套管钻井.ppt

威德福套管钻井技术及其应用WeatherfordDrillingwithCasingTechnologyandItsApplication,9August2006,,王奖臻JohnWang2007年5月,威德福套管钻井主要设备WeatherfordDwCEquipments威德福套管钻井技术应用概况WeatherfordDwCPeranceSummary威德福套管钻井技术应用的典型实例WeatherfordDwCCaseHistories威德福套管钻井技术主要应用领域及其优势PrimaryObjectivesandBenefitsofWeatherfordDwCTechnology威德福套管钻井项目立项程序WeatherfordDwCWellSelectionProcessandApplicationEngineering,1、威德福套管钻井主要设备WeatherfordDwCEquipments,,1.1可钻式钻鞋DrillShoeTM1.2套管钻井动力传递系统1.3套管扶正器（StabMasterTM,1、威德福套管钻井主要设备,钻鞋是威德福公司于2000年发明的专利产品。其英文名称为DrillShoeTM。,1、威德福套管钻井主要设备可钻式钻鞋,1.1可钻式钻鞋DrillShoeTM,迄今，钻鞋已发展到第三代产品。,第四部分钻鞋本体,第一部分钻鞋内胎,第二部分刀翼和切削齿,第五部分水眼、喷嘴,第三部分保径块,第二代钻鞋的结构,1、威德福套管钻井主要设备可钻式钻鞋,直径5毫米,尺寸从12/32“到22/32”,1、威德福套管钻井主要设备可钻式钻鞋,刀翼上镶嵌的金刚石切削齿,铜制可钻式喷嘴,1.1可钻式钻鞋DrillShoeTM,第二代钻鞋的地层适应性第二代钻鞋可用于在软到中等硬度的地层中钻进（无侧限抗压强度在8000psi以下的岩石中钻进）,1、威德福套管钻井主要设备可钻式钻鞋,第三代钻鞋原貌,钻达TD后，上提管串1.5米，投球憋压使钻鞋内的活塞下行，将带有喷嘴的中心活塞顶出，同时将刀翼胀开推向井壁，这样留在井底的只有具有可钻的内胎和喷嘴。完成转换的DS3将露出六个泥浆孔，而内置弹簧卡可以阻止活塞滑回钻鞋主体。,第三代钻鞋刀翼胀开,1、威德福套管钻井主要设备可钻式钻鞋,第三代钻鞋的地层适应性第三代钻鞋具有广泛的适应性，可以在中硬及硬地层（无侧限抗压强度在15000psi以下的岩石）中使用。在这一方面其性能可以与PDC钻头相媲美。,1、威德福套管钻井主要设备可钻式钻鞋,,,,,,,,1.2.1套管钻井动力传递系统之一套管钻井矛,1.2.1套管钻井动力传递系统之一套管钻井矛,,,1.2.2套管钻井动力传递系统之二内置式套管驱动装置InternalCasingDriveToolICDT,,1.2.2套管钻井动力传递系统之二内置式套管驱动装置,1.4套管扶正器,小结,可钻式钻鞋DrillShoeTM必不可少的核心设备套管钻井动力传递系统必不可少的重要设备管扶正器（StabMasterTM套管钻井辅助工具,2、威德福套管钻井主要设备,2、威德福套管钻井技术应用概况WeatherfordDwCPeranceSummary,,据统计，迄今为止，威德福公司在全球实施完成的套钻井项目（包括套管钻井DwCTM、尾管钻井DwLTM、套管划眼（RwCTM）和尾管划眼（RwLTM共有360多项，完成的总进尺为10万余米。共有20个国家和78个公司应用了该项技术。,2、威德福套管钻井技术应用概况,,,,,,,,18,,,,,,,,,,,2、威德福套管钻井技术应用概况,全球分布概况,,,19,2、威德福套管钻井技术应用概况,亚洲分布概况,2、威德福套管钻井技术应用概况,历年威德福套管钻井进尺统计,中国应用概况自2001年2月至今，威德福与大港、冀东、阿帕奇以及康菲等国内、外石油公司合作，在中国近海石油盆地开展了多次套管钻井作业，共完成92口井的表层套管钻进（总进尺2万3千多米）。,2、威德福套管钻井技术应用概况,2、威德福套管钻井技术应用概况,小结,（1）已经有相当多的经验积累，技术已经十分可靠。,（2）套管钻井项目数量呈逐年上升的趋势。