双密度隔水管方法.pdf

普資民htp:/iwwww.cqvip.com
62田
国外术双食十大V年第6那
双密度隔水管方法(在
Clovis A. Lopes著
Lope. CA
李松林译
朱德一校
顾
言
近来在深水大陆坡的劫探取得可喜进展,
全球范内在水深超过3,000英尺的区域
人们看到了在这一地区开发油气藏的希望。钻井越来越多。現在石油工业正在寻找在超
有些公司已在水深10,000英尺的水域内获得深水域(>7000英尺)井的对策。目前所
了租矿权,并将在下一个十年内进行开发。面临的实际情况之一是,现有的技术使用隔
利用现有技术对这些地区进行开发,需要巨水管从不下通到钻井船,这样就可以用与陆
大的浮式结井设备和大口径隔水管装置。本地钻井情况类似的泥浆,エ具可以在井中自
文刊出了利用自动化气举装置代替隔水管装由运动。然而,用大于海水密度的泥浆钻并
置的可行性珊究结果,这将使水下井口处的时,棵眼处地层会破裂,因为其受到从井底
井液压力与海底海水造成的静液压力维持相一直到钻井船的整个泥浆柱的影响。在深水
等。地层异常压力的静水压控制仍由加重泥情况下这一破裂梯度的减小至关重要,且总
浆系统维持,因为这种系统在海底不易受到是限制着深水作业的范用。已公认的克服这
气侵。这种双密度泥浆系统可以减少钻井费一问题的方法是在泥线外用内压不超过井口
用,因为它可以减少套管柱层数,还可以使外压力的办法进行。
所需隔水管柱和井下防喷的直径减小。这种目前正考虑的一个解决办法是去掉隔水
系统还具有无隔水管钻并的优点,并且没有管,而代之以把泥浆泵和泥浆池放到海底。
拼弃用路加重浆系统控井的优点。
另一个解决办法是在肪喷器处注气,以
我们建立了一套非稳态数值模型,可以降低隔水管环空内的泥浆度,使其小於海
用来确定双密度系统所需的注气量。这种数水值,同时加重泥浆仍可在钻杆内循环。我
值模型正在用一深6000英尺的科研并试验们把这种方法称作双密度隔水管系统。该系
验证,同时还正在着手用欠平衛井中井下压统的动态与气举操作很相近,且可采用一套
力监视器收集的现场数据进行验证。一且证类似的阀『,帮助隔水管环空减压。
明,就可以根据估算出的由注气而增加的费
用,此模型就可用以确定注气量和海上气举
研究
系统的实际范囿。注气量要根据最大港浆密这一概念在 Louisiana州立大学已经展开
度、最大水深和隔水管直径组合的需要给定。研究,建立了一套计算机模拟棋型,以研究
本文还讨论了随各种不同钻井过程而变化的海上作业所需的注气赞用、压力、速度等。
相应操作程序,例如下套管、气侵测试和井现在正在用一套实验验证这套软件。这些实
探导操作。
验将采用该大学的石油工程技术研究实验室
普資民htp:/iwwww.cqvip.com
舟洋井技术
外钻井技术
的信息记录在具有收集数据能力的传感线上,
其它传感器上的数据将被储存在随机存储器
一一?M上,这食数不
当量密度公式
在常规井中,泥浆柱的当量密度与深度
是线性关系。当另一种液柱加在泥浆柱上时
情况就不一样了。
在双密度隔水管孫统中,欲用泥浆的密
度在计算时不考虑隔水管柱的存在,并且比
??
在常规井中的要高。因此对一给定的深度
D2,存在一相应的孔隙压力P,在P上加
上起下管柱的安全系数TM,那么考虑水的
N蚪-~。深度H和海水的密度A,在这一深度的双密
度沁浆比重为
P +TM)D
PDC
D2-)
当在较浅的深度DA时,如果由D2算出
的PD的深度超过了海底静压力,那么这
静压力要用当量泥浆密度m2计算。B,っ
管下增
计算如下
5816'TVD
o(DA -H)+PH
3"下
05822TVD
D1
(2
14下
如果让=(P,+TM),代入方程
05852TVD
(1),经过整理,方程变为
Pの0D2=(D2-H)+
图1科研井示意图
1.9%"奪管;2.34"管;3.11"注气管;4.2§呢察
D2p+ H -p2 H)
管;5.温浆示ロ;6.四週;7.泥浆注人口;8,氨气
(D2ーH)D
注人口:9.压力亵;10.观察管。
因为第一部分是正,第二部分是负,所
的设备。图1显示的是将用于实验的600以D2变小,p越小。当量密度随深度的
英尺深的一口井。氮气从装在施工卡车上的倒数而变化,方程的一般形式为:
低中注人到直径为1"的管子中,该管
位于一34°的管中。泥浆从这两根管间的环
空注入,并在井底与气体混合。混合物从9如果D1与2相等,则,等于po
“的套管环空中返出。数据由装在2“观察
管内的传感器收集,这根附加管位于套管内。
隔水管安全系数
传盛器由常规的测井仪下入。一些传感器上在任何一艘浮式钻井船中都有可能存在