我國(guó)尾管懸掛器研制與應(yīng)用中國(guó)石化集團(tuán)資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理有限公司

德州大陸架油氣高科技分公司1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司匯報(bào)提綱一.常規(guī)尾管懸掛器二.尾管懸掛器研制與應(yīng)用三.大陸架尾管懸掛器使用記錄1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司井

身

結(jié)

構(gòu)一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司為什么使用尾管懸掛器？節(jié)省費(fèi)用，減少投資減少下套管負(fù)荷一次固井工藝要求減少流動(dòng)阻力。。。一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司分類坐掛形式一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司液壓坐掛機(jī)械坐掛一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司繼續(xù)劃分

按液缸和錐體尾管懸掛器單錐單液缸雙錐單液缸雙錐雙液缸一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司單錐單液缸雙錐單液缸雙錐雙液缸一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司液壓坐掛如何坐掛？投球自由下落到球座上，封堵管內(nèi)外。管內(nèi)加壓至設(shè)計(jì)值.液體通過(guò)傳壓孔進(jìn)入液缸，在液缸活塞環(huán)產(chǎn)生壓力差，推動(dòng)支撐套帶動(dòng)卡瓦沿著錐體上行，卡瓦外壁與套管內(nèi)壁緊密接觸。此時(shí)下放管串，卡瓦牙咬住套管內(nèi)壁，楔在套管和錐體之間，整個(gè)尾管重量便懸掛于套管上。錐體卡瓦支撐桿剪釘傳壓孔液缸一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司機(jī)械坐掛如何坐掛？管串上提，導(dǎo)向釘?shù)絁型導(dǎo)向槽的底端.正轉(zhuǎn)管串一周，保持不回轉(zhuǎn)。此時(shí)下放管串，轉(zhuǎn)換套沿長(zhǎng)槽相對(duì)上行，卡瓦牙咬住套管內(nèi)壁，楔在套管和錐體之間，整個(gè)尾管重量便懸掛于套管上。錐體卡瓦支撐桿彈簧弓片導(dǎo)向槽導(dǎo)向釘一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司尾管懸掛器主要部件回接筒(PBR)密封筒Settingsleeve懸掛器本體Linerhanger球座（鎖緊座）Landingcollar鉆桿膠賽Drillpipewiperplug尾管膠賽Linerwiperplug送入工具Settingtool一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司回接筒(PBR)一.常規(guī)尾管懸掛器回接導(dǎo)入1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司密封筒承載懸掛器(通常正轉(zhuǎn)丟手).密封懸掛器和中心管一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司鎖緊座-機(jī)械式懸掛器承接膠賽鎖住膠賽球座-液壓尾管懸掛器鎖緊座全部功能坐掛球座落球籃，建立坐掛、脹封封隔器等所需密封當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí)球籃剪掉，建立循環(huán)一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司鉆桿膠賽尾管膠賽一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司送入工具與懸掛器組裝一體將尾管懸掛器和尾管送入預(yù)定位置。完成懸掛器坐掛動(dòng)作、注替水泥漿。倒扣不需嚴(yán)格找中和點(diǎn)，下壓數(shù)噸即可正轉(zhuǎn)倒扣丟手。密封補(bǔ)心隨工具提出井口重復(fù)使用一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司浮箍一.常規(guī)尾管懸掛器浮鞋1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司尾管懸掛固井所需信息尾管信息:外徑.:內(nèi)徑:重量:鋼級(jí):連接扣型:尾管底:尾管頂:套管信息:外徑:內(nèi)徑:重量套管鞋深:鉆具信息:外徑:內(nèi)徑:重量:連接扣型:復(fù)合鉆具？井眼信息:井眼尺寸:井眼軌跡:直,斜,or水平井斜：最大，尾管頂部，尾管底部:井底溫度:尾管頂部溫度:泥漿密度:一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司操作步驟（簡(jiǎn)）

準(zhǔn)備工作

通井，調(diào)整泥漿。

配送入鉆具。

懸掛器卡瓦應(yīng)避開(kāi)上層套管接箍。

校核指重表和泵壓表。

下尾管、懸掛器及送入鉆具，注意鉆具通徑

坐掛及倒扣

固井及拔中心管

嚴(yán)禁井內(nèi)及套管內(nèi)落物；操作要平穩(wěn)，嚴(yán)禁猛提、猛剎和猛放。一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司將尾管向上延長(zhǎng)至井口或中間某個(gè)位置的作業(yè)注水泥不注水泥（封隔式插頭)尾管回接一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司結(jié)構(gòu)組成回接插頭專用銑鞋節(jié)流浮箍固井膠賽一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司陸地、海洋探井、開(kāi)發(fā)井、注水井老井加深、開(kāi)窗側(cè)鉆水平井、大位移井分支井、多底井含CO2、H2S井應(yīng)用的范圍133/8×103/4133/8×95/8（97/8）103/4×75/897/8×75/895/8×7(5?)85/8×65/885/8×51/275/8×57×57×41/2（4）51/2×4（31/2）規(guī)格一.常規(guī)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司二.尾管懸掛器研制與應(yīng)用

