超深大位移井高效井筒清洁与预校深一体化提效工艺

超深大位移井的井眼轨迹复杂、井斜大、稳斜段长,常规套管程序为ϕ244.5 mm套管与ϕ177.8 mm尾管复合,且刮管洗井阶段存在随钻预校深为射孔备用的需求,常规采用两趟管柱分别实现井筒清洁、随钻预校深的功能,造成井筒清洁效率低、作业周期长。通过集成优化组合多功能清洁工具、可变径刮管器、随钻测井工具和分流转向阀工具,设计形成了高效井筒清洁与预校深一体化管柱结构,重点开展了水力学模拟、管柱安全评价、工艺流程优化,实现复合井筒一趟式高效清洁和随钻预校深一体化功能,相比常规两趟式方案提效30%。该技术在东海3口超深大位移井中成功应用,井下工具工作正常,相比同类井型常规工艺单井平均缩短43.6 h,具有显著的提速提效作用。

干热岩地热井普查施工中的地层分析与井筒清洁技术

地热能作为一种可再生能源,对于减缓气候变化、提供清洁能源具有巨大的潜力。为了有效开发地热资源,干热岩地热井的普查施工中地层分析非常关键,施工中,需要对井筒进行深度清洁,因此,选择多样化的井筒清洁技术非常必要。本文旨在探讨这普查施工中的地层分析方法,详细介绍了地层分析在干热岩底层井普查施工中的应用。通过深入研究地层分析技术和井筒清洁技术,为地热能源的开发提供相关参考借鉴。

东海大位移井井筒清洁技术研究

针对东海大位移井斜度大、稳斜井段长,使用油基钻井液套管清洁困难的问题,分析了在大位移井完井、测试作业中利于储层保护的高效井筒清洁技术。基于大位移井井筒清洁技术国内外进展,结合东海地质特点、岩屑特点,从油基钻井液清洗和岩屑清除两方面分析了大位移井井筒清洁技术难点及影响因素,优选出了与东海地质情况配伍、利于储层保护的高效井筒清洁液,深入分析清洁工具原理,并优选了井筒清洁工具,形成了大位移井井筒高效清洁作业流程,对东海大位移井井筒清洁具有重要意义。

水平井井筒清洁临界流速简化模型

石油钻井作业中井筒岩屑运移影响钻井成本、时间及成井质量，井筒岩屑运移问题已经成为钻井作业中亟待解决的问题。不论在水平井中的直井段还是水平段，流体拖曳力对于岩屑颗粒运移的作用超越其他作用力占据主导地位，井筒清洁临界流速计算的关键是确定拖曳系数计算的经验公式。根据拖曳系数与雷诺数关系的实验数据，对拖曳系数经验计算方法进行优选对比发现Turton的经验公式与实验数据平均误差最小，仅为3．06％；在优选对比拖曳系数的基础上，对岩屑颗粒进行微观受力分析，推导了岩屑颗粒运移临界流速，研究了井斜角对于岩屑颗粒临界运移流速的影响，计算结果发现在50°-70°之间临界运移流速最大，并对建立的数学模型进行了现场应用验证。

页岩气水平井井筒清洁技术的难点及对策

页岩气储层采用水平井钻井和大型加砂压裂能够获得增产,但气井井筒堵塞的问题也频繁出现,如何清除钻塞作业残余的桥塞碎屑及砂粒,确保页岩气井井下生产通道的畅通,成为气井安全生产的重要环节。为此,在分析水平井井筒清洁生产技术现状的基础上,总结了页岩气水平井井筒清洁处理面临的技术难点,结合当今世界页岩气井井筒清洁技术的进展,对清洁工具及工艺、工作液性能进行技术攻关,研发了清洁处理工具,提出了清洁处理技术对策,并对其现场应用效果进行了评价分析。研究结果表明:①所研发的针对大通径桥塞处理的套磨打捞一体化工具,可实现工具入井后对大通径桥塞的套铣、打捞一次性作业;②形成的换向旋流冲砂工艺在长水平段中作业时能避免砂粒沉降,能实现将砂粒冲洗出井筒的目标;③常压及高压井可以选用气井返排液、KCl、CaCl2溶液等作为工作液,而低压井则可选用泡沫流体作为工作液;④对于低压井,通过优化设计局部压差打捞工具形成局部压差吸附的方式带动井内碎屑物或沉砂进入工具内部,进而完成打捞作业。结论认为,所形成的适合页岩气水平井的井筒清洁工艺技术为后期大规模页岩气井筒清洁处理奠定了基础。

