大斜度井眼中地层台阶、井眼低边沉积的岩屑和井眼曲率大使得传统的实体膨胀管在定向井中应用存在风险。为了增强实体膨胀管技术在大斜度井眼中的应用效果,亿万奇公司研发了旋转实体膨胀管系统。
相比传统实体膨胀管,旋转实体膨胀管采用了新型的XPC螺纹,使得螺纹抗扭能力提高了3倍,Φ298.45mm膨胀管螺纹抗扭强度达到47472N·m;改进了膨胀系统,减少了接头数量,增强了膨胀系统抗扭强度;椭圆形偏心引鞋使得膨胀管更容易通过不规则的井眼(图1);在与套管重叠的膨胀管外铺设间隔式涂层,减小膨胀管旋转过程中的损伤(图2)。
该系统的优点:①旋转后更容易通过大斜度井眼中地层台阶和大曲率井眼;②更容易将膨胀管送达设计井深;③可旋转,提高了膨胀管固井质量。
在过去的两年中,在大斜度井眼中应用该膨胀管系统超过2438.4m。在挪威北海区块某井斜井段311.15mm×342.9mm井眼的钻进过程中,钻遇复杂情况,提前下入273mm套管封隔,但由于井眼条件限制套管未下到设计井深,产层上部易坍塌地层仍然裸露,钻井承包商选择在井深5410.2m处下入573m长Φ219.07mm旋转实体膨胀管系统封隔易坍塌地层,封隔段最大井斜69°,在膨胀和注水泥过程中该系统多次旋转来提高固井质量,膨胀管上部悬挂在273mm套管内,膨胀后可以通过标准215.9mmPDC钻头和相应的底部钻具组合,相比采用非旋转实体膨胀管或常规套管封隔确保了施工安全,且增加了产层井眼尺寸。

图1 旋转实体膨胀管膨胀系统

图2 膨胀管外间隔铺设涂层
(来源:石油工程科技动态)
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