富满油田超深井尾管送入技术应用

富满油田井深超过7300 m以深的井,下尾管施工时经常面临尾管送入组合中井口钻杆抗拉情况不足的情况,现有尾管送入组合受力计算方法误差较大,难以满足方案设计及施工需求。针对尾管下入过程中的受力情况进行分析,建立尾管送入组合悬重力学计算方法,对比Landmark分析数据,验证了该计算方法在钻井工程前期设计阶段校核钻柱的可行性。结果表明:悬重计算方法与Landmark模拟计算误差率小于5%,证明了使用所提出的计算模型开展校核的可行性,对超深井钻井工程前期设计、中期现场施工尾管送入组合中钻柱组合的悬重计算具有重要的指导作用。同时,针对特深层提出采用更大尺寸钢制钻杆及多种材料、多种规格复合钻柱下入尾管的方案,可为特深层油气钻探提供方法支撑。

高层住宅建筑深基坑开挖井点降水施工技术研究

现阶段井点降水施工中,降水井的水位可能会出现不稳定情况,影响深基坑降水效果。因此,针对高层住宅建筑深基坑开挖井点降水施工技术展开研究。设计一种轻型井点降水方案,该方案选用250QJ140-30-22型水泵作为降水设备,基于水泵的扬程特性进行匹配。通过开挖降水井、下泵抽水等作业步骤实现降水井的降水运行,最后进行封井,完成超高层住宅建筑复合深基坑开挖井点降水施工。结果显示,降水井最终水位降深达6.60 m,大于地下水位设计的降深要求,达到预期的降水效果。

国产CT130变壁厚连续管性能及现场应用

为了进一步推广国产CT130变壁厚连续管产品,促进国产CT130变壁厚连续管的应用,对规格为Φ50.8 mm×(4.44~4.80)mm国产CT130变壁厚连续管不同壁厚处的微观组织及力学性能进行分析检测。结果表明,国产CT130变壁厚连续管不同壁厚组织以细晶板状铁素体+粒状贝氏体+珠光体为主,且母材与焊缝组织的性能基本一致,平均屈服强度均超过980 MPa,平均抗拉强度均超过980 MPa,硬度为306HV_(1.0)~366HV_(1.0),抗内压强度为176.4 MPa,抗外压强度为223.3 MPa;同时,当内压为34.47 MPa时,其疲劳寿命均值为219次,表现出良好的抗挤毁性能。从而说明国产CT130变壁厚连续管的各项性能均满API SPEC 5ST标准要求。

川渝地区9000 m级超深超高温超高压地层安全钻井技术实践与认识

四川盆地蓬莱区域蓬深6井以9 026 m的钻达井深创下亚洲陆上最深直井纪录。其最高地温超过200℃,最高地压超过150 MPa,地层岩性复杂,井漏、垮塌、缩径、污染、溢流事件多发,对钻井作业中的工具、仪器、工艺提出严峻挑战。为此,设计了精细的钻井方案:(1)建立超深超高温小井眼防卡与井眼轨迹控制技术,实现了1 246 m长段小井眼安全钻井;(2)针对性采用长段漏垮同存安全钻井技术、长段膏盐层进行缩径与盐溶预防、酸性气体污染治理、大井眼长段重负荷套管安全下入等技术,有效预防了上部地层漏、塌、卡、缩事件的发生,全井故障复杂时率控制在10%以内;(3)集成应用长寿命强攻击型PDC钻头、复合钻头,高抗扭抗高温螺杆、垂直钻井系统,完善钻井泵、高压管汇等关键设备配套,以提高钻井速度。实钻结果表明:集成应用9 000 m超深超高温超高压钻井技术,不仅安全完钻,钻井周期仅561 d,且创下川渝地区套管下入的最大重量(6 800kN)、上提最大吨位(5 500kN)等20项创新施工纪录,为后续万米特深井钻探积累了经验。

融创大剧院大型水池群防水施工技术

广州融创大剧院项目,项目方案设计策划演绎节目为由全球顶级舞台艺术大师策划的“水舞间”水表演系列,对水质要求特别高,在设计上主体的地下部位为水池,且水池周边存在大量设备房;为保证水池结构施工围闭及设备房正常使用,针对本工程超大型不规则水池群,进行满水试验与渗漏处理、采用水质零污染的防水施工,确保水质达到饮用水标准。