1.尾管封隔—懸掛器及其回接裝置

2.液壓—機(jī)械雙作用尾管懸掛器

3.超大尺寸尾管懸掛器

4.特殊尺寸尾管懸掛器

5.特殊材質(zhì)尾管懸掛器

6.篩管懸掛完井系統(tǒng)

7.可提出球座尾管懸掛完井系統(tǒng)

8.旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器

9.橡膠密封件的耐溫性能

10.氣密套管連接扣型加工1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司1.尾管封隔—懸掛器及其回接裝置尾管固井存在的問(wèn)題尾管固井候凝時(shí)，高壓油氣水侵入尚未完全凝固的水泥漿而形成竄流通道；固井后重疊段封固質(zhì)量差或根本無(wú)水泥導(dǎo)致地層油氣水竄入套管內(nèi)或井內(nèi)流體侵入地層。下入帶封隔器的懸掛器是保證重疊段封固質(zhì)量的一種有效措施。封隔器坐封后，可在外層套管和尾管之間形成隔離層，從而阻止油氣水運(yùn)移。1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司封隔式尾管懸掛器--結(jié)構(gòu)1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司封隔式尾管懸掛器--結(jié)構(gòu)1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司封隔式尾管懸掛器--結(jié)構(gòu)1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司機(jī)械方法完成封隔器坐封。尾管下入設(shè)計(jì)位置后，按正常程序坐掛、倒扣、注水泥、替漿、碰壓。上提送入工具，坐封機(jī)構(gòu)從懸掛器中伸出，坐在回接筒頂端。下壓一定重量，剪斷固定銷釘，膠筒在壓力作用下發(fā)生擠壓變形，在外層套管－尾管環(huán)空形成密封。封隔式尾管懸掛器--工作原理1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司坐封腿封隔器（坐封前）封隔器（坐封后）封隔式尾管懸掛器--工作原理1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司1、同時(shí)具有在注水泥前座掛尾管、注水泥后立即封隔尾管—套管環(huán)空兩種功能；2、活動(dòng)套筒內(nèi)設(shè)計(jì)有卡簧，一旦膠筒脹封即實(shí)現(xiàn)永久封隔；3、可承受30Mpa的正負(fù)壓差；4、座封簡(jiǎn)單。只需下壓鉆具10～30t，便完成座封。封隔式尾管懸掛器--性能特點(diǎn)1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司規(guī)格ABC座封壓力，t30～50額定負(fù)荷，t

160120160載荷支撐套承載能力，t

161616密封能力，MPa

25

2525液缸剪釘剪斷壓力，MPa

7～8

7～87～8球座剪釘剪斷壓力，MPa

16～17

16～1716～17尾管膠塞剪釘剪斷壓力，MPa

121212適用套管鋼級(jí)N80P110N80P110N80P110適用套管壁厚(mm)10.0311.0511.99適用套管公稱重量(m/kg)59.5264.7369.94封隔式尾管懸掛器--主要參數(shù)1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司51/2811.9957/3111.0565/3510.03座掛前/座掛后，cm2套管壁厚（mm）過(guò)流面積410（NC50）提升短節(jié)上接頭扣型187回接筒內(nèi)徑（mm）2800回接筒長(zhǎng)度（mm）S45/42銅球直徑（mm）332鉆桿膠塞總長(zhǎng)（mm）155本體內(nèi)徑（mm）215本體最大外徑（mm）主要參數(shù)（續(xù)表）1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司封隔式尾管懸掛器--動(dòng)畫(huà)演示1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司04年初塔河油田T739井，尺寸95/8×51/2。井深6063.5m,懸掛器下深4248.5m，尾管長(zhǎng)1811m。坐掛12MPa，剪球座20MPa。注水泥后下壓鉆具48t，坐封封隔器，試壓15MPa，重疊段密封良好。上提送入鉆具循環(huán)出多余的水泥漿，整個(gè)施工過(guò)程順利。封隔式尾管懸掛器--應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司生產(chǎn)井，定向井井深3451.08m井斜62.39，懸掛器處井斜61095/8套管下深2150m，7尾管長(zhǎng)度1496m鉆具浮重58T尾管浮重42T脹封封隔器42T，試壓18MPa，密封可靠。BZ25-1氣田B32井封隔式尾管懸掛器--應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司國(guó)內(nèi)主要在中海油所屬渤海、南海、東海油氣田使用，目前已使用了60多套；勝利油田、土哈油田也有使用國(guó)外在尼日利亞、哈薩克斯坦、緬甸、沙特使用。封隔式尾管懸掛器--應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司封隔回接插頭用途

用于高壓油氣井，在懸掛器頂部形成高壓密封，以阻止和補(bǔ)救尾管－套管重疊段發(fā)生環(huán)空氣竄。使用方法●鉆桿送入坐封，達(dá)到封隔重疊段的目的；●套管或套管加鉆桿送入，即將尾管回接至井口或井內(nèi)某一位置，注水泥后再坐封。1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司回接筒封隔膠筒防退卡瓦回接插頭懸掛器上層套管封隔回接插頭1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司防退卡瓦封隔膠筒密封組封隔回接插頭1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)啟動(dòng)壓力10t座封壓力30-50t封隔器密封能力MPa>25MPa封隔回接插頭1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司

