油氣井套管下放方法與工具的研究進展及展望

高明帥,王春蕾,臧臣坤,熊君,周思汛

(中地裝(北京)科學技術研究院有限公司,北京 100120)

0 引言

自然資源部最新油氣資源評價顯示,國內陸上待探明油氣資源埋深較大,意味著深層油氣將成為今后勘探開發的主陣地,多級井身結構的大口徑深井、超深井將成為油氣井的主力軍[1-2]。隨著勘探開發難度的不斷增大,鉆井工況會日漸復雜,此時固井作業顯得尤為重要,而下套管是固井工程中十分重要的關鍵環節,其安全和順利將有效降低孔內事故的發生,有時甚至影響著成孔的成敗,大多數情況下下套管的成功意味著80%的固井工程已完成[3-4]。但鉆探施工中井眼彎曲、地層松散剝落、裸孔縮徑等問題會對下套管作業造成阻礙。

傳統下套管作業由于無法實現套管連續回轉下放,不能維持鉆井液循環并保持孔內壓力的平衡,因此經常導致套管下入失敗并引起孔內事故。基于頂驅裝置的下套管作業,在下套管作業中可充分利用頂驅的優勢,實現帶動力回轉下放套管及自動灌漿維持孔內地層壓力穩定,降低孔內事故的發生率[5-7]。

國內外很多頂驅生產制造企業都相繼研制了配套的頂驅下套管裝置,用以結合頂驅完成套管的動力下放[8-11]。國外已經形成系列化產品,國內以中國石油天然氣股份有限公司等為代表的企業和部分高校等科研院所近幾年也相繼開展了相關產品的研制,但國內施工過程中下套管裝置普及率較低[12-14]。

1 油氣井套管下放方法

1.1 常規下套管方法

下套管作業主要包括套管柱的連接、套管附件與套管柱的連接、套管柱的下放3個步驟[3]。……