水平井可钻桥塞分段压裂完井工艺技术研究

针对水平井可钻桥塞分段压裂完井工艺问题,本次研究首先对水平井可钻桥塞分段压裂完井工艺的原理及特点进行分析,在此基础上,对水平井可钻桥塞分段压裂完井管柱串的结构进行探讨,最后,对水平井可钻桥塞分段压裂完井配套工具及设备进行研究,对施工流程及注意事项进行分析,为保障水平井可钻桥塞分段压裂完井作业的顺利开展奠定基础。

可钻桥塞同心双管分注技术研究与应用

目前,在延长油田区域多采用笼统注水,分层注水多采用油套分注和桥式偏心分层注水。可钻桥塞同心双管分注可解决现有注水方式存在缺陷,实现地面计量调配,达到精细注水、提高注水质量的要求。

可钻封隔器设计及密封机构特性研究

为解决油田分层注水封隔器工艺成功率低的问题,研制了一种可钻封隔器。该封隔器内径为62 mm,零件采用非金属可钻复合材料;封隔器采用双活塞低压坐封,减小了坐封压差,增强了坐封可靠性;筛选耐高温高压胶筒,尽可能缩小胶筒厚度。通过对胶筒密封机构进行仿真分析,得出不同工作压力下胶筒与套管内壁的接触压力与胶筒压缩距。对仿真结果进行分析可知,密封机构满足设计要求且密封性能良好。室内试验和现场应用结果表明:可钻封隔器坐封顺利,解封可靠,整体密封性能良好。密封压差可达35 MPa,常温至120℃高温下承压25 MPa,能够满足高温、高压等复杂环境下的工作需求,工艺成功率100%,应用效果良好。此封隔器的研制成功为分层注水井的应用提供了技术支持,对油田实现降本增效起到了良好作用,具有广阔的推广应用前景。

新型可钻式预应力固井地锚设计与研究

综合海上固井地锚功能需求与现场热采井预应力固井施工需要,设计出适用于预应力固井的?244 mm可钻式地锚。采用有限元方法分析了地锚本体、锚爪和销的结构强度,验证了地锚安全工作的可靠性,并对地锚结构进行了完善,优选了地锚材质,确定了地锚作业中最佳预拉力值;同时对地锚可钻性指标概念化,确定了地锚内部结构材质。分析结果表明,在满足材料屈服强度的前提下,地锚最佳提拉力为240 kN左右,极限拉力为660 k N左右;地锚采用单元式设计理论,结构简单,功能可靠,本体采用42CrMo材质;地锚内部心体采用2A12硬铝材质,材料可钻性等级为6级,满足预应力固井地锚可钻性能。

可钻桥塞水平井分段压裂工艺在致密低渗气田的应用

大牛地气田是典型的致密低渗气藏,使用水平井分段压裂工艺技术是开发此类气藏的有效手段,该技术的成功应用已成为目前大牛地气田高效开发的重要保障。大牛地气田主要采用裸眼预置管柱水平井分段压裂工艺,但该工艺存在裂缝起裂位置无法确认、管柱永久留在井里和无法后续改造等局限性。为了解决这些问题,在DPH-47井对可钻桥塞射孔联作水平井分段压裂工艺进行了现场试验。文中论述了该工艺的技术特点,并针对不同技术难点介绍了井下工具水力泵送、水平井钻塞和井口捕屑等3大关键配套技术。现场试验表明,该工艺时效性高,改造效果好,具有一定的推广价值。

可钻式复合桥塞多层段压裂技术的现场应用

国内正逐渐开始对致密砂岩气、页岩气、煤层气等非常规油气藏进行勘探开发,针对这类非常规油气藏,多层段压裂改造是提高单井产量的必要手段。可钻式复合桥塞多层段压裂技术作为目前国内外进行页岩气藏等非常规油气藏开发使用的主体储层改造技术,该技术具有不受分段压裂层数限制、工具管柱简单、不易造成砂卡、解除封堵快捷、桥塞钻铣完后保证了井筒的畅通便于后续工艺管柱的下入等诸多的优点,文章从压裂工艺原理、技术关键和现场应用等几方面进行了分析。该技术在现场的成功应用取得了显著的增产效果,同时也为国内非常规油气藏的多层压裂改造提供了新的技术支撑及开发思路。