外層套管封隔膠筒防退卡瓦封隔回接插頭－實(shí)驗(yàn)情況1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司2.液壓—機(jī)械雙作用尾管懸掛器

用途提高坐掛成功率提高循環(huán)過(guò)流通道面積

1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司雙保險(xiǎn)尾管懸掛器總裝圖2.液壓—機(jī)械雙作用尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司2.液壓—機(jī)械雙作用尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司

液壓坐掛機(jī)構(gòu)全部設(shè)計(jì)在送入工具上，可多次使用液壓、機(jī)械雙保險(xiǎn)；卡瓦位于懸掛器的凹槽內(nèi)，下入過(guò)程中不會(huì)受到損傷增加了內(nèi)循環(huán)通道，過(guò)水面積較常規(guī)懸掛器增大35%2.液壓—機(jī)械雙作用尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司2.液壓—機(jī)械雙作用尾管懸掛器

序號(hào)

參數(shù)名稱

參數(shù)值

1

懸掛器額定負(fù)荷

120T

2

載荷支撐套承載能力

20T

3

密封總成密封能力

大于25MPa

4

液缸剪釘剪斷泵壓

7-8.0MPa

5

球座剪釘剪斷泵壓

16-17MPa

6

大膠塞剪釘剪斷泵壓

12MPa

7

座掛前卡瓦外徑

Φ211mm

8

本體最大外徑

Φ215mm

9

座掛后卡瓦張開(kāi)外徑

Φ231.5mm（最大行程時(shí)）

10

適用的套管鋼級(jí)

N80P110

11

適用的上層套管壁厚

10.03mm11.05mm11.99mm

12

連接扣型

NC50(410)

13

投球直徑

SΦ45(SΦ42)mm

過(guò)流面積(cm2)

座掛前

座掛后

壁厚10.03mm

61.76

48.7

14

壁厚11.05mm

54.78

44.26

壁厚11.99mm

48.17

40

1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司班深1井的應(yīng)用☆技術(shù)數(shù)據(jù)井深：3223.66m尾管下深：3182.21m尾管:177.8mm尾管長(zhǎng)：1616m尾管重：56T總懸重：90T2.液壓—機(jī)械雙作用尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司施工程序1、下套管，接懸掛器，稱尾管浮重56T。2、下到設(shè)計(jì)位置，接方鉆桿，循環(huán)，稱總懸重90T。3、座卡瓦，倒扣12圈，上提2.5m，下放進(jìn)行座掛,指重由90T下降到40T,鉆桿回縮1.2m（計(jì)算1.14m），座掛成功。4、繼續(xù)倒扣20圈，上提2.5m，懸重42T,反扣已全部卸開(kāi)。2.液壓—機(jī)械雙作用尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司大慶新2井的應(yīng)用☆技術(shù)數(shù)據(jù)井深：3000m平均井徑：278.7mm井斜：4.3°上層套管：244.5mm尾管:139.7mm尾管長(zhǎng)：1140m尾管下深：2997m球座位置：2969m尾管懸掛器下深：1857m2.液壓—機(jī)械雙作用尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司施工程序1、下套管，接懸掛器，稱尾管浮重24T。2、下到設(shè)計(jì)位置，接方鉆桿，留方余1.95m,稱重76T。3、接方鉆桿循環(huán)，循環(huán)壓力4—5MPa；投球，并以小排量泵送10min，約25min后，壓力上升至12MPa時(shí)，穩(wěn)壓5min，下放鉆具至懸重46T,回縮距1m，判斷座掛成功。4、憋壓21MPa，球座剪釘剪斷，壓力回落為0,循環(huán)暢通。2.液壓—機(jī)械雙作用尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司上本體上液缸下液缸下本體尾管懸掛器－本體3.超大尺寸尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司主要性能特點(diǎn)●雙錐體、雙液缸結(jié)構(gòu)，雙排卡瓦均勻分布，懸掛負(fù)荷大，保險(xiǎn)性好?！馱形雙向密封組合，密封裝置可回收，不需鉆除。●滾珠軸承設(shè)計(jì)，不需找中和點(diǎn)，丟手方便?！襁^(guò)流面積足夠大，較國(guó)外同類產(chǎn)品提高18%以上?！癃?dú)特的回接裝置設(shè)計(jì)，必要時(shí)可將尾管回接至井口3.超大尺寸尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司規(guī)格133/8"×95/8"(Ф339.7×Ф244.5)最大懸掛負(fù)荷，t240密封能力，MPa＞25液缸剪釘剪斷壓力，MPa6.8球座剪釘剪斷壓力，MPa17.7本體最大外徑，mm308本體最小內(nèi)徑，mm220.5回接筒長(zhǎng)度，mm1200--1800回接插頭密封組合4×4組“v”形圈回接插頭密封能力,MPa＞25適用套管壁厚，mm9.610.9212.19過(guò)流面積(cm2)(坐掛前/坐掛后)套管壁厚(mm)9.65178/12510.92166/12012.19153/1163.超大尺寸尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司尾管懸掛器座掛拉伸試驗(yàn)結(jié)果外層套管參數(shù)外徑（mm）內(nèi)徑（mm）鋼級(jí)341316.8N80外層套管徑向變形（mm）拉伸負(fù)荷(T）80160180240上排卡瓦0.10.20.70.7外層套管軸向位移（mm）4.24.26.16.13.超大尺寸尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司

