连续油管钻水平井井眼清洗规律研究

利用连续油管技术钻小井眼水平井,具有作业效率高,钻井成本低等优势。但是,连续油管不能旋转、排量有限,产生的岩屑不能及时返排出井底。为了解决连续管钻水平井的岩屑返排问题,利用Fluent软件对岩屑返排的流场进行模拟,研究小井眼水平井段的返屑规律,获得不同条件下,同一截面的岩屑堆积参数。

多功能井眼清洗工具的研制

国外油田服务公司生产的井眼清洗工具在我国油田使用时功能单一,针对不同碎屑没有针对性的收集方案,打捞效果不佳。为此,研制了多功能井眼清洗工具,并在油田进行了现场试验。该清洗工具含有2个收集腔,通过不同大小碎块的沉降速度不同来分级收集,独特的分屑设计使得碎屑不会回落井底,且根据作业量的大小可适当增加收集腔的长度,有效地保证单次作业效率。现场试验结果表明:该工具可在磨铣桥塞作业中有效收集磨铣产生的碎屑,整个作业平稳,安全可靠,且在作业过程中节省了工作液,大大降低了作业成本。所得结论可为井眼清洗工具的进一步优化提供参考。

钻柱旋转对水平井和斜井使用水基钻井液时井眼清洗的影响

钻水平井和定向井的的主要问题是合理的井眼清洗问题。对于一个环形空间里的稳定钻屑床,通常增加钻井液流速会很明显地冲蚀钻屑床。然而,依据钻井条件,要输送钻屑床需要很高的钻井液流速,而因为液压和物理因素的限制,这个速度可能达不到。在这种情况下,钻柱的旋转可以加强钻屑的机械运移,甚至在钻井液流速低于防止稳定钻屑床形成所需要的临界环空液体流速时,也能有效完成井眼清洗。

井眼清洗最优化方法研究

在完成一口新井时,井眼清洗是一个关键的步骤。井眼不能够充分清洗会导致在完井过程中产生大量困难,并增加额外的费用。反之,为确保成功而使井眼过分清洗也会导致额外风险并增加某些不必要的费用。本文对北海油藏在英国和挪威大范围区域内的井眼清洗操作进行了研究,以缩短制定最优方法和实施准则所需要的时间。该研究提出了一种对所有地区井都普遍适用的井眼清洗操作方法。从2002—2004年间完井的19口浅海井的钻井报告中分析得出,井眼清洗所花费的时间大致在如下阶段:①运行工具;②化学剂清洗/驱替;③凹坑清理;④等待设备;⑤等待天气好转;⑥压力测试;⑦凹坑是否清洗干净;⑧安全事宜;⑨等待许可。这些分析结果可以对井眼清洗时间长的原因进行更好的认识。可以尽量在以下几方面减少时间:①清洗设备失效;②过分复杂的工具串;③过多的工具串造成卡钻;④钻井装置故障;⑤送往海上的工具不完善;⑥由于井眼过滤器被泥浆或岩屑填满,需要用化学剂进行重复的清洗;⑦等待凹坑清理所耽误的时间;⑧从其他井中学不到的经验。作业者对上述和其他一些原因进行了研究和探讨,并结合其他油井良好的实践经验,制定出一套最优化的实施准则。

东海大位移井油基钻井液体系研究及应用

我国东海KQT气田大位移井钻进过程中油基钻井液存在高温稳定性及井眼清洗技术问题。为此,通过界面张力测试、乳化效率测试、显微镜观察及乳状液黏弹性和流变性测试等实验方法,优选了乳化剂、润湿剂、流型调节剂及有机土等关键处理剂,构建了大位移井用油基钻井液体系,并对其进行了综合性能评价。结果表明,该钻井液在180℃热滚后仍具有良好的稳定性;优选的流型调节剂可增强钻井液的结构强度,有效提高切力和低剪切速率黏度,保证井眼清洗效果;同时具有良好的滤失性及抗污染性能等。在KQT气田的4口井中进行了现场试验,取得了良好的应用效果。

海洋深水钻井钻井液研究进展

针对海洋石油勘探深水钻井遇到的复杂问题 :井壁稳定性 ,钻井液用量大 ,地层破裂压力窗口窄 ,井眼清洗问题 ,低温下钻井液的流变性 ,浅层天然气与形成的气体水合物 ,对海洋深水钻井中使用的钻井液进行了综述。目的在于借鉴国外成功经验 ,为中国今后开展海洋石油勘探深水钻井方面的研究工作做一些技术信息的铺垫 ;并结合国外海洋深水钻井液研究现状 ,提出了对中国海洋深水钻井的钻井液研究的几点建议。