超深大位移井井筒清洁技术及工程实践

东海油气田勘探开发的规模不断扩大,有效利用海上现有的生产平台,充分运用大位移井钻井技术,可以实现对周边油田的勘探开发。但在东海大位移井的钻进作业期间,存在如摩阻扭矩大、井筒清洁状况不佳等问题,针对钻井过程中出现的井筒清洁难点问题,通过随钻工程实时模拟监测、配合工程技术措施和钻井液措施优化,形成了东海超深大位移井井筒清洁关键技术。并成功应用于X井等工程项目,实现作业的安全、高效完成。

多功能井筒清洁器在渤海油田分支水平井应用

渤海油田分支水平井管柱的间隙小,井筒清洁程度要求高,充填防砂管柱下入风险大。在刮管洗井作业中采用了MTWF多功能井筒清洁器。介绍了多功能井筒清洁器的结构、工作原理和适用工况。多功能井筒清洁器在分支水平井A1H1井刮管洗井作业中的应用,实现了一趟钻完成刮管洗井和碎屑收集。应用表明,多功能井筒清洁器有效提高了分支水平井刮管洗井质量和井筒清洁程度,保障了充填防砂管柱顺利下钻到位。

井筒清洁“四合一”新理念工程应用分析

在完井作业中,井筒清洁度直接影响到后续封隔器坐挂等多项关键作业成败,因此在刮管洗井中采取了新式刮管管柱组合"四合一"管柱,一趟管柱完成多项井筒清洁作业指标。井筒清洁"四合一"作业理念:设计专用洗井工具组合,完井作业前,一趟钻完成整个井筒的彻底清洁过滤。实现刮管洗井、顶替完井液、井筒内完井液过滤、防喷器及井口头冲洗作业"四合一",提高井筒清洁度及作业效率,降低作业风险。

井筒清洁系统工程在陵水17-2气田完井中的应用

井筒清洁是深水完井作业至关重要的一环,井筒清洁质量将直接影响作业时效及油气井产能释放。通过井筒清洁时机把握、井筒清洁工具优选、完井液质量控制、施工方案优化等技术措施,形成一套适用于深水完井的井筒清洁系统,能够实现一趟管柱完成刮管、洗井、替液和冲洗防喷器内腔等多项作业。井筒清洁系统在陵水17-2自营深水气田11口井完井作业中成功应用,作业效果明显,碎屑回收效果显著,有力避免了因井筒清洁不佳而导致的作业风险,降低了非生产作业完成时间,节约了作业管理成本,提高了深水油气开发的经济效益。

水下井口完井井筒清洁常用技术探索

“十四五”时期,我国南海深水水下油气田开发逐步提速,为石油开发行业提供强大的发展动力。但是,国内深水油气田开发起步较晚,作业过程中面临诸多的难题与挑战,其中,深水油气田水平井完井作业中井筒不洁净问题给作业带来极大的挑战和困难,需要更多关注和重视。国外水下井口完井经验表明,30%的非生产时间来自井筒清洁度低引起的。本文介绍水下井口完井井筒清洁的重要性以及常用的清洁工具。

