渤海油田尾管旋转下入工艺技术研究

随着石油勘探的不断深入,大位移井固井越来越多。由于尾管固井受井位移大、井斜大及裸眼段长等因素的影响,存在套管下入难的现象,当遇到卡阻,会增加提升难度,增加固井作业的风险,因此建立安全有效的尾管下入到位工艺技术成为迫在眉睫的任务。文章通过分析尾管旋转下入的优点、所需条件以及安全事项,介绍了尾管旋转下入工艺技术的实际应用和经济效益。由此得出,尾管旋转下入配套工艺技术可以满足渤海海上钻井工艺特殊井况的需要,也能满足大位移固井的需要。

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。

中深层水平井双漂浮下套管关键技术

针对中深层水平井油层套管下入摩阻大、常遇阻,常规机械式漂浮接箍结构和操作复杂及多个漂浮接箍串联使用风险高的问题,从提高漂浮下套管工具的性能、可靠性和管串通过性等方面入手,研制了随通式漂浮接箍和偏心自旋转承压浮鞋,优选了整体无焊缝弹性扶正器和弹浮式浮箍等关键工具,建立了摩阻系数和漂浮接箍位置确定方法,并制定了漂浮下套管的技术措施,形成了适应于中深层水平井的双漂浮下套管关键技术。中江气田9口水平井应用了该技术,套管均安全下至设计井深,漂浮下套管工具承受液柱压力最高达62.5 MPa,漂浮长度最长1811 m。研究和现场应用结果表明,双漂浮下套管技术可以解决中深层水平井油层套管下入困难的问题,为中深层水平井油层套管下入提供了一种新的技术方法。

大位移水平井D9h配套钻井技术

渤海中部区块,明化镇地层为大段的松散、黏软泥岩,参考已经作业井情况,该区块复杂情况较多,钻进中卡钻等复杂情况较多,所以未知因素较多,钻井作业井下风险较大。主要介绍了关键技术方案的制定和作业过程中的关键技术措施,为渤海中部地区浅部地层钻大位移井及大位移水平井提供参考。

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。

浮动蹄式制动器摩擦片接触角计算与分析

为了研究鼓式制动器的摩擦片接触规律,分析浮动蹄式结构相对于普通结构的优点,利用结构运动学方法,建立了基于浮动方向和浮动距离的接触角计算公式。进而从运动学角度对两种结构下的摩擦片接触角变化规律进行了计算分析,得到如下结论:浮动蹄式制动器可通过调整最先接触点的位置来改善摩擦片两端接触角差异较大的现象,接触角曲线比普通结构更为平滑,并且当制动蹄沿制动鼓径向浮动时,可以在最短的浮动距离下,使接触角曲线达到最平滑的状态。

套管和尾管快速下入工艺在深水钻井中的应用

套管和尾管的下入程序是整个钻井工艺的重要环节。传统的下套管和尾管速度往往较慢且需要周期性地向管柱内灌钻井液。特别是对于深水钻井等钻井液密度窗口较窄的井,掌控套管柱合适的下放速度较困难,极易产生压力"激动"造成井漏。套管和尾管的快速下入工艺是提高作业效率,保证井下安全,满足钻井工艺需要的重要研究方向。本文主要介绍了套管和尾管快速下入工艺技术的主要工作原理、特点、工具组成和操作方法,以及现场应用情况及其注意事项,对作业过程中可能出现的一些问题进行了分析和总结,并提出了相应的建议,对类似的深水井作业具有重要的借鉴意义。

用于钢管的气浮式电磁超声测厚探头

为了对钢管的电磁超声测厚系统进行升级,在前期设计的磁化器与线圈分离的电磁超声测厚探头的基础上,提出了一种气浮式电磁超声测厚探头的设计方法,其原理是利用在探靴和钢管表面之间形成的气膜消除接触式摩擦,来实现对钢管的全浮动随动跟踪。通过理论分析,得出了钢管不同偏心率下气浮探靴的最大承载力;并通过搭建8通道电磁超声检测设备对钢管进行测厚试验,结果验证了该方法的有效性。理论分析和试验结果表明,相比传统的钢管电磁超声测厚方法,气浮式钢管测厚解决了探头的磨损严重问题,延长了探头的使用寿命,更好地满足了钢管在线检测的需求。

易钻浮箍浮鞋的研制及应用

针对国内面临的浮箍浮鞋钻除困难的问题及当前对钻井提速的迫切需求,研制了新型易钻浮箍浮鞋。通过开发高分子材料回压阀及采用早强微膨胀抗渗混凝土填充,极大提高了浮箍浮鞋的可钻性和可靠性。易钻浮箍浮鞋在完成地面性能实验评价后进行了工业化推广应用,取得了良好的应用效果,验证了该型浮箍浮鞋的安全可靠性及优良的可钻除性能。

大位移水平井旋转自导式套管浮鞋的研制及应用

为了提高浮鞋引导能力,解决大位移水平井套管下入困难的问题,研制了一种旋转自导式浮鞋。利用偏头引鞋增强引导能力,利用双向螺旋槽实现自动调整引导状态,利用弹浮式回压密封结构来实现回压坐封。该工具引导机构可沿轴线360°自由旋转,耐温可达180℃,耐回压能力可达50 MPa,引导机构自动复位后偏转角度都在10°以内。室内试验及现场应用表明:旋转自导式浮鞋具有较强的自导向能力和反向承压能力,能够引导套管在井眼轨迹曲折的水平井眼内顺利下行,在固井作业后可靠坐封。由于页岩气井的开发多为大位移水平井,因此,可广泛应用于各类页岩气水平井下套管及固井施工作业。