大位移井关键技术研究进展

综合分析了国内外大位移井钻进过程中经常遇到的几项关键技术研究进展情况 ,包括降低摩阻和扭矩技术、井眼清洗技术、井身剖面和钻柱优化设计、井壁稳定技术、套管磨损预测与防治技术等 ,并对未来的大位移井总体技术发展方向作了展望。

中原油田水平井固井技术

根据中原油田地质特征 ,结合国内外水平井固井技术发展状况 ,从优化钻井设计、井眼清洗、套管扶正居中、液体流态、冲洗隔离液及水泥浆性能方面提出了提高水平井顶替效率和固井质量的技术措施。通过 4口井的实际应用 ,取得了较好的固井质量。

国外多次激活旁通阀技术现状

多次激活旁通阀可以消除随钻堵漏和循环洗井等作业对特殊井下工具(定向MWD、LWD测井仪器、螺杆、涡轮和钻头等)敏感性元件不利的影响,同时可以消除定向井和水平井段的岩屑床,应用前景广阔。介绍了国外多次激活旁通阀的技术特点,包括DSI公司的PBL多次激活旁通阀、Baker Hughes公司XP循环阀、XDT公司TAZ无限次激活旁通阀、国民油井公司MOCS工具以及威德福公司的Jet Stream钻井循环阀。指出多次激活旁通阀的发展趋势是单趟下入无限次激活和远程智能控制。建议我国尽早开展多次激活旁通阀的研究,以缩小与国外的技术差距,提高我国的石油装备研发水平。

保持大斜度井井眼清洁的有效方法

井眼保洁问题几乎总是伴随着钻大斜度定向井而来的。如果能够及时钻至总井深,诸如高黏携屑剂、高机械钻速、大排量、频繁短程起钻和采用润滑剂这些传统方法,还可以赢得时间。然而,在长裸眼井段,井眼保洁必须是有效的,否则,油公司可能面对井眼侧钻的问题。本文要介绍的是:加重携屑剂的基本应用、设计模型的限制/应用以及黏度、机械钻速和井下动力钻井的功效。在此提出设计携屑剂的基本条件和特殊的应用建议。

深水钻井机械钻速的优化:钻速限度的确定

美国墨西哥湾 (GOM )的深海钻井通常以极小的孔隙压力和破裂压力梯度窗口而著称。在美国墨西哥湾地区深水钻井中 ,需要对当量循环密度 (ECD)进行严格控制 ,使之不超过地层的破裂压力梯度 ,进而减少井漏并使停工时间最小化。深水钻井通常使用合成基钻井液 (SBM )。在接单根时井底钻具的周围常常会发生大块岩屑沉淀现象 ,对此 ,现场操作人员和钻井液供应商提出了几项技术措施以提高井眼清洗效率和优化钻井操作。经过对各种情况下井眼清洗效率的研究 ,可以准确地预测当量循环密度及确定给定机械钻速下的安全操作窗口。这个结果随后在美国墨西哥湾地区两口深海井中应用 ,井深分别为 2 80 0ft和 880 0ft,采用的是合成基钻井液体系。文中提供了水力研究和现场试验的结果 。

裸眼水平井的化学增产优选

裸眼井段的井眼清洗要求钻井液不能穿透地层 ,且能有效地除去井壁泥饼与裸眼井段和井眼附近的残余流体及阻止地层损害。利用酸溶性加重钻井液和提高井眼清洗效率的包被剂配成的钻井液便能满足上述要求。本文中利用常规的化学增产剂清洗碳酸盐加重的合成基钻井液的效果与利用碳酸钙加重的合成基钻井液的井眼清洗优选评价几种不同互溶剂的包被效果。

一种水平井冲砂工具的应用

水平井具有高效高产的特征,在各大油田被广泛推广运用,随着水平井的开采利用,由于本身的结构特点,地层的出砂会在水平段堆积形成一个个砂桥,从而降低了油层的孔隙度影响到采收效率。出砂严重的问题是影响水平井开采的重要的因素[1-3],与此同时由于水平井冲砂的风险较高,导致在实际生产中,对于水平井的冲砂是比较谨慎的。因此对水平井冲砂技术进行研究,选择合理的冲砂方式,从而达到提高水平井生产效率和周期的目的显得尤为重要。本文是专门针对目前很多油井尤其水平井通过正循环无法达到洗井、冲砂应有的效果和目的,设计一款水平井冲砂工具。

旋转导向钻井工具外壳的优化设计

在导向钻井中，导向钻井工具处于核心．地位。旋转导向钻井工具的核心是在旋转状态下能按控制指令使伸缩块改变作用在钻头上的合力或钻具偏心度，从而进行导向。它在钻井作业中始终保持旋转状态，克服了滑动导向作业中出现的摩阻过大、井眼清洗不完善两大问题。