井壁强化与堵漏双作用可钻水泥实验研究

针对常规复合堵漏材料之间无胶结、易被钻井液冲刷、使用油井水泥堵漏会造成新井眼的问题,研究开发了井壁强化与堵漏双作用可钻水泥。将超细碳酸钙粉体加入新型胶凝材料硫铝酸盐水泥中,调节胶凝材料的可钻性,研究表明,当超细碳酸钙粉体的加入量不大于7%时,水泥凝胶材料的强度随粉体加入量的增加而增加,而当粉体的加入量大于7%时,水泥凝胶材料的强度随粉体加入量的增加而减小,即可钻性变好;在硫铝酸盐中加入0.4%减水剂、0.3%提黏剂、0.6%缓凝剂时,其稠化时间达到155 min,为安全施工提供了条件;在可钻水泥中加入12%鳞片状云母、1%纤维、1.5%石灰岩颗粒作为堵漏剂,较好地增强了体系堵漏性能,能够较好地封堵3 mm和5 mm缝板裂缝。可钻水泥的研发为实现钻井过程中井壁强化与堵漏双作用提供了技术保障。

KCY453防中途坐封可钻桥塞在水平井的应用

常规可钻桥塞不适用于大斜度井和水平井的堵、隔水作业,施工时很难避免中途坐封事故。为此,研制了KCY453防中途坐封可钻桥塞。该桥塞中心轴与上锥体之间设计有限位台阶,可防止上锥体向上部胶筒移动,提高了桥塞在下入过程中的防中途坐封能力;可降低直井段对施工人员的要求及施工难度,最大限度地避免可钻桥塞下入过程中的坐封事故,在水平井中的应用更能体现其明显优势。KCY453防中途坐封可钻桥塞在塔里木油田共应用18井次,成功率100%,收到了良好的效果。

威德福公司可钻式钻鞋的结构特点及现场应用

套管钻井技术现场施工中处理钻头主要有钢丝绳更换钻头和应用可钻式钻鞋两种方法,前者操作较为复杂,而后者不需要对钻头进行任何回收处理,就可以立即实施固井作业。威德福公司可钻式钻鞋(DrillshoeTM)已经发展到第三代产品。其中第一代、第二代钻鞋主要由钢质本体、铝质可钻式内核及刀翼、热稳定性金刚石或碳化钨切削齿、铜质或陶瓷质喷嘴以及保径垫所组成。第三代钻鞋主要由钢质本体、铝质内核、金刚石切削齿和钢质刀翼、侧翼保径垫以及尾端扶正器所组成,其刀翼是不可钻的,但是,经过简单操作即可将其胀开,从而使钻头转化为可钻。威德福的可钻式钻鞋在大量表层套管钻井及尾管钻井中的应用表明,应用该钻鞋不但可以大大缩短作业周期、节约钻井费用,而且可以解决钻井液漏失、套管下不到位等问题,因此可以广泛用于表层套管钻井以及一些渗漏层的尾管钻井施工中。

QSA型可捞可钻式桥塞的设计与使用

油田分层开采要求封层工具既要性能可靠、操作简便 ,又能根据需要随时取出 (或钻掉 )。可捞可钻式桥塞主要配件由可钻材料加工而成 ,利用引燃送进工具的火药产生的高压气体做座封动力 ,采用自然伽玛或磁感应定位 ,使其在封闭高含水层、简化生产管柱方面显示出了突出的优越性。文章介绍了QSA型可捞可钻式桥塞的结构特点和使用情况。

