logo
專注油氣領域
與獨立思考者同行

深水\超深水尾管難懸掛?哈利伯頓雙重密封雙保險!

深水\超深水尾管懸掛遇難題?哈利伯頓雙重密封雙保險!
近年來,隨著實體膨脹管技術的發展,國外的可膨脹尾管懸掛器技術日趨成熟,取得了顯著的經濟效益。本文詳細介紹了哈里伯頓公司的VersaFlex XtremeGrip膨脹式尾管懸掛系統的的基本結構、工作原理及現場應用情況,分析了其特征和優勢。讓我們來一起探秘這個先進設備吧!

來自 |?Halliburton
編譯 | 姚園

套管加重以后,重型尾管在深水、超深水鉆井中的懸掛坐放問題就面臨著兩個亟待解決的挑戰:其一是加重之后套管的本體重量增加;其二是高溫條件下的尾管懸掛問題。在常規鉆探過程中,尾管的懸掛坐放可以完全依靠高彈性體的密封作用。而在深水或超深水鉆探過程中,針對上述兩大挑戰,就需要對常規尾管懸掛系統進行改進,并要求固井作業具備整體密封的能力。

哈里伯頓公司尾管懸掛器的全球市場推廣人員James Williford表示,哈利伯頓公司的VersaFlex XtremeGrip可膨脹尾管懸掛器在膨脹管體的外部安裝了多組合成橡膠單元,這些合成橡膠膨脹可以對套管柱提供動態密封和用于懸掛尾管的箍緊力。

Williford還說道:“常規情況下,我們利用高彈性體進行密封,并承擔尾管懸掛系統的總重量。而我們公司通過設備改良,將其轉變為金屬與金屬封接來承擔懸重,并利用高彈性體密封組件來實現二次密封?!?/span>

VersaFlex可膨脹尾管懸掛器系統

哈利伯頓公司研發的VersaFlex XtremeGrip可膨脹尾管懸掛系統主要應用于頗具挑戰性的深水和高溫環境下的鉆完井作業。該系統是常規VersaFlex系統的升級版,其高性能、先進性的金屬密封技術將金屬-金屬的封接密封和橡膠組的高彈性體密封有機結合在一起,彌補了常規密封技術的缺陷,大大提升了系統的可靠性。VersaFlex XtremeGrip系統旨在降低作業風險,保證其在高溫環境下的懸重負載能力。該系統增強了作業的安全性與成功率。

VersaFlex XtremeGrip懸掛器和送入工具形成了一個內部封閉系統,一方面能夠簡化下井工具結構,另一方面可以減少固井作業過程中的水泥漏失量。該懸掛器具備邊沖邊下功能,在固井前或過程中允許尾管轉動和往復運動。注水泥和替漿結束后,坐掛膨脹尾管懸掛器。懸掛器的作用是提供雙向負載能力,并形成一個氣密性的尾管頂部密封,避免了坐放后尾管頂部的擠壓作業。

該系統的氣密性達到了ISO 14310 V0標準的要求,且氣密裝置可在高于177°C的高溫環境下提供增強化的懸重負載能力。

該系統的結構剖面是特殊設計的擠壓型環狀箍套,它可以在各級尺寸的套管及高溫環境下完成金屬-金屬封接,并提供充分的雙向錨定能力。它的簡潔化的結構設計為流體提供了平滑的流動通道和足夠的旁流面積,這有利于在系統坐放過程中的各個階段中降低當量循環密度(ECD)。

VersaFlex XtremeGrip系統結構特征

  1. 簡單實用的結構設計;
  2. 實現了金屬-金屬封接與橡膠組彈性密封兩種密封形式的結合;
  3. 系統的彈性密封材料可任意選配;
  4. 360°全方位液壓驅動,自適應密封;
  5. 特殊設計的擠壓型環狀箍套;
  6. 整體式的上部錨定回接連接座;
  7. 獨立組件,具備獨立的任務和功能;
  8. 系統的氣密性符合ISO-14310 V0標準;
  9. 可應用于高溫地層環境,測試最高溫度可達302°C;
  10. 結構設計中減少了螺紋連接的數量。

擠壓型環狀箍套膨脹后與套管緊接,形成金屬與金屬的密封,并將懸掛器錨定在套管上。膨脹管體外部安裝的多組合成橡膠形成的第二道密封圈可以防止膨脹管對套管產生損壞,因此,尾管懸掛器的環狀箍套膨脹至緊貼上一級套管內壁的過程中不會對套管造成損壞。此外,該環狀箍套也有助于保障其錨定負載能力以及密封性能。

VersaFlex XtremeGrip系統技術優勢

  1. 在高溫地層環境下仍可保持超強的懸掛負載能力;
  2. 適用于加重套管的完井作業;
  3. 適用于油井、氣井以及地熱井;
  4. 可降低當量循環密度并提高流速;
  5. 最小化的流體漏失通道;
  6. 結構設計簡潔,故障率低;
  7. 是一種高可靠性的工程解決方案。

應用案例分析

截至目前,哈利伯頓VersaFlex XtremeGrip可膨脹尾管懸掛器系統已成功應用于挪威、安哥拉、馬來西亞與墨西哥灣等諸多深水項目中。

背景與挑戰

不久前,墨西哥灣某一深水項目運營商剛剛完成一口深水井的鉆探作業,該井使用10-1/8 in寸的主套管,開窗深度為7379.2米,下部側鉆裸眼井段尺寸為8 1/2 in×9 7/8 in,井筒軌跡最終延伸至8534.4米。10-1/8 in主套管井斜角為34°,裸眼段最大井斜角為59°。

尾管懸掛器需負載長達1219.2米的7-3/4 in的生產尾管,水泥返至尾管環空頂部以隔離地層砂,利用尾管上部的錨定密封結構來懸掛尾管,達到了傳統設備無法企及的效果。

解決方案

由于套管壁較厚且重達81 lb/ft,傳統的VersaFlex尾管懸掛系統不再適用,需要改良升級版的VersaFlex XtremeGrip系統“披掛上陣”。用特殊設計的擠壓型環狀箍套取代了傳統的密封錨定彈性體,這些環狀箍套類似于傳統彈性體的肋狀突起,膨脹后可與套管壁形成金屬-金屬的封接,并且在高溫環境下亦能表現出優良性能。該系統的問世,成功解決了厚壁套管的尾管系統懸掛難題。

應用結果

在大斜度深井中尾管懸掛器負載長達1219.2米的生產尾管,最大井斜角為59°。哈里伯頓開展注水泥固井作業,與地層進行隔離,坐放尾管懸掛系統。真實的地層壓力與數模工程師預測值基本一致,在該壓力下懸掛器進行了順利膨脹。新型VersaFlex XtremeGrip膨脹式尾管懸掛系統的應用獲得了圓滿成功,同時,這也是VersaFlex XtremeGrip膨脹式尾管懸掛系統在墨西哥灣深水項目中的首次成功應用。深水項目運營商繼而與哈里伯頓公司簽訂了更多針對該系統的訂單,欲將其廣泛應用于未來的鉆探作業。

英文原文請點擊 (展開/收縮)

未經允許,不得轉載本站任何文章:

白礬
石油圈認證作者
畢業于中國石油大學(華東),油氣井工程碩士,長期聚焦國內外石油行業前沿技術裝備信息,具有數十萬字技術文獻翻譯經驗。
av无码毛片久久精品白丝,国产成本人h动漫无码欧洲,成人无码影片精品久久久,亚洲一区无码精品网站性色