φ101.6mm非标钻具在苏里格气田水平井的推广和应用

姚进

【摘要】本文介绍了长城钻探钻具公司在苏里格自营区块长水平段水平井推广应用φ101.6mm非标钻具情况，结果表明，φ101.6mm非标钻具高抗扭、大水眼、双密封等特点，更适合在长水平段水平井使用，具有较好的应用前景。

【关键词】非标钻具 双台肩 苏里格气田 水平井

苏里格气田属于典型的低压、低渗、低丰度“三低”气藏，储层致密、不连片，单井产量低。为了降低开发成本，提高单井产量和采收率，长城钻探工程公司在苏10、苏11、苏53区块广泛应用水平井开发技术。近年来，随着勘探开发的进一步发展，井深逐年加深、水平段逐年加长，为了满足钻井工艺要求，长城钻探钻具公司在苏里格自营区块长水平段水平井大力推广φ101.6mm非标钻具，取得了良好的使用效果和经济效益。1 普通API标准钻具的不足

2011年以前，长城钻探钻具公司西部项目部在苏里格自营区块水平井水平段应用符合API标准的φ88.9mm钻杆。以苏53-74-XH井为例，三开水平井段施工中，采用152.4mm钻头加φ88.9mm钻具组合钻水平井眼，设计水平井段长1200m，如图1。三开水平段钻具组合为：ф152.4mmPDC钻头+ф120mm单弯螺杆+定位接头+ф88.9mm无磁加重钻杆1根+ LWD+ф88.9mm加重钻杆6根+ф88.9mm钻杆n根+ф88.9mm加重30根+ф88.9mm钻杆。

根据API RP 7G标准，φ88.9mmS135钻杆接头类型NC38，外径127mm，内径54mm，抗扭曲强度为35.95KN.m，而钻杆管体的抗扭曲强度为45.21KN.m。可以看出，钻杆接头的抗扭曲强度小于钻杆管体的抗扭曲强度，钻杆接头会早于钻杆管体失效，造成接头与管体抗扭曲强度不匹配。且由于水眼小，增加了钻具内的循环压耗，在水平段钻进推进时，到达马达的钻井液压力减小，影响了钻进效率。

另外，普通API石油钻杆接头主要靠主台阶面密封，密封单一，密封性能差（图1）。

2 φ101.6mm非标钻具的特点与优势2.1 采用双台肩非API标准接头

φ101.6mm非标钻具最大的特点是采用双台肩非API标准接头，与API标准接头相比存在2个密封面，如图2。在双台肩接头旋合后，主台肩先顶上，副台肩留有很小的间隙，以确保主台肩能起到密封作用。当上扣达到一定扭矩后副台肩顶上；当达到上紧扭矩后，副台肩能够起到增加抗扭强度的作用[1]。

双台肩设计使得应力分布更均衡，在扣的两端都能分担载荷，与API连接相比，刚性更强，同时降低了连接处的应力集中，提高了抗疲劳性，延长了钻具使用寿命（图1）。

2.2 内径大外径小

φ101.6mm双台肩非API标准接头内径为61.9mm，外径为127mm。增加接头的内径，降低了钻具内的循环压耗。减小接头外径，增加了环空空间，降低了钻具环空的循环压耗。

与普通API标准钻具相比，φ101.6mm非标钻具具有高抗扭、大排量、循环压耗低等优势，2012年以来，长城钻探钻具公司在苏里格自营区块长水平段水平井积极推广应用φ101.6mm非标钻具。

苏53-82-50H井是一口开发水平井，设计井深5071m，由长城钻探钻井一公司长庆一部50008队承钻。三开水平井段施工设计采用152.4mm钻头加φ101.6mm钻具组合钻水平井眼，设计水平井段长1600m，如图3。

根据钻井设计和甲方要求，钻具公司为该长水平段水平井提供φ101.6mmG105非标钻具，9月6日三开，10月30日完钻，完成水平段钻进2200m，刷新了苏里格气田水平井最长水平段记录（图3）。

2 0 1 2年，钻具公司西部项目部φ101.6mm非标钻具在苏53区块供水平井施工13口，平均水平段长度1200米，累计水平段安全钻进15685米。

全年φ101.6mm非标钻具收入达1000万元，取得了良好的经济效益（表1）。

4 结论

φ101.6mm非标钻具具有高抗扭、大水眼、双密封等特点，较API标准钻具在长水平段水平井使用中更有优势。自φ101.6mm非标钻具在苏里格气田水平井推广应用以来，未发生任何钻具质量事故，有效保障了长水平段水平井的安全提速目标，取得了良好的使用效果和经济效益，具有广阔的应用前景。

参考文献

[1] 张国伟，郝荣明，刘同富，等.φ101.6mm非标钻具及工具在苏里格气田的应用[J].石油机械，2012，40（5）29-32