防砂筛管测试技术现状及发展探讨

防砂筛管是油井机械防砂完井最重要的工具之一。为了研究筛管防砂机理,评价防砂效果,优选合适的筛管类型和技术参数,需要对筛管进行测试。介绍了国内外筛管防砂模拟评价试验方法,并分析了筛管性能检测方法,提出筛管优选的基本流程。认为需要开展筛管性能检测方法的研究,以及筛管模拟试验评价和检测方法标准化研究。

水平井大通径可捞式免钻塞筛管完井技术应用

近年来,水平井上部固井下部筛管完井技术在国内油田得到广泛应用。但是,在后期试油作业中存在问题,即,钻塞时间较长,并且钻塞过程对套管造成不同程度损伤,降低油井寿命甚至报废。为避免上述问题,开展了可捞式免钻塞完井技术研究,但仅限于177.8mm(7英寸)管柱,不能满足139.7mm(51/2英寸)管柱需求。介绍了适用于139.7(51/2英寸)管柱的水平井大通径可捞式免钻塞筛管完井技术,管柱包含注水泥器可捞式内滑套、承压盲板等,捞塞操作简便,管柱通径大。现场应用取得较好效果,具有应用前景。

筛管挡砂性能评价试验装置研制与应用

针对目前国内筛管挡砂粒径的选择主要依靠经验,挡砂性能评价无有效方法的情况,研制了一种滤砂管挡砂性能评价试验装置。利用该装置可以对不同规格的滤砂管的挡砂性能进行评价,优选出合适的挡砂粒径,提高滤砂管的防砂成功率。现场应用表明,利用该试验装置优选出的筛管,其防砂成功率达到了100%。该装置的研制成功为滤砂管的大规模推广应用提供了技术支持。

人工神经网络方法对油层套管射孔结果的预测

油层套管射孔开裂是石油套管应用过程中主要失效模式之一，是多年来一直未能很好解决的问题。在介绍人工神经网络方法的基本原理后，以油层套管射孔开裂为例概述了人工神经网络在油层套管失效模式判别及分类方面的应用。阐述了对油层套管射孔结果预测的三个步骤：第一，对影响油层套管射孔结果的多种理化性能指标进行分析并筛选出主要特征集合；第二，对典型样本进行有监督或无监督的学习训练；第三，利用学习结果对待判样本进行判别预测并提出使用建议。预测实例表明，人工神经网络方法是解决套管射孔开裂问题的一种有效措施。

热采条件下机械防砂筛管挡砂精度模拟分析

在对稠油热采出砂井进行防砂设计时,没有考虑温度、初始挡砂精度、挡砂介质材料和编制滤网金属丝直径对机械防砂筛管挡砂精度的影响。通过分析常用机械防砂筛管——割缝衬管、绕丝筛管和复合筛管挡砂介质的结构,建立了筛管挡砂精度的物理模型,基于筛管受热变形建立了筛管挡砂精度的数学模型。结果表明:割缝衬管和绕丝筛管挡砂精度变化规律相同,均随着温度的升高而增加,造成实际挡砂精度比设计挡砂精度偏大;普通编制滤网复合筛管挡砂精度随着温度的升高而降低,造成实际挡砂精度比设计挡砂精度偏小;密纹编制滤网复合筛管挡砂精度变化规律比较复杂,在初始挡砂精度确定的情况下,需要具体分析不同直径的金属丝,才能确定挡砂精度的变化规律。该研究成果对热采出砂井防砂设计有一定的指导意义。

可膨胀割缝管膨胀性能试验研究

可膨胀割缝管(EST)是在管材上割出一系列交错排列且相互重叠的轴向割缝,比实体管更容易膨胀开。材料选择和割缝结构优化是可膨胀割缝管的关键技术。采用不同材质和不同割缝结构的割缝管进行试验,根据割缝管膨胀前后性能变化情况,优选出合理的管体材料及割缝结构。试验表明,割缝管正常膨胀压力为85 kN,膨胀后其内径膨胀率达到了39%以上,管体材料具有良好的延伸性,割缝结构具有良好的抗开裂性能和止裂性能。