SSX-A型133/8〞×95/8〞懸掛器主要在新疆塔河油田推廣應(yīng)用。最大井深5400m

尾管最長(zhǎng)2571.4m

最大懸重190t。

成功解決了塔河油田南部石炭系鹽體覆蓋區(qū)鹽膏層的鉆井問(wèn)題。121/4“井眼近5400m，裸眼段長(zhǎng)達(dá)2400m，其間穿過(guò)260m的巨厚鹽膏層。若采用95/8”套管一次固井，僅下套管時(shí)間就會(huì)超過(guò)80h，而據(jù)測(cè)算，鹽膏層的蠕動(dòng)72h就可將121/4“井眼全部封死。3.超大尺寸尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司序號(hào)井號(hào)133/8"套管下深m133/8"套管壁厚mm95/8"尾管長(zhǎng)度m浮重t回接情況1CB32A-2C170612.191804.7106.5沒(méi)回接2CB32-A-4186612.191901.4112.1沒(méi)回接3沙105299812.192477.5143回接順利4沙107299012.192558149回接順利5沙106300812.192571.4148回接順利3.超大尺寸尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司07-08年懸掛器服務(wù)一覽表型號(hào)井號(hào)/井別使用時(shí)間施工地點(diǎn)井深(m)

尾管長(zhǎng)度(m)

座掛憋球座座掛倒扣SSA-ASTK1225/開(kāi)發(fā)井08.02.07塔河油田5784.652829.381218良好SSA-ASTK1239/直井08.02.22塔河5658.53169.211118良好SSX-ASYQ6/探井08.03.18塔河5683.133725.431215良好SSX-ASTK1228/開(kāi)發(fā)井08.03.19塔河569231791216良好SSX-AS三星1井/預(yù)探井08.4.27重慶4664.6521711419良好

SSX-A張海101生產(chǎn)井07.1.14大港后塘村25148451117良好SSX-A中207.1.13西指塔中5518260511.517.5良好SSX-AXH107.1.31塔河油田525223261219良好SSX-AYQ807.3.9塔河油田58802894.681118良好SSX-ATK111707.5.11塔河油田538225181119良好SSX-ASAT507.5.26塔河油田533124841620良好SSX-AAD207.6.22塔河油田562830461218良好SSX-AAD307.6.25塔河油田5680263112—1718做掛打滑SSX-A都護(hù)107.9.6塔河油田5465213712.5

19

良好SSX-ASTK1118X07.9.7塔河油田52082356.961217良好SSX-A星火307.9.19塔河油田555727001221良好3.超大尺寸尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司新技術(shù)的使用、井下復(fù)雜情況促進(jìn)了非常規(guī)尺寸尾管懸掛器的開(kāi)發(fā)

大陸架已經(jīng)研制并投入使用的尾管懸掛器5.特殊尺寸尾管懸掛器16×113/4133/8×103/4113/4×85/8103/4×81/8103/4×75/895/8×81/895/8×75/885/8×65/875/8×61/865/8×43/41/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司川東北地區(qū)固井難點(diǎn)地質(zhì)條件復(fù)雜

碳酸鹽裂縫性高壓氣藏，目的層埋藏4000～7000m縱向多壓力系統(tǒng)，而且地層橫向差異性非常大。氣層活躍，鉆遇氣層當(dāng)量密度大于2.0g/cm3。高壓氣層富含H2S和CO2等有害氣體，而且含量較高地溫梯度較高，井底靜止溫度達(dá)到180℃以上。

5.特殊尺寸尾管懸掛器套管系列:133/8“（135/8”）、103/4“、75/8”、53/4“固井方式：尾管固井（回接）工藝。套管扣型：氣密扣給工具供應(yīng)商提出了一個(gè)新的課題---開(kāi)發(fā)與套管配套的特殊尺寸系列固井工具及附件。

特殊尺寸井身結(jié)構(gòu)

5.特殊尺寸尾管懸掛器對(duì)固井工具的要求

滿足常規(guī)的可靠、安全、有效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用外，還應(yīng)滿足以下要求：

①滿足套管特殊尺寸的要求；②工具的制造材質(zhì)、強(qiáng)度、抗腐蝕性能與套管一致或相近；③具有與套管一致的氣密連接扣型；④適應(yīng)該地區(qū)井下條件，如高溫、高壓、高密度等。5.特殊尺寸尾管懸掛器尾管懸掛器液缸結(jié)構(gòu)