川西二叠系超深风险井永胜1井钻井关键技术

针对川西二叠系超深风险井永胜1井在钻探中存在地质条件异常复杂、上部陆相地层软硬交错、易发生井斜超标、可钻性差,海相地层高温高压、含硫化氢等难题,优化必封点位置,设计井身结构为四开备五开;配套采用复合钻井、垂直钻井等提速工艺;优选高效钻头,优化深部井段钻井液体系和性能。实钻结果表明,永胜1井钻井工程设计科学合理,全井钻井周期356.45 d,平均机械钻速2.39 m/h,创川西地区钻达6 000 m井深的最快纪录。该井顺利完钻也为川西地区7 000 m超深井钻井积累了宝贵经验。

旋冲钻井在塔河工区超深井段的应用

为提高新疆塔河工区深部地层机械钻速,在该区块试验应用了旋冲钻井技术。针对新疆塔河工区深部地层岩性特点和钻头选型情况,优选出旋冲钻井匹配钻头,优化并确定出射流冲击器结构性能参数。使用改进后射流冲击器首先在塔河工区S116-3井中配合PDC钻头在超深井段进行探索性应用,验证射流冲击器＋PDC钻头的可行性,应用井深达6 086 m。随之,在TP324井进行了长井段现场应用,实现了液动射流冲击器与PDC钻头配合实质性应用。S116-3井应用井段：5 998.41~6 086 m,TP324井应用井段为6 151.65~6 912 m,总进尺847.94 m,总纯钻时间314.02,机械钻速同比提高32%~45%。S116-3、TP324井应用结果验证了该技术在深井超深井的提速效果及可靠性,为塔河工区深部地层探索了新的途径。

超深井小钻工具接头螺纹结构研制与应用

为适应塔里木油田深井和超深井勘探与开发的恶劣工况,同时针对其深井、超深井小钻工具的疲劳失效问题,研制了一种特殊螺纹(TMXT36)结构的超深井小钻工具,该特殊螺纹结构减少了每英寸的牙数,加长了外螺纹接头最末完全扣到外台肩的距离,比常规的螺纹多设计了3扣,减小其刚性,增加了弹性,从而提高其抗疲劳寿命(2.5倍);该螺纹结构将扣根的最大应力转移到了接触面较宽的螺纹导向面上,降低了螺纹根部的疲劳缺口敏感系数(3.5)。该特殊螺纹与油田现有的NC38、TX60和TH90螺纹有限元对比分析得出:TMXT36的应力集中系数和其疲劳缺口敏感系数为最小,其抗疲劳寿命比其他螺纹接头提高了2.5倍,其试制成品在塔里木油田得到了应用和验证。

托甫台地区超深井优快钻井技术研究与应用

在分析托甫台地区钻井现状与技术难点基础上,研究了大排量35 MPa高压喷射优快钻井技术,优化了水力参数和钻进参数,并在3口井的一开和二开井段进行试验。与常规技术相比,钻速可提高50%～260%,钻井周期可缩短38%～58%。在深部地层推广应用了螺杆+PDC钻头复合钻井技术,试验了等壁厚螺杆复合钻井技术、扭力冲击器钻井技术,与邻井相比钻速可提高57%～81%。

塔里木油田碳酸盐岩超深井水平井分段改造技术

针对塔里木油田塔中碳酸盐岩的实际情况,为充分挖掘水平井每一层的潜能,最大限度地提高单井产量,引进了水平井分段储层改造技术,介绍了分段酸压求产管柱、管柱结构特点、施工难点、施工步骤,分析了存在问题。对其适用性作了简要说明,经塔中62-6H井及塔中62-7H井的成功应用,增产效果显著。

高温高压高含硫超深井射孔酸化测试应用实践

针对WB1井井深、高温、高压、高含硫、井筒承压能力有限等情况,成功实现了以RTTS封隔器为主的射孔酸压测试联作施工。酸化过程中,加重液体密度高达1.8g/cm3,创造了储层改造中液体加重密度最高,RTTS封隔器测试管柱在高温、高含硫、井口高压90MPa以上连续6.5h施工的新记录,为类似超深井的射孔酸压测试提供了借鉴与参考。

含硫超深井试气技术难点分析

通过对含硫超深井试气技术九个难点详细分析,提出以下解决方案:①含硫超深井的试气,必须采取综合防腐措施;②超深井试气施工设计、工具选用、资料录取等各个环节要严格按照高温、高压、防H2S的有关要求和技术规程进行;③试气难度最大的是关井求压;④须对下井工具和井下油套管的力学性能进行理论分析与计算。该方案为含硫超深井试气研究提供了借鉴。