粉煤灰-矿渣地质聚合物套管浮鞋芯体材料的室内研究

利用地质聚合物快硬早强且胶结性能优异的特性,以期代替水泥基材料,制备粉煤灰-矿渣二元体系地质聚合物套管浮鞋芯体材料。对比研究了地质聚合物与水泥芯材的基本物理性能,分析了芯材与浮鞋外壳及回压阀壳体间的胶结强度,并采用压汞孔隙率分析仪(MIP)及岩芯流动仪表征地质聚合物的孔隙率及渗透率。结果表明:地质聚合物浆体在低温(5℃)条件下的凝结时间短且早期强度高,1 d抗压强度为10. 8 MPa,比G级油井水泥石提高了18. 7%;与钢制浮鞋外壳和铸铁回压阀壳体的3 d胶结强度分别为2. 43 MPa和0. 89 MPa,相比于油井水泥石分别提高了40. 5%和50. 8%;总孔隙率为16. 1%,比油井水泥石降低了9. 5%; 20 MPa下渗透率为1. 39×10^(-5)μm^2,比油井水泥石渗透率小4个数量级。地质聚合物芯材既实现了低温环境下无需养护的快速成型脱模工艺,又可改善浮鞋的承压密封作用,为其在特种浇注材料领域开辟新的应用方向。

页岩气水平井固井工具配套技术

为满足页岩气水平井固井作业特殊需要,针对页岩气水平井套管下入困难、水平井眼套管居中度差以及高压固井套管浮箍浮鞋关闭不严等问题,研制了专用的套管安全下入引导工具、水平井专用套管扶正器以及井底关闭专用工具。详细描述了这些固井工具的结构原理和性能特点,给出了其技术参数和适用范围。结合涪陵页岩气水平井实际情况进行了固井工具配套技术研究,介绍了专用固井工具的现场应用情况。现场应用结果表明,所开发的专用固井工具能够满足涪陵页岩气水平井固井施工的需要,建议根据不同井况推广使用。页岩气水平井固井工具的研制成功对于确保固井质量和满足页岩气开发的需要具有积极的意义。

哥伦比亚G-5井套管浮鞋浮箍落井事故分析与处理

由长城钻探钻井一公司GW140队负责施工的G-5井位于哥伦比亚Matambo区块,山前构造地层岩性复杂,安全密度窗口较低,漏失严重,井身结构复杂,在三开钻井施工过程中,发现二开技术套管浮鞋、浮箍相继落井,造成2 500 m处套管落井事故。针对该事故提出合理的处理方案,采用过套管钻井技术成功完成三开3 800 m钻完井作业,避免填井和新侧钻。

石油钻井用可钻式浮箍浮鞋在煤矿回灌井中的应用

将石油专用的可钻式浮箍浮鞋用于煤矿大口径钻孔下套管及固井工作中,替代传统的打水泥座或焊钢板浮力塞加单向注浆阀下套管固井工艺,简化了下套管和固井施工程序,节约工程成本,保证了成井质量。介绍了这种方法在冀中能源峰峰集团梧桐庄矿回灌1号孔和2号孔的应用情况及效果。

双向增力式蹄片制动器力学分析

叉车上常用的双向增力式蹄片制动器,其制动效能系数高。目前,对其浮动蹄的受力分析有欠缺,因而给制动效能系数的计算带来误差。本文论述了制动蹄摩擦面受力分析的一般方法,深入分析了浮动蹄的受力特点,揭示了摩擦系数μ与摩擦衬片角度参数O_1,O_2之间的内在关系,为准确计算浮动蹄及整个制动器的制动力矩和制动效能系数提供了正确的方法和结论。

梧桐庄矿新增大口径3号排水孔施工技术

介绍了梧桐庄矿大口径排水孔钻探成井、固井施工技术。该孔设计孔深646 m,终孔直径520 mm,落点坐标水平位移≯5 m,下入重达90余吨的Φ426 mm套管646 m,水泥固井。由于钻孔直径大,垂直度要求高,施工难度大,预防钻孔超斜、确保顺利安全下入Φ426 mm套管并固井是关键。通过采用小口径先导孔钻进再扩孔成井的施工方法,并采取合理的钻具组合和泥浆,制定有效的防斜技术和下套管措施等,顺利完成了施工任务,施工质量满足设计要求。

绥中36-1油田J区丛式井快速钻井技术

介绍了绥中36-1油田J区快速钻井作业的成功经验,探讨了应用导向钻井技术进行轨迹控制和防碰的技术措施以及利用非钻机时间作业所取得的经济效益。

浮蹄式制动器摩擦片的磨损规律分析

计算分析了制动器中的各摩擦片在制动时的磨损情况,总结出其磨损规律,为摩擦片的设计提供了依据。

石油专用浮箍浮鞋在煤矿服务钻孔下管和固井中的应用

将石油专用浮箍浮鞋用于煤矿服务钻孔的下管及固井工作中,需要解决的主要问题是如何使其在泵压达到2MPa时,阀门自动打开,容许浆液通过,否则阀门始终处于关闭状态。以清水营送料孔为例,对石油浮箍浮鞋在煤矿服务钻孔下管和固井中,如何确保浮箍浮鞋在孔底顺利打开,掌握搅拌水泥浆液的时机,从而使注浆过程一次性注完以及固井过程中采用的技术措施作了详尽说明。从实际应用来看,该方法起到了简化下管和固井施工程序,节约工程成本的效果。