新型結(jié)構(gòu)常規(guī)結(jié)構(gòu)5.特殊尺寸尾管懸掛器

尾管懸掛器結(jié)構(gòu)圖

尾管懸掛器結(jié)構(gòu)示意圖5.特殊尺寸尾管懸掛器尾管懸掛器主要性能參數(shù)型

號(hào)SSX-CSSSX-ASDYX-CS尺

寸133/8×103/4103/4×75/875/8×53/4懸掛負(fù)荷，t24018090最大外徑，mm308240163通徑，mm245172121.4套管壁厚，mm11.4312.5712.5713.8412.7過(guò)流面積，cm278/6270/5469.15/38.8956.22/3422.77/15.88抗拉強(qiáng)度，t349332198抗內(nèi)壓，MPa4761MPa71MPa抗擠強(qiáng)度，MPa2848MPa66MPa出廠試壓，MPa≥25≥25MPa≥25MPa5.特殊尺寸尾管懸掛器川東北地區(qū)從06年開(kāi)始到08年上半年已經(jīng)使用60多套特殊尺寸抗硫尾管懸掛器。總體良好，達(dá)到設(shè)計(jì)要求指標(biāo)，滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。

尾管懸掛器應(yīng)用5.特殊尺寸尾管懸掛器應(yīng)用實(shí)例：

07年6月15－17日，普光12井103/4“尾管固井。井深3868m，密度1.40g/cm3，上層Ф339.7mm套管下深2008.08m。

133/8“×103/4”SSX-CS型尾管懸掛器，連接扣型TP-NF。懸掛尾管1998m，浮重152t。懸掛器坐掛、剪球座、倒扣、碰壓、凡爾密封一切正常。

尾管回接在多次試插的情況下，密封仍然有效，施工順利。

超大尺寸抗硫尾管懸掛器第一次在川東北地區(qū)使用。尾管懸掛器應(yīng)用實(shí)例5.特殊尺寸尾管懸掛器五開(kāi)最大井斜26.47°。最高井底溫度180℃。地層壓力系數(shù)1.03～1.23。最大井底壓力94MPa。位于塔河油田,設(shè)計(jì)井深8000m。完鉆井深8408m。為亞洲第一垂直深井。

塔深1井非常規(guī)系列尾管懸掛器5.特殊尺寸尾管懸掛器5級(jí)井身結(jié)構(gòu)非常規(guī)鉆頭系列非常規(guī)套管系列組合式鉆具結(jié)構(gòu)井身結(jié)構(gòu)使用61/2″鉆頭持續(xù)鉆進(jìn)，直至鉆達(dá)地質(zhì)目標(biāo)。65508405

139.7(特殊間隙)

8408165.1五開(kāi)O1p

底部?；亟油矊?shí)探頂深5297.1m。52086800206.375(無(wú)接箍)

6800241.3四開(kāi)C1b底部。懸掛即回接，回接筒頂深3035.46m。地面5448.80273.05

(無(wú)接箍)5460311.15三開(kāi)E3s頂部。地面3203.24339.73206444.5二開(kāi)N2k上部。地面305.13508306.13660.4一開(kāi)實(shí)鉆數(shù)據(jù)

Q。地面21.572021.5914.4導(dǎo)管備注

位置與控制說(shuō)明水泥返高m

下深m

套管尺寸mm

井深m

鉆頭尺寸mm

開(kāi)次5.特殊尺寸尾管懸掛器回接

研發(fā)非常規(guī)尾管固井工具三種尾管懸掛器都屬于非常規(guī)規(guī)格。國(guó)外公司以時(shí)間緊張、應(yīng)用前景不明朗為由委婉拒絕。自主研發(fā)要冒大風(fēng)險(xiǎn)，難度在于環(huán)空間隙小，尺寸排列難，強(qiáng)度要求高等。連接扣型為特殊扣型?！簟簟簟?.特殊尺寸尾管懸掛器主要性能參數(shù)F172F238F308本體最大外徑，mm121213剪尾管膠塞壓力，MPa16～181816～17球座剪釘剪斷壓力，MPa11～12109～10液缸剪釘剪斷壓力，MPa>25>25>25密封能力，MPa303030載荷支撐套承載能力，t90180240額定負(fù)荷，tSSX-CSSX-CFSSX-C型號(hào)81/8"×51/2"Φ206.38×Φ139.7

103/4"×81/8"Φ273.05×Φ206.38

133/8"×103/4"Φ339.7×Φ273.05

規(guī)格五開(kāi)四開(kāi)三開(kāi)開(kāi)次5.特殊尺寸尾管懸掛器41.14/29.8466.52/46.3856.84/41.8769.15/38.8956.22/34過(guò)流面積坐掛前/坐掛后，cm213.512.5713.84

10.9212.19上層套管壁厚，mmVAM-TOPTP-FJTP-FJ適用的尾管扣型NC38NC50520（5-1/2"貫眼）提升短節(jié)上接頭扣型34.2663.5190.32尾管公稱重量，kg/m10.5413.5013.84適用尾管壁厚，mm120030001200回接筒長(zhǎng)度，mmF118.62F179.5F245本體最小內(nèi)徑，mm五開(kāi)四開(kāi)三開(kāi)開(kāi)次主要性能參數(shù)（續(xù)）5.特殊尺寸尾管懸掛器應(yīng)用基本數(shù)據(jù)

除Φ206.38mm尾管因循環(huán)時(shí)鉆具事故，未完成座掛外，其他兩種規(guī)格的尾管固井都實(shí)現(xiàn)了以下目標(biāo)：尾管順利下入設(shè)計(jì)井深；開(kāi)泵循環(huán)井眼暢通；投球、座掛、憋球座、倒扣、密封、注水泥、替漿、提出送入工具都符合設(shè)計(jì)要求；固井質(zhì)量合格。√√√√5.特殊尺寸尾管懸掛器三種規(guī)格尾管固井基本數(shù)據(jù)

