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【石油科技】Ace Oil Tools扶正工具 套管/尾管下入无忧
石油圈出品 作者： Ace Oil Tools AS 编译： 白小明 张永君 网址： www.oilsns.com
选用合适的扶正器能提高水平井、大位移井的固井质量。钻井液顶替效率是影响固井质量的最主要的因素之一。对套管采取必要的扶正措施，不仅能保证套管顺利下入，而且能提高顶替效率，确保在管外形成均匀的、起到良好封隔作用的水泥环。
在大斜度井和水平井中，套管下入的阻力很大，管柱往往需要往下冲才能到达井底。所以，选择扶正器时必须要考虑扶正器与井壁摩擦产生的下入阻力，如果斜井段或水平位移很长，那么这种摩擦阻力就可能成为一个严重的问题；同时，套管柱由于下部重量的影响，套管在井眼中偏心严重，这也是一个需要考虑的因素。
此外，在固井过程中，管柱的旋转有助于提高钻井液的顶替效率。扶正器应允许管柱上下往复运动或旋转。
因此，水平井、大位移井对扶正器的技术要求有：①较高的复位力和较低的启动力；②较低的摩擦因数和较高的耐冲击强度；③允许套管柱旋转。由于常规的弹性扶正器随着水平位移的增加扶正效果越来越差，所以采用特殊的扶正器将是非常必要的。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
Ace公司Ratchet系列限位环（ARC）主要用于阻止扶正器和其他附件的轴向运动，以替代扶正器短节和其它工具，对增强扶正器性能十分重要。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
Ace公司可以提供所有尺寸标准版和超薄版的限位环（ACR）产品，也可以根据客户需求进行定制。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
超大轴向力； 无活动零件； 与套管接触面积小； 适用于尾管/套管钻井； 已经过现场验证； 适用于大斜度或水平井段； 高质量钢材加工制造； 高性价比； 超薄版针对小间隙应用设计，可形成最佳流道； 安装快速；
保证扶正器和其他套管附件固定在指定位置，保持套管居中；
适用于任何钢级的管材；
可安装在任意位置。
挑战
本次应用中，井身结构：上部为16”套管，下部为14-1/2” x 17-1/2”扩眼井段，需要将无接箍的13-3/8”尾管下入水深为8000英尺（2438.4米）的井中。油公司需要选择一款可信赖的产品，在各种工况下均拥有最大的固定能力，避免套管附件松动以及可能的卡尾管事故，避免井壁剥落产生掉块。
解决方案
要通过通径为14-3/4”的16”套管，必须采用超薄设计的限位环，而且在各种工况下要有足够的固定能力，这一点非常重要，尤其是当管串到达泥线位置时，使扶正器通过井口的作用力会使扶正器承受极大的载荷。
采用专利设计的超薄ARC，适用于小间隙作业工况，既可以通过受限的井径，还可以有效地应对压力激动和抽吸问题，即使在泥浆窗口较窄的情况下，也能以较快的下放速度下放。所有组件都是提前组装好的，无需在场外准备或搬运套管，现场直接安装即可。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
作为一家大型服务公司，Ace石油工具公司提出使用ARC作为最佳的解决方案，以防止下尾管过程中扶正器活动。ARC的额定载荷超过90,000磅（400 kN），可以承受大轴向载荷，同时可顺利通过16”的套管，与其他备选解决方案相比，可节省一大笔费用。
应用结果
专业技术人员在管子站将30个ARC和扶正器组装在一起。套管运至井场后，顺利通过水深8000英尺（2438.4米）的井口，最终下至井深12500多英尺（3810米），井斜70°的目标位置。尾管下到位后，循环清洗套管环空，并按设计进行固井。
这是ARC的又一次成功应用，即使较大的温度变化对其固定能力也毫无影响。
亮点
1.13-3/8” Q-125尾管顺利通过16” 97#套管（通径14.750”）；
2.作业水深8000英尺（2438.4米）；3.泥线处40°F（4.4℃）的温度对ARC毫无影响；4.尾管通过狗腿度3.0°/100’（3.0°/30米）的井段，5.最终下入到17-1/2”、井斜大于70°的裸眼段；6.尾管顺利下到位，完成固井作业。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
Ace钻井扶正器可在尾管上旋转，保持尾管定向钻井BHA的稳定性。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
套管钻井和尾管钻井被认为是减少钻井复杂性，确保安全钻过问题井段的两种最佳解决方案。这两种方法涉及到使用套管或尾管进行钻井，无需频繁的起下钻作业，在钻进作业完成后可安全起出BHA（底部钻具组合），避免BHA出现问题。
在ARC成功的基础上，Ace又研发出了Ace钻井扶正器（ADC），一种不受套管或尾管旋转影响的扶正器。
这种扶正器可用于套管或尾管需要旋转作业的环境，能够减小扭矩，将上层套管和旋转套管或尾管的磨损降至最小。适用于套管、尾管钻井和划眼，以及旋转固井等。
钻井测试期间，油气公司为了减小尾管和上层套管的扭矩和磨损，选择使用ADC并对其进行了性能评估。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
某国家石油公司选择使用ADC，以保证定向钻井作业时7”尾管柱的稳定性。
7”的ADC固体扶正器由1个扶正器和2个带延长段的ARC组成。扶正器套在ARC的延长段上，避免套管或尾套磨损。ADC扶正器设计独特，结构极为坚固，额定轴向力为90,000lbs（400kN），工具不含有任何可能引起大麻烦的细小零件。石油圈原创，石油圈公众号：oilsns
通常，可根据所钻井眼的尺寸选择ADC的尺寸。在本次应用中，8-1/2”井眼选择下入8-1/4”工具。也可以根据需要设计扶正器的肋板和导流槽的曲率。
应用结果
现场作业过程中，只需一名经验丰富的作业人员就将ADC顺利安装到尾管的预定位置上，安装一个扶正器只需不到10分钟。使用13.5个小时的纯钻时间，完成了900英尺（274.3米）的定向尾管钻井作业。尾管以30-80RPM的速度旋转总计约54,000转，在钻达设计井深后将管串起出检查工具。
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