吉林油田页岩油水平井二开钻井关键技术及应用

吉林油田页岩油主要位于松辽盆地南部长岭凹陷,已经完钻5口纯页岩水平井。由于目的层层理和裂缝发育,造成井壁稳定性差,在施工过程中,存在返砂效率低、井壁易坍塌、水平段延伸困难、摩阻扭矩大等技术难题。针对这些问题,通过井身结构优化、强封堵钻井液应用、高效PDC钻头及提速工具优选、井筒清洁参数优化及压力精确控制等技术攻关,形成页岩油二开长水平段水平井钻井关键技术。应用结果表明:①采用强抑制强封堵高性能油基钻井液能有效封堵裂缝,大幅降低钻井液侵入量,并有效防止页岩膨胀,提高井壁的化学稳定性;②钻井液排量大于38 L/s、顶驱转速大于80 r/min能够保持水平井井筒清洁,节约短起下钻及下套管前通井的时间3 d以上;③个性化PDC钻头配合旋导施工能大幅度提高机械钻速,使井壁浸泡时间缩短30%以上。优化起钻速度使井底压力波动降低52%,进一步提高井壁稳定性;④吉林油田页岩油水平井由三开井身结构简化为二开井身结构,水平段长度提高82.75%,机械钻速提高53.73%,钻井成本降低33%。

全水下开发模式单井动管柱作业水下井口成功回接实践

我国从20世纪60年代开始应用深水水下采油树进行水下油气田开发,涉及水下相关作业复杂且费用高。采用动力定位或半潜式锚泊钻井平台再完井或修井作业中,为满足隔水管段井控需求,水下采油树系统专用设备总成THRT(Tubing Hanger Running Tool)需进行水下采油树油管挂和专用工具总成对接,进行回收堵塞器总成,下入水下油管挂专用隔离套总成等施工作业,其中回接时容易引起电液湿式接头损坏,造成回接失败,导致井下复杂情况。本文重点介绍利用实施一系列井筒清洁或井下措施,有效避免井下复杂情况,提升THRT和TH成功回接率,保护水下及地面设备,成功完成目标井作业,在南海东部某海域,已成功实施多口井作业,形成了一定的规模效应。

威荣深层页岩气田水平段安全提速技术对策

以威荣页岩气田为代表的深层海相页岩气产能建设是中国石化“十四五”天然气增储上产的重点区域,但是已完钻井的完钻周期普遍超过设计周期,且卡钻等井下复杂情况频发,无法实现效益开发的目标。针对水平段施工的瓶颈难题,从水平段导向层位选择、钻井参数优化设计和配套工艺措施制定等3个方面开展研究。基于含气性指标和可钻性兼顾的原则,将31-1小层作为地质导向钻进的目标层;根据钻头二维破岩临界钻压、扭矩的解析公式,建议水平段PDC钻头钻齿后倾角控制在25°以内,钻压在100~150 kN,扭矩限定值在25 kN·m;基于岩屑床冲刷滚动和运移模型,在高转速、大排量随钻清砂工艺基础上,提出用稀浆与稠浆交替举砂来提高复杂井段井筒的清洁效果。现场应用表明,优质储层钻遇率达100%,机械钻速提高46.51%,扭矩平稳,对深层页岩气钻井提质提效具有借鉴与指导意义。

一种新型油藏隔离阀在海上水平裸眼气井中的应用

针对水平裸眼气井完修井面临储层保护难度大、井筒清洁效率低、井控安全风险高等难题,设计了一种新型机械式油藏隔离阀。新型油藏隔离阀是一种机械式可重复开关球阀,由专用开关工具打开和关闭球阀,油藏隔离阀与悬挂封隔器组成的隔离系统可以防止球阀上部流体向下流动,又可以防止球阀下部流体及气体向上流动。对油藏隔离阀球阀密封性能、球阀开关操作、球阀重入密封性能进行了室内试验,验证了此新型油藏隔离阀性能安全可靠。现场试验表明,该工具结构合理、性能可靠,可实现工作液零漏失,井筒清洁效率高,经济实用。该油藏隔离阀为实现油气井全寿命周期储层保护提供了一种安全有效的技术手段。

