定向导孔全角变化率对大直径反井钻具扫孔影响研究

定向反井钻井施工时,首先使用定向钻机钻进先导孔并实现钻孔轨迹控制,随后使用反井钻机扫孔扩大先导孔。但由于先导孔存在偏斜,导孔轨迹的全角变化率会对大直径钻具的扫孔产生较大影响。通过弯曲应力理论分析,建立先导孔轨迹全角变化率与大直径反井钻具之间的关系;通过先导孔偏斜实测数据分析,建立先导孔轨迹模型;通过定向反井钻井工业性试验,研究导孔全角变化率对大直径反井钻具扫孔的影响程度。结果表明:该方法能够准确预测钻具扫孔时的状态,为保证大直径深井反井法施工过程中的钻具安全顺利扫孔提供理论与技术支撑。

渤中丛式井轨道设计全角变化率敏感性分析

海上油田开发受空间限制,多采用丛式井组,丛式井轨道设计时,较大的全角变化率有利于缩小总进尺和进行防碰设计,但全角变化率的增加,对钻杆寿命、套管磨损等都有不利影响,如何确定合理的全角变化率成为影响钻井安全和经济效益的重点之一。首先分析了随着全角变化率的变化,井深变化的规律,再建立模型,分析全角变化率增加对钻杆疲劳、套管磨损、马达滑动造斜段长度等的影响,确定了海上丛式井合理的全角变化率范围,从而得到在合理范围内增加全角变化率有利于节约钻井成本,且安全可行的结论,为海上油田丛式井轨道设计全角变化率选择提供参考依据。

全角公式的向量推导方法

井眼全角变化率(或称狗腿严重度)是衡量井身质量的三大要素之一。全角变化率一般是指25m(或30m)长度井眼全角的变化大小。全角变化率越大,表示井眼方向变化越剧烈,或井眼弯曲越厉害,但并不表示井斜得越历害。计算全角变化率首先必须计算全角。全角公式最早是由美国学者Lubinski推导出来的。他在推导公式的过程中。

水平井桥射联作工艺施工质量控制

川渝地区页岩气水平井井口压力高达40MPa,全角变化率超过8°/30m。针对电缆分簇射孔与桥塞联作工具串无法正常入井及在全角变化率最大处遇阻、遇卡,导致工具串起爆可靠性差问题,通过工具串在井口处的受力分析,推导出工具串顺利入井的最小质量;利用全角变化率最大处工具串与井筒的几何关系模型,计算出容许工具串通过的最大长度。随着井口压力增加,入井工具串最小质量增加;随着全角变化率的增大,容许通过的工具串最大长度也相应减小。川渝地区长宁H**井通过合理配置工具串质量,优化工具串长度成功施工,验证了此方法的合理性,避免了工具串无法入井及遇阻、遇卡问题,保证了施工质量。同时积累了宝贵的施工经验,也时为后续的川渝页岩气水平井电缆分簇射孔与桥塞联作技术推广应用奠定了基础。

基于有限元分析的高弯曲度电泵机组计算方法

针对全角变化率较大的油田,应用等效物理模型结合有限元分析的手段,提出了一种新的电泵机组高弯曲度油井的计算方法。通过建立等效物理模型,确定分析边界条件,并进行应力分析,得出电泵机组通过较大弯曲度井口时的安全系数。

靶段定向井轨道设计方法

提出了靶段定向井的概念 ,给出了靶段定向井两维或三维轨道设计的判据。着重对三维靶段定向井剖面设计方法进行了研究 ,给出了选择靶段定向井轨道类型的方法 ,而且给出了计算实例 。

MJ1井钻具断裂原因分析

对MJ1井发生的多起钻具断裂事故进行了调查研究,对钻井参数、钻具组合和地层岩性对钻具寿命的影响进行了分析,对钻柱转换接头材质进行了试验分析。认为钻具断裂为疲劳失效,蹩钻、卡钻严重,送钻不匀,加剧了钻具疲劳破坏。钻柱转换接头尺寸不符合APISPEC7标准,材料韧性不符合SY/T5200-2002标准,导致转换接头发生早期疲劳失效事故。钻具稳定器外螺纹接头断裂原因与结构尺寸不合理有很大关系。

钻铤断裂原因分析

通过断口分析、化学成分分析、力学性能试验和金相检验等方法对某油井发生断裂的一根钻铤进行分析。结果表明:钻铤内径偏大降低了钻铤外螺纹接头的承载能力,井眼全角变化率大导致钻铤承受异常旋转弯曲疲劳载荷,频繁的蹩钻和卡钻使钻铤承受额外的扭转载荷,最终使钻铤发生早期疲劳断裂事故。

水平井中S135钻杆断裂原因分析

某水平井在泥浆循环过程中发生一起S135钻杆断裂事故,为查明钻杆断裂原因,对事故进行了调查研究,并取样进行了包括断口分析、化学成分分析、力学性能测试、金相检验等一系列失效分析。结果表明:该钻杆所处井段井眼全角变化率较大,钻杆外壁受到严重磨损划伤并形成疲劳裂纹,在较大扭矩和拉伸载荷作用下,钻杆最终发生了断裂。