,3、威德福套管钻井技术应用典型实例WeatherfordDwCCaseHistories,3、典型实例表层套管钻井,实例1Apache公司渤海肇东油田表层套管钻井项目,作业时间03年2月至5月分两批作业区块渤海湾肇东油田海水深度39米40米钻井进尺231266米井眼尺寸17”套管尺寸13-3/8”表层套管钻鞋型号第二代三刀翼13-3/8”17”型钻鞋动力传递套管钻井矛,钻井进尺24口井,总进尺为6149米机械转速平均钻速为104.9米/小时所用时间共17天对比原计划（即用传统方法钻井）节省时间23.3天，节省经费节约钻井日费190万美元,工程概况,成果效益,实例1Apache公司渤海肇东油田表层套管钻井项目单井平均钻速统计,3、典型实例表层套管钻井,实例2ConocoPhillips公司渤海蓬莱19-3表层套管钻井项目,作业时间06年6月至07年4月作业区块蓬莱19-3区块海水深度75米79米钻井进尺149米182米井眼尺寸17”套管尺寸13-3/8”表层套管钻鞋型号第二代三刀翼13-3/8”17”型钻鞋动力传递套管钻井矛钻机型号自升式钻井平台,钻井进尺分四批，45口井，总进尺为7292米机械转速平均钻速97.7米/小时，最高单井平均机械钻129米/小时节省时间用了23天，比传统方法钻井方法节省时间24天节省经费节约钻井日费240万美元,3、典型实例表层套管钻井,工程概况,成果效益,,非生产时间,,,,3、典型实例表层套管钻井,实例2ConocoPhillips公司渤海蓬莱19-3表层套管钻井项目钻井时间统计,单井平均作业时间为9.06小时,实例2ConocoPhillips公司渤海蓬莱19-3表层套管钻井项目节约钻井日费统计,工程编号/JobNo.,3、典型实例表层套管钻井,实例3美国科罗拉多Piceance盆地西部生产套管钻井项目,3、典型实例生产套管钻井,背景资料该地区井深普遍在1000米左右，在520米左右深度有一层问题地层，该层天然裂缝发育、地应力高、地层倾角大。因此常规钻井时，常常出现井漏、卡钻等复杂情况，处理事故导致大量时间浪费，最长达15天。此外由于井下情况复杂，导致不能将套管下到预计深度，最多相差达130米。另外固井时水泥不能返到地面，固井质量得不到保证。鉴于上述情况，决定用选用威德福的套管钻井技术来克服这些问题。,作业时间2006年10月11月钻井深度457米1000米井眼尺寸12-1/4”；套管尺寸9-5/8”；套管类型生产套管钻鞋型号第三代9-5/8”12-1/4”型钻鞋钻机类型陆地钻机；动力传递ICDT施工步骤先下37米深的14”导管，然后钻12”井眼到457米，再用威德福套管钻井钻到1000米深，最后用分级固井方法固井。,钻井进尺钻井7口，钻井总进尺3700米事故控制施工中没有发生任何事故井漏控制没有发生钻井液漏失情况（节约泥浆材料费28万美元）套管下深所有井的套管都下到设计深度固井质量所有井的水泥都返到地表，固井质量优良节省时间7口井总共比用常规方法施工（钻井和固井）提前19天，平均每口井节约2.7天,实例3美国科罗拉多Piceance盆地西部生产套管钻井项目,3、典型实例生产套管钻井,工程概况,成果效益,背景资料,该地区有一层未固结的火山碎屑岩，十分容易发生坍塌。用常规方法下套管时遇到很大困难，甚至有几口井不得不进行开窗侧钻。后来决定应用威德福的套管划眼技术下套管。,实例4OilSearch公司巴布亚新几内亚易坍塌层套管划眼项目,3、典型实例套管划眼克服易坍塌层,作业时间20042005年钻机类型陆地钻机套管尺寸133/8”地层性质未胶结的火山角砾岩地层平均深度1230米钻具组合133/8”17”第二代钻鞋,工程概况,16口井的套管划眼作业，没有发生任何事故，均获得了圆满成功成功固井解决了客户用常规方法难以克服的困难大幅度缩短了作业时间，节约了钻井费用,成果效益,3、典型实例套管划眼克服易坍塌层,实例4OilSearch公司巴布亚新几内亚易坍塌层套管划眼项目,3、典型实例尾管钻井克服裂隙漏失层,背景资料该地区2800米左右深度，有一层天然裂隙十分发育的陡倾地层（倾角为75）。用常规方法钻井时，在该层出现井漏、卡钻等问题，并因此浪费了大量时间。,实例5墨西哥Veracruz地区裂隙地层尾管钻井项目,作业时间2006年3月10日钻机类型半潜式钻井平台套管尺寸95/8”,钢级L80,重量53.5lb/ft海水深度57米钻井深度2881米2962米钻具组合威德福95/8”121/4”型第三代钻鞋、NodecoTMPHS尾管悬挂器和95/8”large-bore型浮箍,工程概况,钻井进尺钻进81米作业成果将尾管下到设计深度，成功封隔该渗漏层井漏控制没有发生钻井液漏失情况经济效益缩短作业时间39.5天，节省钻井日费450万美元,实例5墨西哥Veracruz地区某井裂隙漏失层尾管钻井项目,成果效益,3、典型实例尾管钻井克服裂隙漏失层,背景资料在墨西哥湾的EugeneIsland区块，在2246米至2320米处有一层未固结的砂岩（unconsolidated），很容易发生井漏。