深水表层导管喷射下入技术研究

摘要：在深水油气田开发过程中，表层导管对于钻完井作业安全具有重要意义。本文介绍了深水表层导管喷射下入技术，并提出了表层导管喷射下入技术适用性的分析方法，得出了海底土抗剪强度小于300kPa时，采用喷射法施工方式比较适合。研究成果为我国的深水油气田开发提供科学依据和技术指导,从而保证了荔湾、流花、白云等区块的43口井喷射法下表层导管的安全作业。

关键词：深水；表层导管；喷射下入

1 引言

深水油田的开发中，第一步钻井工作就是下表层导管，并且表层导管将为后续套管、海底采油树以及防喷器组提供结构支撑和钻井液循环通道，所以表层导管对于整个深水油田的开发十分重要。深水表层导管的下入一般有两种方法：钻入法和喷射法。由于钻入法下表层导管会面临找井口难及固井质量得不到保障等缺点，近年来喷射法下表层导管已经成为深水油田开发中最常用的方式。

2 表层导管喷射下入技术

喷射底部钻具组合由钻头、泥浆马达、以及其它组件组成，喷射钻具组合在表层导管内部运动并悬挂到井口运行工具上。钻具组合逐步靠近泥浆线。当表层导管利用自身重量钻入柔软的泥线沉积岩时，循环液提供水力冲洗、泥浆马达驱动钻头转动。此工艺过程由于沿着导管路径通过水力冲洗沉积岩因此命名为喷射。因为已钻/冲洗的孔径小于导管外径，导管必须通过施加于地基上的重量才能压入小尺寸孔。液压冲洗掉的松弛岩屑通过导管和喷射钻具组合的环形空间上返。最后通过井口和井口运行工具的返出口从环形空间排放到海里。喷射结构导管不需要灌浆，因为地基和导管之间不存在环形空间。喷射导管通过土壤和导管之间的剪力摩擦固定在适当位置。表层导管喷射工艺如图1所示。

3 表层导管喷射下入技术适用性分析

喷射法钻井导管下入方式不是适应所有海域，也存在一定局限性。当海底浅层的地层强度比较高时，甚至出现岩层露头时，喷射下入导管施工方式可能存在下入困难，严重时导管入泥深度很难下到位，有时需要起出再更换井场位置。

当作业海域海底存在有陆坡垮塌区域和崎岖海底区域、海底沟槽和较大的凹坑时，这会引起导管在下入过程中容易发生倾斜，从而造成井口倾斜，这种情况下就不太适合使用喷射法下导管施工。所以在导管施工前，应利用ROV对水下井口附近区域进行探视，如果发现这种情况应把井口位置移动到相对平缓的地方。

通过对国内外文献资料调研分析，统计得出当海底土抗剪强度小于300kPa时，采用喷射法施工方式比较适合。当海底土抗剪强度大于300kPa时，由于地层强度比较高，采用喷射法施工方式下入深度慢，可能存在导管下不到位的事故，所以可以采取钻入后固井方式施工。

4 现场应用

在我国深水喷射下导管技术已经成功应用在荔湾、流花、白云等区块的43口井中。以荔湾某井为例，对表层导管喷射下入技术的适用性进行分析。根据该井浅层土质调查数据可知，在100米深度范围内设计抗剪强度小于300kPa，并均未发现有浅层古河道、浅层断层和明显的异常反射波特征，因此认为该井适合采用喷射法下入表层导管。

5 结论

（1）综合分析了深水表层导管喷射下入技术基本原理和特点，并提出了喷射法下表层导管适用性的分析方法。

（2）喷射下表层导管技术已经在我国成功应用于荔湾、流花、白云等区块的43口井中。

作者简介：

周建良，男，1964年1月生，1985年毕业于中国石油大学（华东）钻完井专业，现为中海油研究总院钻完井总师，主要从事海洋油气钻完井研究工作。