北部湾地区探井井身结构优化设计及应用*

陈浩东 黄 熠 罗 鸣 邵诗军 杨仲涵

(中海石油(中国)有限公司湛江分公司 广东湛江 524057)

北部湾地区探井井身结构优化设计及应用*

陈浩东 黄 熠 罗 鸣 邵诗军 杨仲涵

(中海石油(中国)有限公司湛江分公司 广东湛江 524057)

陈浩东,黄熠,罗鸣，等.北部湾地区探井井身结构优化设计及应用[J].中国海上油气，2015,27(4)：117-121.

Chen Haodong,Huang Yi,Luo Ming,et al.Optimized design and application of casing program for exploration wells in Beibu Gulf area[J].China Offshore Oil and Gas,2015,27(4):117-121.

北部湾；探井；井身结构优化；隔水导管与表层套管合一；表层套管与技术套管变径复合；降本增效

1 隔水导管与表层套管合一优化

假设：隔水导管下端边界视为泥面以下6倍桩径处固支；上部边界横向位移约束，轴向自由；横向上主要受到海风、海浪及海流三者作用；轴向上主要受到管柱自重及隔水导管上部张力器对其产生的向上的拉力。隔水导管受力模型如图1所示。

图1 隔水导管受力模型图

表1 北部湾海域海况数据

图2φ508 mm隔水导管位移图

图3φ508 mm隔水导管应力图

图4φ508 mm隔水导管弯矩图

在隔水导管受力分析基础上，对其强度和稳定性进行校核。按照中国船级社(CCS)《海上固定平台入级与建造规范》[6]，许用应力按表4进行选取。

表2φ508 mm×12.7 mm隔水导管位移、应力及弯矩计算结果

表3φ508 mm×25.4 mm隔水导管位移、应力及弯矩计算结果

表4 D36钢材许用应力取值

注：D36钢材的最小屈服强度取355 MPa。

2 表层套管与技术套管变径复合优化

北部湾地区浅层为常压地层(压力系数维持在1.0左右)，地层成岩随着井深的增加而逐渐转好，新近系灯楼角组、角尾组及下洋组井壁较为稳定，不易发生坍塌缩径等井下复杂情况，而且浅部地层采用海水般土浆钻进，配以合适钻头有效提高机械钻速，减少地层受海水浸泡时间，因此井壁失稳问题[7]得到了有效控制。为此工程上尝试提高表层套管下深，封隔上部地层并建立井口，然后采用一层技术套管封固目的层以上井段，为后续深层钻进提供井眼条件，以保证钻达目的层位。

图5φ508mm套管内最小排量及岩屑含量随井深变化图

图6φ508mmφ339.7mm套管内最小排量及岩屑含量随井深变化图

3 应用效果

4 结束语

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(编辑：孙丰成)

Optimized design and application of casing program for exploration wells in Beibu Gulf area

Chen Haodong Huang Yi Luo Ming Shao Shijun Yang Zhonghan

(ZhanjiangBranchofCNOOCLtd.,Zhanjiang,Guangdong524057,China)

Beibu Gulf; exploration well; casing program optimization; combination of riser and surface casing; diameter-varying string; cost cutting and profit increasing

*中海石油(中国)有限公司综合科研项目“北部湾盆地岩石力学模型应用研究(编号：ZYKY-2014-ZJ-04)”部分研究成果。

陈浩东，男，工程师，2006年毕业于长江大学，现主要从事钻井监督工作。 地址：广东省湛江市坡头区22号信箱(邮编：524057)。 电话：0759-3911575。E-mail：chenhd3@cnooc.com.cn。

1673-1506(2015)04-0117-05

10.11935/j.issn.1673-1506.2015.04.017

TE22

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