筛管顶注双级箍防提前打开装置的研制与应用

液压式双级箍提前打开严重影响筛管顶注工艺的实施,研究和规避双级箍提前打开风险对于筛管顶注工艺推广应用具有重要意义。为此,对双级箍循环孔提前打开进行机理分析和数值计算,得到了水击压力和抽吸压力共同作用下的复合压力是造成双级箍提前打开的主要原因。鉴于此,研制了一套具有快速下入和自动灌浆功能的双级箍防提前打开装置。通过结构设计与地面试验,验证了方案的可行性。5口井的现场应用中,该装置实现了套管快速下入和自动灌浆功能,缩短了施工周期,验证了该装置具有良好的可操作性。双级箍防提前打开装置的研制成功,为石油钻完井提质增效提供了一种新的技术手段。

尾管固井用牵制短节的研制与应用

深井、超深井和大斜度井起下管柱摩阻大,短尾管固井时因尾管短、重量轻易导致丢手不易判断及丢手困难等问题,为此研制了尾管固井用牵制短节。牵制短节设计有锁定机构和解锁机构,在尾管悬挂器坐挂后,采用液压方式实现牵制短节的锁定功能,将尾管串锁定在上层套管上,给尾管串施加一个向下的牵制力,可以通过指重表明确判断丢手是否成功。利用有限元分析校核了牵制短节的强度,结果表明,其强度满足设计要求。地面试验和现场应用表明,牵制短节的锁定功能和解锁功能均能顺利实现,各项技术指标均达到设计要求,能够解决短尾管固井丢手不易判断及大斜度井固井丢手困难的问题。

带胶塞系统可提出式回接装置在尾管补救固井中的应用

针对尾管固井中出现的送入钻具、尾管悬挂器中心管短路及尾管内落物造成管内憋堵无法建立正常循环的2种复杂情况,设计出一种带胶塞系统可提出式回接装置用于补救固井。通过文中提出的计算方法得到在回接装置上下压的重量,实现回接装置与尾管悬挂器回接筒之间的有效密封,无需坐挂及解封,固井后可直接提出,保证了送入钻具的安全。胶塞系统的使用在水泥浆与钻井液之间起到了有效的隔离和替浆到量碰压的作用,提高了水泥浆的顶替效率,保证了尾管补救固井质量。

水力激荡对筛管顶部分级注水泥器的影响分析与对策

随着石油探勘开发向深井、高压井和复杂井的不断延伸,筛管顶部注水泥工艺得到广泛应用,但压差式分级注水泥器在现场作业过程中出现提前开孔的问题越来越多,严重影响了施工周期和质量。针对筛管顶部分级注水泥器提前开孔原因进行分析,结合现场实例进行了理论计算,得出水击压力和抽汲压力产生的水力激荡是导致分级注水泥器提前开孔的根本原因,在此基础上设计研制了水力激荡释放短节,并分别进行了室内测试和多井次的现场应用,结果表明所提出的方案效果显著,解决了筛管顶部注水泥工艺中分级注水泥器提前开启的问题。

新式封隔式回接固井在冀东油田的研究及应用

新式封隔式回接固井技术是尾管固井补救工艺技术。针对常规回接插头固井结束后不能实现封隔环空的缺点,研制了一种封隔式回接插头。详细分析了封隔式回接插头的工作原理和结构组成,通过对关键参数控制和性能测试,满足了现场施工要求。对冀东油田封隔式回接固井技术作了应用分析,以NP23-P2002井的现场施工为例,详细论述了新式封隔式回接固井技术的工艺流程。

膨胀尾管悬挂器关键技术分析及现场应用

膨胀尾管悬挂器在注水泥和顶替的过程中能够带动管串旋转,可显著提高环空顶替效率和固井质量。从膨胀驱动机构、本体机构、丢手机构、旋转机构、指示机构和应急机构等6个方面对膨胀尾管悬挂器关键技术进行了分析,并介绍了其现场应用情况。分析结果表明,膨胀尾管悬挂器集成了悬挂和封隔功能,并能实现大排量循环,遇阻后通过旋转和上提下放,使管串顺利入井,并提高固井质量;通过完善现场施工工艺,优化胶塞憋压操作及其机构,确保丢手机构及应急机构的正常工作,可有效提高膨胀悬挂器作业的可靠性。建议我国加大膨胀尾管悬挂器的研发力度,同时提高工具的可靠性。