Y型封隔陶粒充填防砂工艺研究与应用

随着致密砂岩油藏开发时间的延长,由于压裂作业等原因,油井出砂严重,采用常规的作业工艺已不能使油井正常生产。研制了陶粒充填防砂工艺和配套工具,以及低廉的携砂液体。选择某井进行试验,该工具能防止细粉砂、岩屑及固井水泥颗粒等进入井内,并且使油井正常生产。在12口井推广应用,使出砂、出岩屑的这类井恢复正常生产,效益良好。为保证濮城老油田出砂井的正常生产提供了一项新工艺。

管外封隔器在高压低渗油藏完井中的应用

胜利油田有许多断块的沙三、沙四段属高压低渗透油藏。在这些油藏钻的井，采用不同的完井方式，产油效果不同。在坨７１断块完井８ 口，其中５ 口井采用双凝水泥固井，结果日产量低，生产周期短；采用管外封隔器完井，日产量高，生产周期长；采用降失水水泥浆体系固井，日产量适中。文中详细介绍了管外封割器的特点，以及在坨７１井的应用情况。

完井生产滑套开关性能评价指标及试验研究

提出了评价完井生产滑套开关性能的2个主要技术指标,即最大开关力、震击开关次数。建立了该滑套弹性爪结构的最大开关力、出槽后滑动摩擦力理论求解模型。采用ANSYS静力学仿真分析方法对理论求解结果进行验证,证明理论求解模型的正确性及在工程应用中的适应性。建立该滑套震击开关次数理论求解模型,并以此模型设计制造了1套滑套震击开关测试装置,通过测试结果验证所建立的滑套震击开关次数理论求解模型的适用性。

超深井用140钢级套管模拟井射孔试验研究

随机抽取国产超深井用140钢级139.7mm×12.09mm和177.8mm×12.65mm的套管各3支进行模拟井射孔试验,对射孔前后套管材料的力学性能、微观组织及几何尺寸进行了对比检测,并以实测参数建模,运用有限元方法分析了射孔后套管的挤毁强度。试验及检验结果表明:6支套管在射孔后均未见宏观裂纹,材料的力学性能及套管尺寸参数满足相关标准要求;139.7mm×12.09mm套管在175℃的井底高温下抗挤强度下降14.4%,177.8mm×12.65mm套管在175℃的井底高温下抗挤强度下降11.7%。测试的140钢级套管射孔后的各项性能满足油田使用要求。

侧钻水平井分段压裂完井技术在气田的应用

经过多年的开发,苏里格气田部分老井产能逐渐衰减,通过对老井进行小井眼开窗侧钻分段压裂改造,能有效恢复老井的产能。介绍了适合苏里格气田小井眼开窗侧钻水平井分段压裂的完井方式、完井管柱、配套工具及施工程序。现场试验表明,小井眼开窗侧钻水平井裸眼分段压裂完井工艺技术是开采苏里格气田地层剩余储量的有效手段。

C-AICD复合型智能控水装置试验研究

为抑制底水油藏开采过程中水平生产井含水率过快上升,开展了复合型智能控水装置(C-AICD)的控水机理研究,并进行了C-AICD、AICD、ICD控水效果的室内对比试验和分析。研究结果表明,C-AICD能同时发挥AICD和ICD的优势,实现生产早期均匀流入剖面,中后期自动控制产水量。通过在1口井中的控水方案设计和效果模拟发现,C-AICD控水在生产周期内的综合含水率相比于普通筛管下降约13%,为油田经济有效的控水提供了新的技术手段。

