苏里格气田调层井套管修复技术研究与应用

苏里格气田属于低产、低压、低丰度的典型致密砂岩气藏。由于开发年限较长,区块大部分气井生产已进入中后期,原生产层位无气量气井逐渐增多,调层补孔技术是一种在利用原井管柱的前提下,通过封堵原生产层位,射孔压裂新潜力层位,即可让气井恢复产量,极大节约气田开发成本,恢复老井生产的技术手段。近年来,老井调层补孔工艺对恢复无气量气井产能,取得了一定的效果,但通过现场实际施工过程中发现老井套管出现不同程度上的单井段或全井段多处破损、腐蚀,已不具备密封承压效果,亟需采取新技术进行套管补救。分公司针对套管出现单处或多处漏点,采取了膨胀管补贴技术与套中套技术,实施2井次现场应用。实施结果表明,2种技术手段均有效地对原套管漏点进行了补救,现场承压试验合格,压裂射孔投产后,气井取得了较好的产量预期。

套管浮箍浮鞋选型分析及失效预防措施

浮箍浮鞋失效会造成管内留塞,环空水泥浆返高不够,增加作业时间和成本。对比分析了不同类型浮箍浮鞋的结构和技术特点。结合API标准,介绍了浮箍浮鞋的主要性能评价指标和测试标准。分析了浮箍浮鞋失效的影响因素,并提出针对性的预防措施。为不同井况下浮箍浮鞋的合理选型及提高使用成功率提供参考。

套管接头螺纹滑脱失效有限元模拟

套管螺纹接头必须满足结构完整性，用能考虑螺纹接触边界存在大变形和大滑移条件的有限元程序，对套管螺纹接头滑脱失效影响参数进行了有限元模拟．模拟结果表明：螺纹锥度大小对滑脱影响很小，材料性能对滑脱影响最大；滑脱的开始位置在接箍的端部．模拟结果与实际情况相吻合．

套管钻井用套管与地层岩石磨损的试验研究

在研究套管钻井套管柱与井壁接触压力的基础上,根据中国套管钻井先导性试验工艺参数确定了接触压力范围,用MM型材料磨损试验机对J55钢级套管与典型岩石(砂岩、花岗岩)的滑动磨损情况进行试验研究,所用介质分别是自来水、自来水加润滑剂、钻井液和钻井液加润滑剂。得到了一系列磨损规律和试验回归方程,为预测套管钻井完钻后套管柱的抗挤、抗拉、抗内压强度特性和剩余寿命等奠定了数据基础。

新式分级箍在草古100区块水平井固井中的应用

在分析草古 10 0区块水平井固井的工艺及难点的基础上 ,对机械式分级箍进行了改制 ,采用了双级注水泥工艺 ,在 9口水平井固井中的应用结果表明 ,该固井工艺满足了古潜山裂逢溶洞型特超稠油油藏开发的需求 。

顶部水泥脉冲振动的理论研究

介绍了复杂地质条件下固井新技术—顶部水泥脉冲振动技术 [1 ,2 ] ,能延缓水泥浆的静水压力损失 ,并能有效地预防复杂地质条件下固井时气窜 ,提高固井质量。文中列出了该项技术的基本原理、目的以及拟解决的关键问题等 ,为顶部水泥脉冲振动理论研究提供了简捷的思路 ,同时主要讨论了这一新技术的理论研究成果 [3] ,即顶部水泥脉冲振动波动方程、边界条件及初始条件与顶部设备空气压缩机和空气脉冲发生器输出参数的相互调节关系 ,为固井时顶部水泥脉冲振动的优化设计、压缩机的优化及优选提供了理论依据。

随位自动脱挂尾管悬挂器的研究与应用

针对现用尾管悬挂器倒扣困难， 不能活动套管， 以及液压式悬挂器不能循环操作和容易造成提前坐挂等问题， 研制了ＳＺ—Ｉ型随位自动脱挂尾管悬挂器。这种悬挂器具有随位悬挂、自动脱挂、上下活动和旋转套管、不钻水泥塞和可进行尾管回接等多种功能。３０ 多口井的现场应用表明， 悬挂器操作简便， 性能可靠， 固井质量合格， 所有试验数据均符合设计要求， 平均每口井可节约直接钻井成本１５ 万元以上。这种悬挂器还可用于大斜度井、水平井、小间隙井以及老井侧钻井。

非均匀载荷作用下套管挤压失效数值分析

在已有的理论研究与试验工作的基础上，采用有限元数值方法，分析计算了受非均匀地应力作用下套管－水泥环结构的受力与变形，讨论了两个敏感参数─—非均匀载荷比和套管椭圆度对套管失效的影响问题。计算分析发现，随地应力非均匀程度的增加，套管形变经历了由两向挤压－挤压到两向拉伸－挤压组合方式的转变，而套管应力的变化相对较小。由此可得出初步结论：与非均匀地应力作用相对应的套管结构的拉伸－挤压形变，有可能是导致套管失效的主要机制；套管椭圆度的存在使得套管的强度和刚度被进一步的削弱。

浮箍和浮鞋失效原因分析及预防

由于浮箍、浮鞋失效而导致固井质量不合格,严重时会造成整口井报废。从井下环境因素、施工因素及工具自身结构和质量等方面分析了导致浮箍、浮鞋失效的原因,并提出了预防措施。对减小浮箍、浮鞋使用时失效的可能性,提高固井作业的成功率,减少经济损失具有重要意义。