TPXXXH井大斜度井段井眼净化技术研究与应用

大斜度井段在钻井过程中因钻井施工中存在的各种因素,造成井眼清洁度差,钻井效率低,井下事故频发。基于超深大斜度井TPXXXH井,利用Landmark软件探究井斜角、钻井液排量、钻井转速和钻井液流变性能对井眼清洁度的影响,并将结果应用于指导钻井施工和钻井液筛选,为大斜度井安全钻井提供了理论支撑和技术支持。

土库曼斯坦白垩系不稳定地层钻井液技术

在矿物组分和结构分析基础上,开展土库曼白垩系钻井液工艺技术优化研究表明:上部易水化膨胀地层易垮塌或缩径其稳定性取决于钻井液化学抑制性,中下部为微裂隙层理发育的硬脆性地层,钻井液封堵性能是关键;基于地层温度的软化变形粒子和高效抑制剂的优选形成钾胺基有机盐两性离子聚合物钻井液体系,能够满足不稳定地层钻井需要;针对大井眼复杂井筒环境携砂不良问题,在平板型层流携岩理论和井壁稳定对环空流态的要求上,提出流变参数调控方案,同时引进柔性网状纤维,形成纤维重稠浆高效携岩技术;现场应用表明优化后的钻井液技术能有效解决井壁失稳难题,减少井下复杂时间、降低井眼扩大率及坍塌压力提高了机械钻速。

先进的套管清刮工具串的引进研究与应用

本文系统地介绍了套管清刮工具的工作原理、工具串的类型和主要工具结构。该系列工具在引进消化的基础上,获得成功应用。作者结合十余次的应用实践和心得体会,指明了在原有工具串的基础上进行自主研发的方向,对于完善我国深水装备的自主研发序列具有一定的指导意义。

威荣深层页岩气连续油管高压扫塞通井技术

目前深层页岩气井普遍采用可溶桥塞进行封隔以实现储层分段改造,受桥塞不溶解物、岩屑、地层出砂等因素影响,压裂后排液时还需进行连续油管带压扫塞通井以确保井筒清洁。威荣深层页岩气井压裂后连续油管扫塞通井面临井口压力高、沉砂、桥塞不溶物等工况,易导致卡钻、爆管等复杂情况,影响作业安全和时效。为解决上述问题,文章开展了连续油管高压扫塞通井难点分析、工具及管柱结构优化、工作液体系优化、连续油管扫塞及配套技术优化等方面的研究,形成了满足威荣深层页岩气井的连续油管高压扫塞通井关键技术和配套工艺措施。该技术在威荣区块现场应用10余井次,安全快速地实现了压裂后的井筒清洁,缩短了扫塞通井的时间,提高了扫塞通井作业效率,为威荣深层页岩气安全高效开发提供了技术支撑,可在类似深层页岩气井推广应用。

东海超深大位移气井完井技术实践

东海P-1井利用老井侧钻开发边际油气藏,具有井深大、水平位移大、大斜度稳斜段长等特点。为解决大位移井完井作业中因井筒条件限制,净化清洁难度大、井筒摩阻大、射孔校深难度大,施工风险高、常规管柱结构设计难以满足操作安全可靠的要求等问题,通过对井筒清洁技术、高效润滑技术、射孔校深技术和管柱优化的研究,有效清洁超深大位移井井筒,降低井筒摩阻,解决射孔校深难题,实现气井管柱密封评价和封隔器安全坐封。现场应用表明,东海超深大位移井完井技术可行,实现了边际油气田的低成本开发。

玛湖油田致密砂砾岩油藏钻井提速研究

玛湖油田是致密砂砾岩油藏,钻井提速存在诸多困难。基于对玛湖油田地质分析,多措并举,实现了钻井提速。从优选PDC钻头着手,适时采用旋转导向工具,配合中空螺杆、大尺寸钻具、水力振荡器等辅助工具,实现钻井提速;加强钻井液研发,形成一套适应该区块的有机盐钻井液体系,增强井壁的稳定性,有效防止邻井压裂液侵入;分析岩屑运移机理,弄清岩屑床形成原因,并找出钻进排量、钻杆转速和钻井液流变性等与井筒清洁的关系,维护井筒清洁。