壁的能力，有利于下套管循环时，环空返速的提高，有利于扩大后续井眼的尺寸。
(3)二开采用套管悬挂技术，即利用套管悬挂器将二开套管悬挂于表层套管内，减少了套管的用量，有利于成本的节省。
(4)本发明结构简单，操作方便，可在石油钻井领域广泛应用。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是深水窄压力窗口井四开次井身结构的设计方法的步骤框图。
图2是四开次井身结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为实施本发明，需要进行特殊尺寸钻头与扩眼器的研制，以及与相应井眼井身结构配套的钻井工具、套管头、固井工具附件及测试工具的研制，具体内容如下：
一、特殊尺寸钻头与偏心钻具
①表层采用Φ660.4-685.8mm的三牙轮钻头，喷射钻进；
②一开次采用直径为Φ660.4-685.8mm的三牙轮钻头，旋转钻进；
③二开次用最大可钻井眼直径为Φ457.2mm的偏心钻具，旋转钻进；
④三开次使用直径为Φ311.15-330.2mm的PDC钻头，旋转钻进；
⑤四开次使用直径为Φ203.2-215.9mm的PDC钻头，旋转钻进。
二、特殊尺寸隔水管与套管
①隔水管，外径901.1-914.4mm，壁厚为34.925-38.1mm；
②一开套管，外径为Φ508-533.4mm，壁厚为28.575mm；
③二开套管，外径为Φ406.4mm，壁厚为23.1-25.4mm；
④三开套管，外径为Φ245-254mm，壁厚为19.05-23.1mm。
本发明可以使用的钻头和套管的类型有很多，但是一般情况下，使用钻头为三牙轮、PDC钻头、和偏心钻具等，使用套管有内外加厚或减厚类型，扣型为表层隔水管采用D-90/MT，一开套管采用S-60/MT，二开套管采用BTC扣，三开采用VAM TOP扣。
本发明的深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法步骤如图1所示，四开次井身结构如图2所示，具体如下：
S1、表层：首次开钻采用Φ660.4-685.8mm的三牙轮钻头喷射钻进，边钻进的同时边下901.1-914.4mm，壁厚为34.925-38.1mm的隔水管1并进行防转固定，封住上部不稳定、易垮塌、易漏失井段，为下一步施工提供井眼通道并为下一步施工提供井口装置的安装支撑，无需固井；
S2、一开次：喷射完表层并下完隔水管后，用该Φ660.4-685.8mm的三牙轮钻头钻进至泥面以下600-700m，起钻完，下入外径为Φ508-533.4mm，壁厚为28.575mm的一开套管2，然后下入内管柱，用内管柱法注入水泥浆3固井，封住上部垮塌、漏失、水层井段，为下一步施工提供井眼通道并为下一步施工提供井口装置的安装支撑；
S3、二开次：用最大可钻井眼直径为Φ457.2mm的偏心钻具，钻Φ457.2mm井眼至泥面以下1500-1700m米后起出钻头，下入外径为Φ406.4mm，壁厚为23.1-25.4mm的二开套管4，注入水泥浆5固井；
S4、三开次：使用直径为Φ311.15-330.2mm的钻头钻入，钻至泥面以下2400-2500m米后起出钻头，下入外径为Φ245-254mm，壁厚为19.05-23.1mm的三开套管6，注入水泥浆7固井；
S5、四开次：使用直径为Φ203.2-215.9mm的钻头钻入，钻至目的层后起出钻头，转入完井作业。
本发明适合于南海西部的陵水海域，在该海域以往四开次井身结构的基础上，考虑到该海域的海洋环境和地质环境，表层采用喷射钻进，且边钻边下隔水管并防转固定，从而省去了一趟起下钻具的时间、一趟下入隔水管的时间和一次固井作业的时间；二开次增加了套管外径，增加了二开次井眼支撑井壁的能力，有利于下套管循环时，环空返速的提高，有利于扩大后续井眼的尺寸,提高后续井段的钻柱力学安全；二开采用悬挂技术，减少了套管的用量，也有利于成本的节省。此外，本发明在实钻中钻遇复杂井段而发生复杂情况时，可以下入非标套管，封隔复杂地层段，可以最快速度解决钻进中存在的问题，从而减少井下复杂事故发生率，增加经济效益。
上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。
总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、表层：采用牙轮钻头喷射钻进，边钻进的同时边下隔水管并进行防转固定；
S2、一开次：喷射钻完表层并下完隔水管后，用该牙轮钻头钻进至泥面以下600-700m，起钻完，下入外径为Φ508-533.4mm，壁厚为28.575mm的一开套管，注入水泥浆固井；
S3、二开次：用偏心钻具钻至泥面以下1500-1700m米后起出钻头，下入二开套管,注入水泥浆固井；
S4、三开次：使用钻头钻至泥面以下2400-2500m米后起出钻头，下入三开套管，注入水泥浆固井；
S5、四开次：使用钻头钻至目的层后起出钻头，转入完井作业。
2.根据权利要求1所述的深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法，其特征在于：在步骤S1中，采用Φ660.4-685.8mm的三牙轮钻头喷射钻进，边钻进的同时边下901.1-914.4mm，壁厚为34.925-38.1mm的隔水管并进行防转固定。
3.根据权利要求2所述的深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法，其特征在于：在步骤S2中，下入内管柱，用内管柱法注入水泥浆固井。
