φ101.6mm非標(biāo)鉆具在蘇里格氣田水平井的推廣和應(yīng)用

姚進(jìn)

【摘要】本文介紹了長城鉆探鉆具公司在蘇里格自營區(qū)塊長水平段水平井推廣應(yīng)用φ101.6mm非標(biāo)鉆具情況，結(jié)果表明，φ101.6mm非標(biāo)鉆具高抗扭、大水眼、雙密封等特點(diǎn)，更適合在長水平段水平井使用，具有較好的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】非標(biāo)鉆具 雙臺(tái)肩 蘇里格氣田 水平井

蘇里格氣田屬于典型的低壓、低滲、低豐度“三低”氣藏，儲(chǔ)層致密、不連片，單井產(chǎn)量低。為了降低開發(fā)成本，提高單井產(chǎn)量和采收率，長城鉆探工程公司在蘇10、蘇11、蘇53區(qū)塊廣泛應(yīng)用水平井開發(fā)技術(shù)。近年來，隨著勘探開發(fā)的進(jìn)一步發(fā)展，井深逐年加深、水平段逐年加長，為了滿足鉆井工藝要求，長城鉆探鉆具公司在蘇里格自營區(qū)塊長水平段水平井大力推廣φ101.6mm非標(biāo)鉆具，取得了良好的使用效果和經(jīng)濟(jì)效益。1 普通API標(biāo)準(zhǔn)鉆具的不足

2011年以前，長城鉆探鉆具公司西部項(xiàng)目部在蘇里格自營區(qū)塊水平井水平段應(yīng)用符合API標(biāo)準(zhǔn)的φ88.9mm鉆桿。以蘇53-74-XH井為例，三開水平井段施工中，采用152.4mm鉆頭加φ88.9mm鉆具組合鉆水平井眼，設(shè)計(jì)水平井段長1200m，如圖1。三開水平段鉆具組合為：ф152.4mmPDC鉆頭+ф120mm單彎螺桿+定位接頭+ф88.9mm無磁加重鉆桿1根+ LWD+ф88.9mm加重鉆桿6根+ф88.9mm鉆桿n根+ф88.9mm加重30根+ф88.9mm鉆桿。

根據(jù)API RP 7G標(biāo)準(zhǔn)，φ88.9mmS135鉆桿接頭類型NC38，外徑127mm，內(nèi)徑54mm，抗扭曲強(qiáng)度為35.95KN.m，而鉆桿管體的抗扭曲強(qiáng)度為45.21KN.m?？梢钥闯觯@桿接頭的抗扭曲強(qiáng)度小于鉆桿管體的抗扭曲強(qiáng)度，鉆桿接頭會(huì)早于鉆桿管體失效，造成接頭與管體抗扭曲強(qiáng)度不匹配。且由于水眼小，增加了鉆具內(nèi)的循環(huán)壓耗，在水平段鉆進(jìn)推進(jìn)時(shí)，到達(dá)馬達(dá)的鉆井液壓力減小，影響了鉆進(jìn)效率。

另外，普通API石油鉆桿接頭主要靠主臺(tái)階面密封，密封單一，密封性能差（圖1）。

2 φ101.6mm非標(biāo)鉆具的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)2.1 采用雙臺(tái)肩非API標(biāo)準(zhǔn)接頭

φ101.6mm非標(biāo)鉆具最大的特點(diǎn)是采用雙臺(tái)肩非API標(biāo)準(zhǔn)接頭，與API標(biāo)準(zhǔn)接頭相比存在2個(gè)密封面，如圖2。在雙臺(tái)肩接頭旋合后，主臺(tái)肩先頂上，副臺(tái)肩留有很小的間隙，以確保主臺(tái)肩能起到密封作用。當(dāng)上扣達(dá)到一定扭矩后副臺(tái)肩頂上；當(dāng)達(dá)到上緊扭矩后，副臺(tái)肩能夠起到增加抗扭強(qiáng)度的作用[1]。

雙臺(tái)肩設(shè)計(jì)使得應(yīng)力分布更均衡，在扣的兩端都能分擔(dān)載荷，與API連接相比，剛性更強(qiáng)，同時(shí)降低了連接處的應(yīng)力集中，提高了抗疲勞性，延長了鉆具使用壽命（圖1）。

2.2 內(nèi)徑大外徑小

φ101.6mm雙臺(tái)肩非API標(biāo)準(zhǔn)接頭內(nèi)徑為61.9mm，外徑為127mm。增加接頭的內(nèi)徑，降低了鉆具內(nèi)的循環(huán)壓耗。減小接頭外徑，增加了環(huán)空空間，降低了鉆具環(huán)空的循環(huán)壓耗。

與普通API標(biāo)準(zhǔn)鉆具相比，φ101.6mm非標(biāo)鉆具具有高抗扭、大排量、循環(huán)壓耗低等優(yōu)勢(shì)，2012年以來，長城鉆探鉆具公司在蘇里格自營區(qū)塊長水平段水平井積極推廣應(yīng)用φ101.6mm非標(biāo)鉆具。

蘇53-82-50H井是一口開發(fā)水平井，設(shè)計(jì)井深5071m，由長城鉆探鉆井一公司長慶一部50008隊(duì)承鉆。三開水平井段施工設(shè)計(jì)采用152.4mm鉆頭加φ101.6mm鉆具組合鉆水平井眼，設(shè)計(jì)水平井段長1600m，如圖3。

根據(jù)鉆井設(shè)計(jì)和甲方要求，鉆具公司為該長水平段水平井提供φ101.6mmG105非標(biāo)鉆具，9月6日三開，10月30日完鉆，完成水平段鉆進(jìn)2200m，刷新了蘇里格氣田水平井最長水平段記錄（圖3）。

2 0 1 2年，鉆具公司西部項(xiàng)目部φ101.6mm非標(biāo)鉆具在蘇53區(qū)塊供水平井施工13口，平均水平段長度1200米，累計(jì)水平段安全鉆進(jìn)15685米。

全年φ101.6mm非標(biāo)鉆具收入達(dá)1000萬元，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益（表1）。

4 結(jié)論

φ101.6mm非標(biāo)鉆具具有高抗扭、大水眼、雙密封等特點(diǎn)，較API標(biāo)準(zhǔn)鉆具在長水平段水平井使用中更有優(yōu)勢(shì)。自φ101.6mm非標(biāo)鉆具在蘇里格氣田水平井推廣應(yīng)用以來，未發(fā)生任何鉆具質(zhì)量事故，有效保障了長水平段水平井的安全提速目標(biāo)，取得了良好的使用效果和經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 張國偉，郝榮明，劉同富，等.φ101.6mm非標(biāo)鉆具及工具在蘇里格氣田的應(yīng)用[J].石油機(jī)械，2012，40（5）29-32