陇东地区生产套管腐蚀现状调查分析

通过对长庆石油勘探局陇东地区油水井生产套管的综合调查，就陇东地区套管腐蚀问题从固井、套管材质、地层岩性、水质等方面进行了比较全面的统计分析．认为长庆油田陇东地区油水井生产套管的腐蚀严重度，与油水井所在地区有很大的关系，区域性水质的差异，使得不同地区与油田的套管腐蚀严重度存在较大的差别．提高固井质量，选择合适的套管是解决生产套管腐蚀的行之有效的办法之一．

关于顶部水泥脉冲振动设备参数的讨论

顶部水泥脉冲振动是在复杂地质条件下固井预防气窜的一项新技术 ,它能延缓水泥浆的静水压头损失 ,有效预防固井中的气窜 ,改善水泥胶结测井条件 ,并提高固井质量。应用这项技术的关键在于顶部水泥脉冲振动设备 (空气压缩机和空气脉冲发生器 )参数的控制。为此 ,讨论了顶部脉冲振动波动方程、边界条件及初始条件与顶部设备输出参数的相互调节关系 ,为在油田的推广应用该项技术提供了理论依据。解决顶部水泥脉冲振动设备输出参数控制问题的难点是必须保证水泥浆静水压力与脉冲压力之和大于地层孔隙压力 ,才能实现防止复杂地层油气水窜的目标。

可膨胀割缝管结构设计有限元研究

建立了可膨胀割缝管的有限元模型,利用有限元方法对割缝管的结构参数进行了研究。通过对不同割缝长度、缝宽以及缝间夹角进行分析,得出了不同割缝参数下可膨胀割缝管膨胀后的等效应力云图及等效位移云图。综合考虑膨胀后残余应力、适宜的膨胀率以及膨胀后的均匀性,选择缝长110mm、缝宽1mm、缝间夹角30°均布作为可膨胀割缝管的优选参数,并与另外一种割缝参数进行了膨胀对比试验。结果表明,优选的参数与有限元分析的结果较为接近,割缝管所施加的膨胀力较低,内径膨胀率达到了39%,割缝具有良好的抗开裂性能和止裂性能。

70MPa石油套管静水压试验机的研制

针对现用石油套管静水压试验装置大多数采用在套管螺纹端加丝堵的密封方式，或极少数在套管接箍端径向密封而在螺纹端使用胶塞密封的试压方式，其密封方式及所用试压泵或泥浆泵加压方式落后，可试压力一般小于 ２０ Ｍ Ｐａ 的现状，我们研制了一种自动化程度高、密封方式先进、可试压力达 ７０ Ｍ Ｐａ 的石油套管静水压试验机。现文介绍了该机的总体设计方案、特点及有关技术参数。

承托式双级注水泥工具的应用与改进

普通双级注水泥工具作业时,第2级固井会对下部地层产生一定的压力,容易压漏易漏地层,否则就必须延长第1级和第2级固井间隔时间。为此,研制了承托式双级注水泥工具,与普通双级注水泥工具相比,主要区别在于其外部增加了一个胶筒。该工具在作业过程中,靠液压机构将胶筒紧紧地挤在井壁上,可以承托住第2级水泥浆的质量,胶筒的作用相当于在套管中增加了1个封隔器,防止压漏下部易漏地层。该工具在现场施工时,第1级和第2级固井间隔时间缩短,既减少了固井时间,又提高了固井质量。该工具自研制成功以来,在现场应用了300多口井,施工成功率达99%。

可插入式桥塞在二次固井中的应用

在油田生产中 ,部分油井因固井质量差发生管外窜槽以及套管出现漏点 ,导致水层出水 ,油井含水上升。针对在二次固井时易卡管柱和固井灰浆回吐 ,影响工艺效果的难点 ,介绍可插入式桥塞的结构、工作原理和特点。通过现场应用 ,取得了较好的效果。

套管磨损程度分析与套管剩余强度计算

影响井下套管磨损的主要因素有井身结构、钻具组合、材料性能和钻井参数,由此建立了套管磨损程度的数学模型,并利用开发的应用软件计算出了在给定参数条件下的磨损厚度,给出了磨损后的屈服强度,同时综合分析了腐蚀对套管剩余强度的影响。

在水平井、大位移井中选用合适的套管扶正器

在水平井、大位移井中选用合适的套管扶正器不仅能使套管顺利下入，而且能确保套管在井眼中的居中度，提高固井质量。介绍了几种新型的套管扶正器，并介绍了国内外在水平井、大位移井固井中使用的套管扶正器的性能特点及应用情况，得出了常规的套管扶正器很难满足水平井、大位移井需要的结论。

定向井油管扶正器设计及应用

油管扶正器可保持油管居中,消除油、套管间的偏磨,延长油井免修期,降低生产成本。设计了尼龙可换式油管扶正器,并对其进行了强度校核,给出了计算油管扶正器间距的力学模型。以长庆油田某油井为例,给出了油管扶正器间距计算结果和实际应用效果。

大庆油田应用套管外封隔器进行套管先期防护

应用套管外封隔器是大庆油田对油水井进行套管先期防护的有效技术措施。本文简要论述了套管先期防护的意义及应用套管外封隔器进行套管先期防护的机理， 详细介绍了其施工技术措施及存在的问题， 并对其经济效益进行了评价。

可复位式预应力固井地锚的研究与应用

介绍了胜利油田设计和试验成功的 KFYDM- 1 1 0 0 B型预应力固井地锚的结构及工作原理 ,并从理论上进行了计算分析。胜利油田 1 5口井的试验应用表明 ,该地锚固井成功率 1 0 0 % ,达到了预应力固井的要求 ,为井下锚固类工具的研究开发提供了理论和实践依据 ,具有良好的应用和发展前景。