预充填防砂筛管在海上砂岩油藏适应性评价

我国海上油田使用独立优质筛管或者放大筛管挡砂粒径来提高产量，该措施有时会引起油井出砂不可控。设计了以砾石层为主要防砂介质的预充填防砂筛管，基于海上某油田地层特性的统计结果进行了防砂试验，结果表明：米采指数与泥质含量及含砂量成反比关系，泥质含量在5％～10％时对筛管的堵塞影响较大，且米采指数前者是后者的2．5倍；调节生产压差仅在短时间内有助于提高产量，对长效增产意义不大。对比预充填筛管与现场常用独立优质筛管的防砂效果，发现前者对海上地层适应性范围更广，更能满足油井防砂要求。

川深1井非常规系列尾管悬挂器应用分析

川深1井是我国西南地区的第1口超深气井,具有超高温、超高压、高含硫特征,存在长裸眼、掉块多、小间隙、漏失等不利因素,尾管固井难度大。研发了具有自主知识产权的非常规系列尾管悬挂器,通过采用内嵌卡瓦、耐超高温密封组件、整体气密封封隔尾管悬挂器、新型复合钻杆胶塞技术,配合半坐半挂、防气窜压稳、套管居中工艺,保证尾管固井的顺利实施,效果显著。该非常规系列尾管悬挂器技术结合相关施工工艺满足我国西南地区超深、“三高”井尾管固井需要。

模拟井底条件下射孔孔眼流动特性检测技术的发展

文章通过分析 API RP4 3第四版流动特性试验的不足以及第五版的改进情况 ,介绍了我国与之在技术上等效的流动特性检测技术的发展 。

巴西盐下碳酸盐岩油藏裸眼智能完井技术分析

巴西盐下碳酸盐岩油藏主要位于Campos和Santos盆地,所处海域水深1 900~2 400 m,属于超深水海域;油藏位于巨厚盐层下,部分区域盐层厚度达2 000 m,钻完井作业难度大,费用高。套管内射孔并下入智能完井管柱成为该区域主要的完井方式。然而,套管射孔作业对储层伤害严重,作业时间长,超深水作业综合日费昂贵,使得油田开发成本进一步增加。为提高油田开发经济效益,分析巴西盐下碳酸盐岩储层岩石特征,提出适用于该区块的裸眼智能完井技术,并利用ANAYS有限元软件对裸眼井在不同生产压差下井壁稳定性进行模拟。结果表明:巴西盐下碳酸盐岩储层岩石力学强度较高,生产压差15 MPa时,井眼极限扩大率1.5%,发生塑形屈服区域小,井壁稳定性好,适合裸眼完井。优化后的裸眼智能完井技术方案经济、可行,能较大幅度降低钻完井成本。

负压完井使用的油管输送射孔系统

介绍一种负压射孔作业的射孔枪系统的组成、原理、操作过程及地面设备的配置。该系统的应用能缩短射孔作业的时间、降低费用并能提高油井的采收率。

射孔器材检测的作用

射孔器材检测中心通过几年来的工作,促进了射孔器材质量的提高;促进了新产品的研制开发;促进了人们认识上的更新和转变,为油气勘探开发把住了产品质量关,创造了可观的经济效益.1 促进了产品质量提高射孔器材的监督检验有效地促进了产品性能的改进和新产品的研制开发,以混凝土靶穿孔深度为例:73型射孔器突破了300mm,由204mm达到395mm;89型射孔器突破了500mm,由238.5mm达到了534mm;102型射孔器突破了600mm,由253mm达到了639mm;127型射孔器突破了700mm,由565mm达到了786mm.另外,射孔器品种得到增加.1988年以前,全国共有两大系列25种射孔器,到目前为止,有枪身射孔器已发展为51、73、60、89、102、127六个系列。

密封分支短节的破坏和挤毁：数值模拟

分支井技术发展于９０年代，当前的工作集中于开发由套管自由提供机械和水力密封分支系统，这套系统将分支井的应用扩展（包括高压情况）并且能够替换许多现有的分支系统。本文用限元分析确定密封分支短节的内外压力效果，研究考虑由φ２４４．５ｍｍ的主井眼和φ１７７．８ｍｍ的分支井眼组成的短节。结果表明，对于与主井眼成２．５°的未加固短节，当外力施加到主井眼套管强度的８％－１６％时会破裂；