4.根据权利要求3所述的深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法，其特征在于：在步骤S3中，用最大可钻井眼直径为Φ457.2mm的偏心钻具，钻Φ457.2mm井眼，起出钻头后下入外径为Φ406.4mm，壁厚为23.1-25.4mm的二开套管。
5.根据权利要求4所述的深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法，其特征在于：在步骤S4中，使用直径为Φ311.15-330.2mm的钻头钻入，起出钻头后下入外径为Φ245-254mm，壁厚为19.05-23.1mm的三开套管。
6.根据权利要求5所述的深水窄压力窗口井四开次井身结构设计方法，其特征在于：在步骤S5中，使用直径为Φ203.2-215.9mm的钻头钻入。
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|---|---|
| CN (1) | CN108049816A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109083596A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-25 | 中国海洋石油集团有限公司 | 深水窄压力窗口井安全钻进方法 |
| CN109267944A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-25 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种深水表层导管装置 |
| CN115324544A (zh) * | 2021-05-10 | 2022-11-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 超稠油油藏sagd水平生产井四开井身结构的完井方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103711457A (zh) * | 2012-09-29 | 2014-04-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种六开次井身结构的设计方法 |
| CN104963656A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-10-07 | 中国海洋石油总公司 | 一种用于石油天然气开发的井身结构及其安装方法 |
-
2017
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103711457A (zh) * | 2012-09-29 | 2014-04-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种六开次井身结构的设计方法 |
| CN104963656A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-10-07 | 中国海洋石油总公司 | 一种用于石油天然气开发的井身结构及其安装方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 石林、罗平亚: "《全国钻井液完井液技术交流研讨会论文集》", 31 October 2014 * |
| 胡海良: "白云6-1-1井深水钻井技术", 《石油钻采工艺》 * |
| 褚道余、张忠强: "《第十届石油钻井院所长会议论文集》", 31 May 2012 * |
| 马开华、丁士东: "《国内固井技术进展与实践—2008年全国固井技术研讨会论文集》", 31 July 2009, 石油工业出版社 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109083596A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-25 | 中国海洋石油集团有限公司 | 深水窄压力窗口井安全钻进方法 |
| CN109267944A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-25 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种深水表层导管装置 |
| CN115324544A (zh) * | 2021-05-10 | 2022-11-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 超稠油油藏sagd水平生产井四开井身结构的完井方法 |
| CN115324544B (zh) * | 2021-05-10 | 2024-05-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | 超稠油油藏sagd水平生产井四开井身结构的完井方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180518 |