規(guī)格Φ339.7×Φ273.05Φ273.05×Φ206.38Φ206.38×Φ139.7尾管下深，m5448.868008405尾管長(zhǎng)，m2413.341495.631768尾管空重，t210.396.159.4座掛壓力，Mpa12

12.5球座剪斷壓力，Mpa19.5

17.5鉆井液密度，kg/L1.341.111.15注水泥量，m312854.528.8水泥漿密度，kg/L1.761.21.80固井質(zhì)量合格合格合格應(yīng)用基本數(shù)據(jù)5.特殊尺寸尾管懸掛器應(yīng)用基本數(shù)據(jù)

運(yùn)用先進(jìn)的理念和技術(shù)，攻克了非常規(guī)懸掛器的設(shè)計(jì)及施工技術(shù)難關(guān)，創(chuàng)造了多個(gè)新的紀(jì)錄。

最大懸掛重量達(dá)210t；

最大懸掛器下深6637m；

浮箍浮鞋下深8405m。5.特殊尺寸尾管懸掛器5.特殊材質(zhì)尾管懸掛器

屬氫去極化腐蝕。腐蝕特征為點(diǎn)蝕。當(dāng)CO2分壓＞0.21MPa（含水），具有嚴(yán)重腐蝕性。CO2

腐蝕H2S腐蝕屬氫去極化腐蝕。腐蝕特征為斷裂或開(kāi)裂。工程力學(xué)認(rèn)為H2S分壓＞0.2068KPa時(shí)，應(yīng)考慮使用防硫化氫材料。腐蝕介質(zhì)1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司

H2S腐蝕屬氫去極化腐蝕。腐蝕特征通常以氫脆斷裂為主，發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂、氫誘發(fā)裂紋、氫鼓泡現(xiàn)象。工程力學(xué)認(rèn)為PH2S＞0.2068KPa，應(yīng)使用防硫化氫材料。

與鋼廠合作開(kāi)發(fā)用于中低H2S環(huán)境下使用的固井工具管材－27CrMoTi，其成分和機(jī)械性能相當(dāng)于API套管的C－90級(jí)抗H2S腐蝕懸掛器及應(yīng)用國(guó)內(nèi)外對(duì)于中低H2S環(huán)境，普遍采用C－90等低硬度的材質(zhì)；但對(duì)于高濃度H2S井，國(guó)外采用Ni基高合金鋼，價(jià)格是一般管材的20－40倍以上。1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司27CrMoTi鋼材

化學(xué)成分CMnSiSPNiCrMoTi0.310.520.290.0050.0080.050.980.280.10屈服極限MPa強(qiáng)度極限MPa延伸率﹪硬度HB沖擊J66572524.0219DVH94機(jī)械性能抗H2S腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司實(shí)驗(yàn)完成單位：西安管材研究所

采用美國(guó)腐蝕工程協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

SCC試驗(yàn)（抗應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)）

（NACEStandardTM0177-2000A）

HIC試驗(yàn)（氫起泡實(shí)驗(yàn)）（NACEStandardTM0284-2003）

儀器：應(yīng)力環(huán)載荷：80%最小屈服應(yīng)力溶液：飽和人工合成海水通入飽和H2S，

PH值4.9。溶液：飽和人工合成海水

通入飽和H2S，

PH值5.1。

材質(zhì)模擬試驗(yàn)抗H2S腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司材質(zhì)模擬試驗(yàn)H2S實(shí)驗(yàn)裝置示意圖1.N2氣瓶2.H2S氣瓶3.實(shí)驗(yàn)容器及試樣4.H2S處理系統(tǒng)5.T形接頭抗H2S腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司試驗(yàn)結(jié)果SCC試驗(yàn)試樣在經(jīng)過(guò)H2S酸性溶液浸泡720小時(shí)（30天），試樣表面在放大10倍的情況下，未發(fā)現(xiàn)裂紋。也就是說(shuō)在特定的拉應(yīng)力作用下，試樣不發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂。HIC試驗(yàn)試樣在經(jīng)過(guò)H2S酸性溶液浸泡96小時(shí)（4天）,表面在放大50倍的情況下，未發(fā)現(xiàn)氫鼓泡現(xiàn)象；其斷面在放大

200倍的情況下，也未發(fā)現(xiàn)氫鼓泡現(xiàn)象。即材料在飽和

H2S人工海水浸泡，不產(chǎn)生氫致裂紋。開(kāi)發(fā)的材料具有良好的抗H2S腐蝕能力，滿足中低H2S含量的腐蝕條件下完井要求。抗H2S腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司應(yīng)用－川東北地區(qū)06-07年部分抗H2S懸掛器使用統(tǒng)計(jì)