基于ADAMS的钻杆夹持机械手的动力学仿真

大陆深层超深层钻探需要可靠的钻杆自动排放系统,尤其对其中的钻杆夹持机械手有较高的要求。针对上述要求,采用CATIA建模,然后通过中间软件将模型导入到产品虚拟仿真软件ADMAS中进行动力学仿真,将仿真所得数据与理论数据进行对比,以便及时发现和解决问题,缩短设计的周期。

高可靠性铝合金钻杆及其在超深井和水平井中的应用

在我国颁布铝合金钻杆国家标准的前提下,归纳了铝合金钻杆用于超深井和水平井钻井的众多优点;分析了新标准铝合金钻杆与钢接头的连接方式:梯形丝扣连接、设置内支撑端面和锥形配合面、通过高温装配工艺实现过盈配合;介绍了在超深井和水平井中应用高可靠性铝合金钻杆可显著减少大钩载荷、转盘扭矩和泵压损失以及提高钻杆强度储备的效果。

减速涡轮深部防斜打快技术

超深小井眼机械钻速低和井斜控制难度大等问题制约了西部地区深层油气藏的开发。在分析国内外防斜打快技术的研究及应用现状基础上,提出减速涡轮防斜打快技术,并研制小尺寸减速涡轮钻具。现场试验表明:减速涡轮复合钻井技术提速效果明显,与试验井TH12509上下邻井段转盘钻井相比,机械钻速提高90%～150%;与邻井同井段转盘钻井相比,机械钻速提高1.2～1.7倍,井斜角从入井时的2.66°(5.89 km)降至0.33°(6.225 km),为西部超深小井眼防斜打快提供了一种新的技术途径。

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。

气井生产管柱力学分析软件开发与应用

四川盆地元坝海相气藏具有超深、高温、高压、高产、高含酸性腐蚀气体的特点,气井测试管柱需要满足替浆、座封、改造、求产、压井等多种工况,完井投产管柱需要采用合金材质,完井测试管柱结构及施工参数设计是保证气井安全高效勘探开发的基础,针对元坝超深含硫气藏勘探开发施工特征,自主开发了气井生产管柱力学分析应用软件,自主软件与国外商业软件计算结果误差小于10%;通过在工区内推广应用自主软件,优化组合生产管柱结构,保证了元坝超深含硫气井安全快速测试,实现元坝气藏一期投产管柱优化降本,为元坝超深含硫气藏经济开发提供了技术保障。

超深井射孔测试联作器材的改进及应用效果

油管(钻杆)输送射孔与地层测试器联合作业称之为射孔测试联作。高温高压超深井射孔测试联作难度人、成功率不高,配套器材不能满足施工要求。通过改进和优化减震器、旁通接头、射孔器材、起爆装置以及密封件等器材,满足了高温高压超深井射孔测试联作的要求。用改进后的射孔枪和工艺在2口井射孔作业,成功率均为100%。

顺北1-4H井超深小井眼中短半径水平井钻井难点及技术对策

顺北油田是中国石化西北油田分公司塔河油田接替区域,顺北油田是目前国内最深的油气藏,地层温度、压力高,很多地方奥陶系桑塔木组含有辉绿岩,受辉绿岩影响,不得不用超深小井眼中短半径水平井钻井。以顺北1-4H井为例,该井面临托压、温度高而仪器配套难、轨迹难以控制等难题。针对顺北1-4H井难题进行分析,形成了相应的技术对策,顺北1-4H井采取这些对策成功钻至目标地层,获得了良好的油气发现。顺北1-4H井采用■120.65mm小井眼钻井,完钻井深8049.50m,创造了■120.65mm小井眼水平井井深最深纪录。顺北1-4H井的成功完井,为超深小井眼水平井钻井的施工提供了很好的借鉴经验。

元坝超深含硫气井产能测试工艺技术

产能测试的目的是确定井的产能方程和无阻流量,为制定合理工作制度、预测生产动态等提供依据。超深含硫气井产能测试由于测试时间长、工艺复杂,测试难点多、风险大,在安全、环保、取全取准资料方面对测试工艺提出了更高的要求。结合元坝长兴组气藏分析了超深含硫气井产能测试工艺存在的难点,提出技术对策。通过YB204井产能测试现场应用情况分析,提出了认识和建议,为类似气井的产能测试提供了借鉴和参考。