邻井用常规钻井时遇到了严重的井漏。为了克服这一漏失层，作业者先后提出了包括尾管钻井在内的六种施工方案。最后从中优选出尾管钻井方案，并选择威德福作为施工者。,3、典型实例尾管钻井克服疏松砂岩漏失层,实例6美国ELPaso公司墨西哥湾疏松砂岩漏失层尾管钻井项目,作业时间2004年8月16日井眼尺寸12-1/4”；套管尺寸9-5/8”，钢级P110,重量53.5lb/ft井深度2246米2328米；进尺82米；尾管长度1048米；泥浆比重13.2ppg钻机类型自升式钻井平台；海水深度94米钻具组合威德福9-5/8”12-1/4”型第二代钻鞋、NodecoTMPHS尾管悬挂器、R型送入工具和双阀浮箍,实例6美国ELPaso公司墨西哥湾某疏松砂岩井漏失层尾管钻井项目,工程概况,用尾管钻井82米，将1048米尾管下到设计深度。成功封隔严重漏失层。固井质量良好。比邻井的传统施工缩短工期96小时，节省钻机日费60万美元。没有发生钻井液漏失，节约泥浆材料费数万美元,成果效益,3、典型实例尾管钻井克服疏松砂岩漏失层,实例7美国墨西哥湾某井枯竭砂岩漏失层尾管钻井项目,背景资料这是一个老油田改造项目。在井深6000多米深处，有一砂岩产层，目前已枯竭，欲将井加深，达到更深的产层。产层是压力严重衰竭的砂岩，而上覆为高压页岩层组成；前者比重仅为7.7ppg（0.92g/cm3），后者的为13.5ppg（1.62/g/cm3）。常规钻井钻进时，常常会出钻井液漏失以及井壁坍塌等事故。,3、典型实例尾管钻井克服枯竭砂岩漏失层,钻机类型自升式钻井平台套管尺寸51/2”，钢级Q125,重量23lb/ft地层性质枯竭层砂岩（7.7ppg）和页岩（13.5ppg）钻井深度6226米6254米钻井液比重比重为10ppg的钻井液（OBM）钻具组合威德福51/2”61/2”型第二代钻鞋、NodecoTMPHS尾管悬挂器、TSP尾管封隔器、R送入工具和GemocoTM双阀浮箍,工程概况,成功使尾管钻进28米穿过枯竭砂岩层没有发生钻井液漏失成功固井大幅度节省了施工时间，同时节约了钻井费用,成果效益,实例7美国墨西哥湾某井枯竭砂岩漏失层尾管钻井项目,3、典型实例尾管钻井克服枯竭砂岩漏失层,4、威德福套管钻井技术主要应用领域及优势PrimaryObjectivesandBenefitsofWeatherfordDwCTechnology,（1）适用于中等硬度以及更软地层分布区，特别是浅海地区的表层套管钻井。在这些地区应用表层套管钻井技术可以减少钻井时间，从而度降低钻井日费。如实例1和实例2。,（2）在那些表层有空洞发育或流沙层等易坍塌地层存在的地区，可以用套管钻井（套管划眼）技术来防止井壁坍塌等事故的发生，从而顺利完成钻井作业。如巴布亚新几内亚的实例（实例4）。,4、威德福套管钻井技术主要应用领域及优势,（3）威德福的套管钻井技也比较适合在浅层油气藏地区钻生产井或技术套管，特别是在用常规钻井技术遇到困难的情况下，更是如此。如美国克罗拉多Piceance盆地的实例（实例3）。,（4）威德福尾管钻井技术在克服形形色色漏失层方面有其独到之处，具体又分三种情况,4、威德福套管钻井技术主要应用领域及优势,可以在天然裂隙发育的漏失地层中钻进，克服井漏和井壁不稳等问题，顺利完成钻井作业。如墨西哥Veracruz地区的实例（例5）。可以在未固结的疏松砂岩漏失层中钻进，能有效防止井漏。如美国墨西哥湾ELPaso公司项目的实例（例6）。可以在枯竭砂岩漏失层中钻进，避免钻井液漏失、压差卡钻等意外事故的发生。如美国墨西哥湾某井加深的实例（例7）。,4、威德福套管钻井技术主要应用领域及优势,软到中等硬度地层的表层套管钻井易坍塌地层的表层套管钻井（划眼）埋藏较浅油气藏的生产套管或技术套管钻井深度较大的漏失地层的尾管钻井,小结,缩短钻井周期节约钻井经费防止钻井事故降低钻井风险,,,,不可以,是否需要定向,候选目标,是否直井段或切线井段,是否需要地层评价、中途测试或测井作业,钻机是否带顶驱,可否将驱动装置与方钻杆相联,不是,不需要,是,不需要,是,可以,不带,需要,是,经济分析,可钻性分析,签订合同,可行,可钻,不可行,不可钻,不能实行DwC,施工,5.威德福套管钻井项目立项程序,谢谢Thanks,套管钻井项目联系人,