用戶規(guī)格型號(hào)井號(hào)/井別使用時(shí)間地點(diǎn)井深(m)尾管長(zhǎng)度M座掛憋球座中海油服(塘沽)95/8"×7"DYX-AFSBZ28-1-N706.07.29渤海5號(hào)平臺(tái)4010793.311219勝利黃河南方103/4"×75/8"SSX-AS清溪106.11.30四川達(dá)州2913.9613921313勝利黃河南方103/4"×75/8"XGJ-AS黑池1井06.03.01四川通江47561550

勝利黃河南方75/8''x53/4''DYX-CS河壩2井井07.07.16通江縣5222.115651218勝利黃河南方103/4''x75/8''SSX-CS老君一井07.05.09四川

宣漢61702931.441319西南石油局95/8"×7"SSX-AS石深1井06.03.31四川閬中409812161218抗H2S腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司06-07年部分抗H2S懸掛器使用統(tǒng)計(jì)（續(xù)）西南石油局75/8''x53/4''DYX-CS元壩1井07.03.29四川蒼溪7171.598651320.5西南石油局75/8''x53/4''DYX-CS馬一井07.06.06四川巴中5548108616.540中原川東133/8x104/3SSX-cs普光12井07.06.15四川普光386819981518中原川東103/4×75/8SSX-AS紅參106.06.08四川若爾蓋54562256.741118.5中原川東103/4×75/8SSX-AS大灣106.10.02四川宣漢327724141217.5中原川東95/8"×7"SSX-AS普光906.06.08四川宣漢638928421218.5江漢西南95/8''x7''SSX-AS建深7井07.06.26利川黃水鎮(zhèn)4245.1312071319江漢西南75/8×53/4"DYX-CS金雞1井06.04.28四川梁平47753311112江漢西南103/4x75/8''SSX-AS建深一井07.06.16湖北利川4987135212

19

川局井下95/8’'x7'‘SSX-AS臥118-1井07.02.24重慶長(zhǎng)壽378016501214川局井下75/8''x53/4''DYX-CS普光101井07.05.08四川宣漢615352611.518南方公司103/4x75/8SSX-CS河壩2井07.02.03通江縣4957

1216南方公司103/4''x7''SSX-CS普光10井07.03.24四川

宣漢654026271117抗H2S腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司從03年起，在塔河油田的含H2S條件下這種材質(zhì)已5年，累計(jì)達(dá)到180口井左右，主要是133/8×95/8、95/8×7尾管懸掛器和95/8分級(jí)箍，至今未發(fā)生腐蝕問(wèn)題。塔河油田腐蝕環(huán)境井深4500-6000mH2S分壓0.0005-0.04MPaCO2分壓0.05-1.146MPa（個(gè)別井）應(yīng)用－新疆地區(qū)抗H2S腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司

27CrMoTi抗H2S腐蝕材質(zhì)的強(qiáng)度低，無(wú)法滿足川東北氣田高強(qiáng)度和高H2S要求，因此必須進(jìn)行重新選材。高強(qiáng)度抗H2S腐蝕懸掛器研制川東北氣田腐蝕環(huán)境井深5000-7000m以內(nèi)井筒溫度

130-160℃氣層壓力120-140MPaH2S含量8-16%CL濃度250000ppmPH大于31/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司大陸架公司承擔(dān)了中國(guó)石化股份公司科技部課題

《抗高溫高壓耐腐蝕固井工具的研制》

鑒于天津大無(wú)縫、無(wú)錫西姆萊斯鋼管公司為中石化南方公司提供高強(qiáng)度、高抗硫套管，與之簽定向大陸架供應(yīng)鋼坯協(xié)議，采用其熱處理工藝，確保了固井工具材質(zhì)與套管完全一致。高強(qiáng)度抗H2S腐蝕懸掛器研制1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司天鋼TP-110TSS材質(zhì)強(qiáng)度：屈服強(qiáng)度763-850MPa

抗拉強(qiáng)度大于862MPa

抗擠強(qiáng)度448MPa（10?）抗H2S腐蝕試驗(yàn)

試驗(yàn)采用NACETM0177-96標(biāo)準(zhǔn)（A拉伸試驗(yàn)方法），試驗(yàn)應(yīng)力為80％最小屈服強(qiáng)度，5％NaCl+0.5%冰乙酸溶液在飽和H2S條件下720小時(shí)，管材未發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂。即管材的SSC門(mén)檻值80％。高強(qiáng)度抗H2S腐蝕懸掛器研制1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司

已經(jīng)與中石化南方公司簽訂協(xié)議，為其改進(jìn)的井身結(jié)構(gòu)的元壩22井、新黑池1井研制開(kāi)發(fā)

16×11?11?

×85/8

85/8

×65/8

65/8

×4?

目前已完成16×11?11?

