本站原创摘 要：在海洋钻井作业过程中,隔水导管承载力对于钻完井作业安全具有重要意义.本文提出了隔水导管承载力计算模型和最小入泥深度计算模型,并以BZ-X-X油田为工程实例,建立了BZ-X-X井隔水导管承载力剖面；根据海底土性质和钻完井过程中井口载荷情况,确定了钻井隔水导管合理下入深度范围.研究成果能够为该地区今后的钻井作业提供科学依据和技术指导,从而保证海上钻完井施工作业的安全.
关 键 词 ：隔水导管 承载力 入泥深度
自升式钻井平台在探井作业时套管柱组合主要包括隔水导管、技术套管、油层套管等.海上钻井隔水导管是从海上钻井平台下到海底浅层的套管,主要功能是隔离海水、形成钻井液循环通道,同时作为海上钻井井口的持力结构.在海上石油的勘探开发中,钻井隔水导管的入泥深度对于整个石油的勘探、开采起着重要的作用.如果钻井隔水导管入泥深度下入过浅,将不能完全承受上部的井口载荷而导致在施工过程中井口的失稳、下陷等海上复杂事故,会造成很大的经济损失.如果隔水导管入泥深度下入过深,会使隔水导管用量过度增加而造成经济上的过多浪费.因此,对待开发油田开展隔水导管承载力和入泥深度研究具有十分重要意义.
一、隔水导管承载力计算模型
对于钻入法下隔水导管,建立合理的隔水导管承载力及下入深度计算模型,需同时考虑井口载荷、隔水导管尺寸、隔水导管与海底土的胶结力、海底土性质等因素的影响.
在隔水导管打入到海底土中,当海底土对隔水导管的阻力等于或超过压导管载荷时,导管贯入就会停止.地基土的性质、压导管载荷的大小和导管的尺寸是决定导管插入深度的关键因素.
三、工程现场应用
目前,探井一般采用钻入法下隔水导管,利用钻入法钻井隔水导管入泥深度计算模型,根据BZ-X-X井海底土性质,按照上面介绍的海上钻入法隔水导管入泥深度研究所确定的方法,首先需要进行钻入法隔水导管的载荷分析. 在进行隔水导管载荷分析时,钻入法钻井隔水导管入泥深度计算模型中的上部井口载荷和自重属于已知条件,而底部阻力和侧壁摩擦力为未知参数. 在进行钻入法隔水导管入泥深度确定之前的载荷分析时,需要根据海底土特性参数进行计算,从而得出油田海底土的承载能力,进而确定油田钻入法隔水导管入泥深度.
四、结论
1.通过对隔水导管承载力的分析研究,建立了隔水导管最小入泥深度计算模型.
2.针对BZ-X-X油田海底浅层土质资料,采用建立的计算理论,得出了隔水导管承载力曲线和最小入泥深度计算结果,该成果将为现场作业提供指导,保证作业安全.