预应力固井中新型地锚的设计

本文通过对预应力固井技术的分析,提出了一种新型结构的固井地锚.该新型地锚不但结构简单而且具有工作可靠,具有可调节开启锚爪的弹簧,使得其不但能适应不同的井况工作条件,还可以方便调节下井深度而不需要其他辅助工具。

热采井预应力固井模块化地锚的设计

为了避免热采井套管受热应力损坏,延长油气井寿命,现场多采用预应力固井。地锚作为预应力固井的必备工具,其功能可靠性和有效性显得尤为重要。国内现有地锚大多应用于较浅直井,在某些较软地层中容易锚固失效,且难以根据地层和施工需要自由组配、不能自主调节喷嘴直径、不具备锚爪自洗功能。结合上述问题,设计了热采井预应力固井模块化地锚,不仅能满足定向井施工需求,而且具有锚爪自洗和锚爪自动复位等功能,并可根据现场实际需要进行模块化组合,从而提高固井施工效率,对于预防热采井套管损坏,促进热采井高效开发具有重要的实际意义。

胜利油田西部稠油热采井预应力固井配套技术

针对胜利油田西部稠油热采井容易出现井口上移、冒汽等问题,提出降低应力集中、保护完井管柱的预应力固井工艺技术,优选配套热采双级套管预应力地锚、热采套管头、专用套管等固井配套工具。现场应用表明,该技术可以减少甚至避免稠油区块热采井发生套管变形、错断、井口上移、井口冒汽等现象的出现,效果良好。

海上热采井预应力固井套管柱力学分析及可行性探讨

目前我国海上稠油热采技术尚处于试验阶段,预应力固井是否可行和必要尚存疑问。以直井、定向井、水平井等3种典型的海上热采井为代表,基于热力学理论和WELLCAT软件研究分析了井筒温度场分布规律、预应力固井套管柱轴向力和应力分布规律以及预应力固井对套管柱伸长控制的效果,结果表明预应力固井在理论上适用于不同井型的热采井,可有效降低套管轴向压力、改善应力分布状态和减弱或避免井口升高。通过工程实例验证了预应力固井套管柱分析方法的合理性,同时对海上稠油热采井预应力固井实施难点与解决措施进行了探讨,可为海上热采井实施预应力固井试验提供理论依据和参考。

内蒙古白音查干锡14区块预应力固井技术应用研究

预应力固井就是给套管施加一定强度的拉应力,使套管在此状态下被水泥凝结,当温度升高时,就可抵消一部分套管受热产生的压应力,从而提高套管的耐温极限。预应力固井技术是国内外稠油开采普遍采用的技术。由于注蒸汽热采,随着温度变化,套管内的应力亦在不断变化,致使本体与螺纹联结受到破坏。在中原内蒙油田稠油热采条件下,油层套管所受热应力都在540MPa以上,所施加的预应力就是要部分抵消注蒸汽后套管所产生的巨大热应力(压应力),保持套管处于弹性受力范围内,而不发生塑性变形而损坏,从而延长油井寿命。

可钻型预应力固井地锚

针对国内现有的预应力固井地锚不可钻的缺陷,设计一种可钻型预应力固井地锚。该地锚能在本体内腔空心,可下放钻头,进行钻进,从而满足稠油注蒸汽热采;根据地层强度,选用合适的地锚级数;在锚爪未勾住岩层时,由复位弹簧能使锚爪收回,调节地锚在井下合适的位置后,再重新锚固。

新型单元式固井地锚的结构设计及仿真研究

针对稠油热采井进行预应力固井时，套管串下端锚固困难和锚固力不能满足设计要求的问题，设计了一种新型单元式、可复位预应力固井地锚。该地锚可根据不同的地层情况采用多个单元组合，并可根据井径大小不同安装不同长度的锚爪。利用ANSYS／LS—DYNA对锚爪吃入不同井径井壁的过程进行了动态模拟分析，得出了不同初始吃入角度时，地层反力的变化规律，指出最有利于锚爪吃入井壁的吃入角度为30°～40°，这为设计中锚爪几何参数的确定及作业时选用爪型提供了依据。最后通过台架试验验证了锚爪-锚爪销系统的强度。

昭通页岩气示范区水平井生产套管固井技术

昭通国家级页岩气示范区地处四川盆地边缘,为有效动用地质储量和提高单井产量,页岩气水平井水平段长度不断增加,最长水平段已达2 810 m,随着水平段长度不断加长,对套管安全下入及固井质量的保障面临严重挑战.文章研究实践表明,良好的井身质量及科学的套管附件组合能确保套管顺利下入;高强度低弹模韧性水泥浆体系能保障大型压裂条件下水泥环完整性;高效洗油冲洗液能提高界面胶结质量;特色下套管技术能减轻套管曲屈;平衡压力固井、预应力固井等工艺技术能防止气窜和提高固井质量.以上固井技术在昭通页岩气示范区应用103口井,水平段平均固井质量合格率92%,优质率82%,为后期大型体积压裂提供了良好的井筒条件.