增塑体系对吸水膨胀封隔器性能的影响

以丁腈橡胶(NBR)和吸水树脂为主体材料,通过物理共混法制备的遇水膨胀橡胶,针对其补强和吸水组分较多、加工性能较差的问题,通过添加增塑剂,对其力学性能、膨胀性能以及加工性进行了研究。结果表明,在以硫黄为交联剂的硫化体系内,增塑剂的种类和用量对吸水膨胀橡胶以及封隔器的力学性能、膨胀性能和加工成型性能有直接影响。以3种常用的NBR增塑剂作为研究对象,在实验范围内,吸水树脂含量不变的情况下,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的加入对吸水膨胀橡胶的增塑效果适度,强度衰减较小,对该类橡胶是一种均衡的增塑剂,当DOP用量为10份时,综合性能达到最佳值,拉伸强度为7.6MPa,拉断伸长率为591%,邵尔A硬度为75,常温蒸馏水中体积膨胀率为470%。

控压固井技术的现状与发展趋势分析

控压固井技术指的是采用一种相对密度偏低的水泥浆系统,在泵入时通过封闭装置,采用节流阀门来调节回流容积,并对环形空间进行一定的反压,从而保证井下的压力一直处于相对稳定的状态。该技术可以有效克服高应力油藏的固井难点,防止井漏、溢流。在水泥生产中,压实技术是非常关键的一门技术。因此,要认真研究目前的技术状况,并根据发展需要,提出今后的发展方向,以便进一步优化和改进控压固井工艺。为此,本文着重对目前控压和固井技术的发展方向进行了论述。

尾管回接固井常见问题分析及对策

尾管回接是指尾管固井之后因特殊需要将套管回接到井口的过程。但是在实际施工过程中,尾管回接常常出现回接筒损坏、铣鞋磨铣不到位、回缩距计算不准、环空油气水窜、水泥浆提前稠化等问题。在总结回接固井存在问题的基础上,借助典型案例对尾管回接常出现的问题进行分析,并提出相应的解决方案。

遇水自膨胀封隔器密封性能研究与防突结构设计

遇水自膨胀封隔器在使用过程中,由于橡胶吸水膨胀,硬度、强度均有一定衰减,随着验封次数的增加,胶筒末端发生以撕裂为主的破坏,造成封隔器封压能力缓慢下降。介绍了自膨胀封隔器封压机理,建立其数学模型,根据试验结果,结合橡胶微观破坏机理分析,采用有限元法对胶筒端部进行了研究。数值模拟结果表明:胶筒末端与金属端环接触部位存在较大应力集中,是破坏的主要原因。通过设计碗状防突环,修改有限元模型的结构尺寸,得出不同条件下防突结构的张开位移;优选最终的防突结构尺寸以及材料,并进行地面试验验证,证明改进后的方案满足对胶筒的支撑保护要求,提高了封隔器的封压能力。

自膨胀封隔器封压性能技术分析

介绍了自膨胀封隔器的结构和特点。膨胀橡胶材料、封隔器尺寸和防突环结构是影响封隔器的封压性能的关键因素。根据有限元分析、试验对比等方法,提出了提高自膨胀封隔器封压性能的主要措施。以美国巴肯页岩油藏应用的自膨胀封隔器为例,证明自膨胀封隔器在多级分段压裂完井中可有效封隔层段,且成本低。

土库曼斯坦尤拉屯区块尾管悬挂器及回接固井技术

应用德州大陆架公司研发的133/8 in×97/8 in SSX-A型液压尾管悬挂器及95/8 in HC-A型回接插头,在土库曼斯坦的土24井、土25井应用高密度钻井液且井况复杂的情况下,顺利完成了尾管悬挂及回接固井工作,成功解决了该地层蠕变缩颈严重导致的固井质量难以保证的问题,节约了成本,达到了固井后成功试压50MPa的设计要求。