某井φ177.8mm偏梯形螺纹接头套管脱扣原因分析

某井φ177.8mm偏梯形螺纹接头套管发生脱扣事故,通过分析下套管、固井注水泥及钻塞过程和井下返出的套管残片的理化检验结果找出了套管脱扣的原因。结果表明:该套管接箍工厂上扣端脱扣发生于固井水泥凝固期间;造斜井段全角变化率过大、井眼不规则、套管引鞋下面没有预留口袋使得套管承受异常载荷出现松动,最终发生脱扣失效。

定向井S135钢级钻杆刺漏失效机理

对某定向井20根钻杆刺漏情况进行了调研,基于宏观观察、理化特性分析、钻杆内涂层质量评价、钻杆加厚过渡带应力及内流场分析和井眼全角变化率分析,对刺漏钻杆进行了失效机理研究。结果表明,钻杆内涂层局部厚度严重不足降低了钻杆疲劳寿命;钻杆内加厚过渡带消失区域同时存在应力集中和内流场冲击漩涡,是疲劳形核萌生的择优区域;造斜段井眼全角变化率突变严重超标,使钻杆承受较大的拉、弯复合载荷,因此,内外因素综合作用最终导致多根钻杆刺漏失效。最后针对此类钻杆刺漏失效,从钻具质量要求和现场使用角度给出了预防建议。

Φ127×9.19mmG105钻杆NC50内螺纹接头直角台肩根部裂纹原因分析

对某井在钻井期间发生的钻杆断裂事故进行了详细调查研究。对裂纹的钻杆样品断口进行了宏观分析和微观分析,对断裂钻杆材料的化学成分、机械性能和金相组织进行了全面试验分析。最终结合钻杆使用情况和试验分析结果对钻杆接头断裂和裂纹的原因进行了全面分析讨论,认为钻杆接头断裂和裂纹原因是该部位结构尺寸不合理,应力集中严重所致。

军1井钻具失效事故分析

军1井是一口CO_2探采结合井,目的层位于上古生界栖霞组.该井大部分井段钻遇中古生界高陡构造,井斜难以控制。四开进入下古生界地层后,钻井速度慢,多次发生钻具失效事故。通过钻具失效分析,找出了引起事故的真正原因。

钻后扩眼技术浅析

本文研究了机械式、液压式和偏心式随钻扩眼工具执行机构和扩眼总成的机构原理和特点,并根据液压式扩眼器在QHD32-6-D29H2井的现场应用实例得出钻后扩眼作业的经验总结。

寺河矿区L型地面瓦斯抽采井管柱优化工艺及应用

为了降低复杂井眼轨迹条件下地面驱动设备负荷,延长抽采设备稳定运行时长,借助软件对L型井井眼轨迹、管杆磨阻位置进行模拟分析,划分出扭矩降低率较高的井段,同时分析结果表明管杆磨阻与井眼轨迹的全角变化率具有高度相关性,井眼轨迹在空间上的突变也会导致管杆磨阻的变化。根据分析结果采用“大井斜扶正+双保接箍降偏磨+导向器降扭矩损耗”工艺,对管杆结构进行了优化。运行结果表明,相较于该区同类L型水平井,该井在井眼轨迹更加复杂的情况下,驱动设备负荷降低5%,抽采设备稳定运行超1年未出现卡泵、也未出现电流异常导致的停机事故,为同类井的管柱优化提供了借鉴。

电缆分簇射孔与桥塞联作施工质量控制

川渝地区页岩气水平井井口压力高达40 MPa,全角变化率超过8°/30 m。针对电缆分簇射孔与桥塞联作工具串无法正常入井及在全角变化率最大处遇阻、遇卡,导致工具串起爆可靠性差,通过工具串在井口处的受力分析,推导出工具串顺利入井的最小质量;利用全角变化率最大处工具串与井筒的几何关系模型,计算出容许工具串通过的最大长度。随着井口压力增加,入井工具串最小质量增加;随着全角变化率的增大,容许通过的工具串最大长度相应减小。川渝地区长宁H**井通过合理配置工具串质量,优化工具串长度成功施工,验证了此方法的合理性,避免了工具串无法入井及遇阻、遇卡问题,保证了施工质量。同时积累了宝贵的施工经验,为后续的川渝页岩气水平井电缆分簇射孔与桥塞联作技术推广应用奠定了基础。

矿井工程施工技术中的帷幕注浆应用难点与对策分析

近年来,国内水平井施工技术水平得到了显著提升,并且日益成熟,在矿山开发工程中应用较为广泛。但是在矿山帷幕注浆等工程中应用处于起步上升期,由于帷幕注浆工程施工中存在诸多技术性要求,因此要做好相应设计和应对措施。本文以某矿井帷幕注浆工程为例,通过对水平井施工技术应用难点、帷幕注浆工程技术要求等进行深入分析,为后期类似工程的顺利进行奠定一定理论基础。

贯彻执行SY5088-85标准应注意的几个问题

按全角变化率评定井身质量时,即使所用公式是正确的, 在有些特殊情况下仍需进行认真地分析研究,否则有时可能会得出错误的结果来本文就执行原石油部SY5088-85关于评定井身质量计算标准过程中,常见的几个问题进行了详细的讨论论证和计算实例均表明,所述几个问题有的对SY 5088- 85标准计算方法的准确度影响甚大,若不认真对待,将严重影响井斜测井资料的正确处理,井身质量的公正评定以及SY 5088-85标准的贯彻执行本文推荐的特殊处理方法,可供现场工程技术人员参考。