稠油热采井固井技术的研究进展

综述了热采井固井水泥浆体系和预应力固井工具的国内外研究最新进展。重点介绍了普通波特兰高温水泥、高铝水泥和特种磷酸盐水泥等耐高温水泥,以及高强低密度水泥、泡沫水泥等高性能低密度水泥浆;并介绍地锚、热应力补偿器这两个主要预应力固井工具的应用现状。

固井地锚结构方案总结及对比

通过查阅预应力固井技术的相关资料,列举了两种被普遍使用的地锚,描述了其工作原理和结构特点。同时针对裸眼完井工艺的发展,提出了几种可钻性地锚的结构方案,并就这几种地锚进行方案对比总结。

高含硫气井高活性低密度水泥浆体系及关键配套固井工艺研究

川东北地区铁山坡和渡口河-七里北区块三开技套从沙二段至须家河组,存在多个活跃气层和漏层,恶性漏失频发,地层承压当量密度仅1.10~1.30g/cm3,水泥浆一次上返难度大。上部井段漏失,中部井段有油气,下部有盐膏层,复杂的地质构造使固井施工面临易漏失、易窜流、难下入、高含硫、长封固等难点,对固井水泥浆的防窜性能、顶替效率和固井质量提出了更高要求。针对以上难点,以紧密堆积理论为基础,配合关键的高活性材料和高性能中空玻璃微珠,研究了一套高活性低密度水泥浆体系,该体系密度范围:1.20~1.50g/cm3,起强度时间快、抗压强度高、抗硫化氢腐蚀性能强,同时研究了配套的预应力固井、混浆见返降排量防漏等关键工艺。为低压易漏、漏溢同存井优质快速建井、保障水泥环密封完整性打造技术利器,现场应用7口井平均固井质量合格率98.4%、优质率75.5%,钻完井期间C环空无带压现象,高质量的井筒完整性为后续作业提供了安全保障,为川东北高含硫气田自主开发和替代国外进口技术提供了技术支撑。

河南油田特浅稠油井完井技术

河南油田井楼、古城稠油老区由于长期注水、注汽,地层大部分层位压力远高于原始压力,经常发生溢流、井涌,气串。采用低失水、高早强、短候凝水泥浆体系和低温水泥,保证了固井质量。而新庄油田地层松软、井漏问题比较突出,热应力对套管和水泥环的损坏很明显。采用低密度高强度水泥浆体系和预应力固井技术,不但解决了水泥低返问题,也缓解了热应力过大对套管和水泥环的损坏。

稠油热采井补贴管管柱界面粘脱分析与防治

稠油井注汽热采过程中,热应力易使补贴管与水泥环之间出现微裂缝、微环隙,致使界面出现粘脱现象,进而导致补贴失效。为延长补贴管使用周期,首先基于井下管柱三轴热应力理论与界面破坏准则,运用ABAQUS有限元软件建立热采井补贴管热力耦合三维有限元模型,模拟实际注蒸汽热采过程,得出补贴管-水泥-旧套管-水泥-地层系统的温度场、应力场分布规律及补贴管界面粘脱情况,并研究不同注汽温度、注汽压力、胶结强度等因素对补贴管界面黏结状态的影响;随后将预应力技术应用于补贴管二次固井过程中,并在不同工况下将施加预应力技术前后补贴管界面粘脱状态进行对比,界面粘脱长度显著降低;最后确定了不同温升条件下的预应力施加值,为二次固井与套损治理提供指导意义。

辽河油田套损机理及防治建议

稠油井经过短周期、多轮次的蒸汽开采,套损的现象非常严重。通过对辽河油田各个采油厂近10年套损资料的调查,总结了套管损坏的规律;找出了致使套管损坏的各种因素并提出了适用于热采井套损防治的针对性建议,从而降低修井的频率,延长油水井套管正常服役的寿命。

冀东深层天然气井固井技术初探

冀东油田开发逐渐向深层凝析气藏倾斜,储层纵向发育,气、水层自上而下分布广,分布着多套压力体系的气层,断层多、地层压力层系错杂,固井面临着地层漏失、井眼不规则、顶替效率差等诸多技术难点,且十分考验水泥浆的高温稳定性、浆体稳定性、机械性能等,针对上述难点,在冀东油田采用预应力固井技术,形成了一套适合冀东油田的固井技术和工艺措施。通过优选加重隔离液和弹塑性防漏防窜水泥浆体系、做好防漏设计、合理分配水泥浆柱结构、清水替浆等科学施工设计,取得了良好的固井质量,为以后同类井提供了有力的理论和实践支撑。