基于提高下尾管懸重預測精度的方法與應用

沈元波，徐 鯤，馬志忠，和鵬飛，袁則名，徐 彤

（1.中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452；2.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

在鉆井作業過程中，下7"尾管是一項風險較高的作業，操作不當，容易出現卡尾管等復雜情況。針對渤海油田渤中34-2/4區塊地質復雜，存在著嚴重的井壁失穩、縮徑和井漏等問題，為了降低鉆井作業中的復雜情況及事故，利用相關軟件進行了全井段摩阻扭矩動態跟蹤與預測、全工況水力（包括ECD）跟蹤與預測等計算，從而減少復雜情況的發生，節省鉆井作業時效。其中摩阻扭矩分析預測，最直觀的就是分析預測在一定摩阻系數下的上提拉力和扭矩值，通過跟蹤實際操作并將實際值與預測值進行對比，分析判斷井下狀況及井眼清潔狀況[1]。另外通過摩阻扭矩分析還可以保證懸重扭矩在鉆具及設備能力范圍內，保證鉆具及設備的安全[2，3]。摩阻扭矩分析主要包括后續鉆進摩阻和下套管懸重，以前預測下尾管懸重主要是通過測量施工過程中實際鉆進扭矩和完鉆的起鉆載荷，推測出實際井眼的摩阻系數，預測井下套管在各種工況下的載荷[4]，這種方法對反演得到的摩擦系數未經過準確性論證，因此預測的下尾管懸重在一定程度上存在著與實際懸重偏差較大的問題。為了提高下7"尾管懸重預測精度，開展了相應的研究，探索了一種提高下7"尾管懸重預測精度的方法。

1 技術方法

基于提高下7"尾管懸重預測精度主要技術流程如下：（1）通過對鄰井通井鉆具下、起鉆及下尾管等作業反演摩擦系數，建立該區塊摩擦系數庫。（2）找出該區塊的摩擦系數整體規律。（3）反演正在作業井通井鉆具起、下鉆等工況的摩擦系數。（4）將正在作業井反演得到的摩擦系數與該區塊的摩擦系數進行對比分析。若符合整體規律，則利用正在作業井的摩擦系數進行下尾管懸重預測；若不符合整體規律，則利用該區塊的摩擦系數進行下尾管懸重預測。（5）利用驗證后的摩擦系數進行正在作業井的下尾管懸重預測。

1.1 鄰井摩擦系數反演

對渤中34-2/4區塊A41、A43、A44三口井反演通井鉆具下鉆、起鉆的摩擦系數，實際下尾管工況的摩擦系數，建立區塊的摩擦系數庫（篇幅原因，本數據庫只建立三口井數據）（見表1）。

表1 鄰井摩擦系數反演

1.2 找出區塊摩擦系數整體規律

通過表1分析可知，本區塊實際下入尾管的摩擦系數與通井鉆具起鉆反演得到的摩擦系數一致，呈現出這一規律。因此確定CF=0.15，OF=0.20為本區塊下尾管懸重預測的摩擦系數。

1.3 反演正在作業井摩擦系數

對渤中34-2/4區塊正在作業的井A40井、A37S1井通井鉆具下鉆、起鉆工況進行摩擦系數反演（見表2）。

表2 正在作業井摩擦系數反演

1.4 利用區塊摩擦系數規律進行準確性驗證

通過表2可以看出，A40井通井鉆具起鉆反演得到的摩擦系數與本區塊的摩擦系數一致，因此確定CF=0.15，OF=0.20為A40井下尾管進行懸重預測的摩擦系數。A37S1井通井鉆具反演得到的摩擦系數明顯高于本區塊的摩擦系數，為了保證下尾管懸重預測的準確性，A37S1井在進行下尾管懸重預測時棄用了該井起鉆反演得到的摩擦系數CF=0.30，OF=0.35，而是使用了本區塊的摩擦系數CF=0.15，OF=0.20。

1.5 進行作業井下尾管懸重預測

利用經過論證的摩擦系數，利用計算軟件進行下尾管懸重預測（見圖1、圖2）。

2 應用效果分析

2.1 預測值與實際值對比

利用A40井和A37S1井實際下尾管懸重和預測懸重進行對比（見圖3、圖4）。從圖3、圖4中可以看出預測與實際吻合良好。

2.2 下尾管作業實際數據摩擦系數反演

A40井和A37S1井下尾管作業結束后，利用實際下尾管數據反演得到摩擦系數（見表3）。

表3 下尾管后實際數據反演摩擦系數

通過表3可以看出，實際反演的摩擦系數與預測下尾管懸重時確定的摩擦系數是一致的，充分印證了該方法的可靠性。

3 結論

圖1 A37S1井下尾管懸重預測

圖2 A40井下尾管懸重預測

圖3 A37S1井預測與實際對比圖

（1）分析與實踐表明，利用區塊整體摩擦系數規律論證反演的摩擦系數的可靠性，該方法進行尾管懸重預測可行。

（2）在預測懸重時摩擦系數的選取很關鍵，要建立整個區塊的摩擦系數庫，從整個區塊整體分析，有助于發現規律，提高預測的準確性。

圖4 A40井預測與實際對比圖

（3）利用通井鉆具起下鉆懸重反演的摩擦系數進行下7"尾管懸重預測時，不需要對反演得到的摩擦系數進行附加。

新型低溫酯化催化劑研制成功

近日，北京化工大學聯合安陽師范學院研制出一種新型催化劑。該催化劑可提高增塑劑鄰苯二甲酸二異辛酯（DOP）、對苯二甲酸二異辛酯（DOTP）的反應效率、降低反應能耗。

該催化劑有兩大特點：一是酯化溫度低于異辛醇沸點，可解決酯化過程中異辛醇始終處于“蒸發—冷凝—回流”狀態造成的能耗高、反應效率低等問題；二是催化劑在反應前后始終為固體狀態，反應結束后通過簡單過濾即可回收，經濟效益明顯提高。同時由于反應溫度降低，產品色澤好，有望省去活性炭脫色工序。

該催化劑化學成分為有機酸鈦鹽，以相同或低于現行鈦酸酯催化劑的用量用于DOP、DOTP生產過程時，雙酯化溫度由220℃～240℃降低至145℃～155℃，從而大大降低反應能耗和異辛醇損失。

（摘自中國化工信息2019年第9期）