×85/8懸掛器加工和試驗(yàn)

系列尾管懸掛器高強(qiáng)度抗H2S腐蝕懸掛器研制1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司抗CO2腐蝕懸掛器及應(yīng)用

CO2

腐蝕屬氫去極化腐蝕，腐蝕特征為點(diǎn)蝕。當(dāng)CO2分壓＞0.21MPa（含水），具有嚴(yán)重腐蝕性。

選材13Cr合金鋼我所與日本住友公司合作，針對(duì)雅克拉氣田開(kāi)展了13Cr管材腐蝕模擬試驗(yàn)。雅克拉氣田井深4100-5800m氣層壓力49MPaCO2含量0.76-4.63％H2S含量0.002-0.025％1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司不同材質(zhì)在CO2環(huán)境下隨溫度的腐蝕曲線抗CO2腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司CSiMnPSCrNiMoNbA0.200.750.760.0100.00413.2---B0.020.470.500.0200.00512.82.95--C0.230.290.510.0120.0041.06-0.600.034CO2＋H2S條件下不同材質(zhì)腐蝕速度三種試驗(yàn)材料成分表抗CO2腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司H2S＋CO2條件下不同材質(zhì)腐蝕曲線抗CO2腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司2Cr13不銹鋼化學(xué)成份（%）CMnSiPSCrNiCu0.15

0.220.251.00≤1.00≤0.025≤0.0212.014.0≤0.50≤0.252Cr13不銹鋼機(jī)械性能

試樣編號(hào)屈服極限MPa強(qiáng)度極限MPa延伸率%硬度HB167583015237268082516237抗CO2腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司特殊工藝特殊處理工藝，使機(jī)械性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求；對(duì)絲扣扣型進(jìn)行微調(diào)，降低單扣受載峰值；絲扣雙金屬電鍍，防止高扭矩下絲扣粘扣?？笴O2腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司13Cr不銹鋼尾管懸掛器應(yīng)用井號(hào)油田井類型尾管下深m尾管長(zhǎng)度m尾管重量t應(yīng)用條件W12-1-B20潿12-1北定向井3245.00939.4454.5Pco2＞0.2MPaW12-1-B9潿12-1北定向井2615.00523.6640.0W12-1-B10潿12-1北定向井2609.44448.7439.0W12-1-B2潿12-1北定向井2909.00620.2240.6W12-1-B18潿12-1北定向井3884.111040.4460.0普光1井四川宣漢定向井5671.002356.00122.7H2S：16％川孝560井四川德陽(yáng)探井直4698.001948.0060.0部分177.8mm13Cr不銹鋼尾管懸掛器應(yīng)用抗CO2腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司雅克拉氣田油套管及工具使用情況使用13Cr材質(zhì)油套管和工具，未發(fā)現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。但使用常規(guī)P110管材油管約一年腐蝕穿孔。抗CO2腐蝕懸掛器及應(yīng)用1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司6.篩管懸掛完井系統(tǒng)常見(jiàn)的篩管尾管完井管串結(jié)構(gòu)

送入鉆桿+尾管懸掛器+尾管串+碰壓座+浮箍+液壓分級(jí)箍+管外封隔器+盲管(盲板)+篩管串+引鞋存在的弊端分級(jí)箍無(wú)法關(guān)閉

分級(jí)箍提前打開(kāi)，封隔器無(wú)法坐封1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司送入鉆桿+尾管懸掛器+尾管串+液壓式分級(jí)箍+管外封隔器+專用球座+篩管串+引鞋改進(jìn)后的管串結(jié)構(gòu)球座6.篩管懸掛完井系統(tǒng)1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司使用膠木球，小排量泵送至分級(jí)箍?jī)?yōu)點(diǎn)：避免了下鉆過(guò)程中“液力激蕩”問(wèn)題分級(jí)箍可以關(guān)閉6.篩管懸掛完井系統(tǒng)1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司針對(duì)不固井篩管完井結(jié)構(gòu)1：尾管懸掛器＋可提出球座＋篩管優(yōu)點(diǎn)：免除鉆球座施工，減少完井周期，降低完井成本。結(jié)構(gòu)2：尾管懸掛器＋可提出球座＋分段封隔篩管（外部）＋循環(huán)脹封管柱（內(nèi)部與中心管相連）優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)一次完成懸掛、沖洗、分段脹封防砂工藝，免除鉆球座施工，減少完井周期，降低完井成本。應(yīng)用：冀東油田、土哈油田7.可提出球座懸掛完井系統(tǒng)1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司在入井過(guò)程中可旋轉(zhuǎn)尾管，有助于尾管順利下到設(shè)計(jì)位置。有助于改善頂替效率，提高尾管固井質(zhì)量。在小間隙井中，旋轉(zhuǎn)尾管可幫助尾管順利下到設(shè)計(jì)位置，尾管的旋轉(zhuǎn)可使水泥漿均勻地分布在尾管周?chē)?。有助于解決定向井套管偏心頂替效率差的問(wèn)題，并有助于防止環(huán)空竄流通道的形成。8.旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司旋轉(zhuǎn)尾管作業(yè)流程坐掛懸掛器尾管與送入工具丟手注水泥，替漿，并旋轉(zhuǎn)尾管下入尾管及懸掛器旋轉(zhuǎn)尾管固井工具1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司懸掛器主要結(jié)構(gòu)型式機(jī)械式旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器；液壓式旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器；封隔式旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器。丟手工具主要結(jié)構(gòu)型式機(jī)械式丟手工具；液壓式丟手工具；封隔式丟手工具。

國(guó)外技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)旋轉(zhuǎn)尾管固井工具1/11/2023德州大陸架油氣高科技分公司※卡瓦驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆桿水泥頭※頂驅(qū)旋轉(zhuǎn)鉆