可钻式桥塞的另一种处理方法

七里 2 5井因抢险下入CYY344— 14 6可钻式机械桥塞 ,封闭了产层和原井油管落鱼。后因恢复生产需打捞桥塞及其下部落鱼。因落鱼腐蚀严重 ,不能采用传统磨铣桥塞的方法。该井采取先对桥塞钻孔 ,再磨铣打捞桥塞的办法使该井复活 ,为其它井下封隔工具的创新使用和处理提供了良好借鉴。

可钻式桥塞卡瓦结构优化设计

针对水平井分层压裂中常用的可钻式桥塞的卡瓦系统,采用有限元分析其坐封、承载过程中的力学特性,研究了镶齿类和铣齿类卡瓦牙主控参数(呀型、牙瓣数、牙弧半径、卡瓦背锥着力长度等结构参数)对卡瓦锚定性能的影响,并优化设出了一种新型复式桥塞卡瓦结构。理论分析结果表明:复式卡瓦结构在保证速钻性的基础上,具有更高的承载能力,且大大降低了应力集中现象对套管的损伤。这对于目前的页岩气井和深井与超深井高强度地层分层压裂提供一种新的选择。

油气田可钻桥塞卡瓦材质选择及制造工艺

卡瓦是可钻式桥塞(封隔器的一种)关键部件.本文依据使用环境、机械性能及钻铣加工性能要求对进口桥塞卡瓦进行了全面检测和分析,通过化学成分化验、力学性能测定、金相组织和失效分析,并选用一种材料及其合理的制造工艺生产出合格替代进口产品,获得良好效果,为大批量生产奠定了技术基础,来满足油田生产需要.

川西气田可钻桥塞分段压裂技术

可钻桥塞分段压裂既能同时满足不限级数和大排量压裂的需求,又能满足压后井筒畅通,利于井下作业和生产,对非常规油气藏体积压裂具有较强适应性。通过分簇射孔参数优化、分段压裂参数优化,配套桥塞选型及井口装置、泵送及钻磨参数研究,形成了可钻桥塞分段压裂技术,解决了大排量压裂与井筒畅通的矛盾,在川西气田开展三井次先导试验,最大分段数达到15段,最多射孔簇数43簇,最高施工排量18 m3/min,压后成功钻磨桥塞。

国外可钻封隔器可钻材料的选用

在广泛调研国外资料的基础上,对国外可钻封隔器可钻材料选用方面的发展情况进行了系统的研究和论述。纵观国外的发展情况,可钻材料的选择大致经历了2个阶段,即从金属材料过渡到非金属材料。采用非金属材料增加了可钻部件的抗拉强度和抗压强度,提高了可钻性和耐蚀性,延长了封隔器的使用寿命,节省了钻铣和打捞时间。

可钻式钻鞋在套管钻井中的应用

简要介绍了可钻式钻鞋的结构及套管钻井技术的工艺特点,详细介绍了Φ339.7mm套管钻井技术批钻井的应用情况。针对套管钻井用Φ431.8mm钻鞋,进行了现场应用效果分析。结果表明,应用可钻式钻鞋不但可以大大缩短作业周期,节约钻井费用,而且可以解决钻井液漏失、套管下不到位等问题,具有广泛的推广应用前景。

双向高承压可钻式水平井堵水桥塞研制与试验

长庆油田水平井机械堵水管柱受复杂井筒状况等因素影响,存在配套的水平井机械堵水工具承压能力不足和长期置于井下起不出的问题,为此对其进行了针对性研究。通过改进桥塞结构、优选胶筒材料,研制了双向高承压可钻式水平井堵水桥塞,已在长庆油田5口水平井应用,室内试验及现场应用结果显示,封隔器工作压力双向承压70 MPa以上,边钻边捞的解封方式,钻除时间不超过8 h,实现趾部位置出水水平井井筒高压条件下长效、安全卡堵。

可钻式贴堵工艺中膨胀水泥机械性能参数的优选

可钻式贴堵工艺是一种适用性强、封堵可靠性高、后期处理方便的新型调整层系封堵作业技术,其常选用膨胀水泥来改善封堵效果。为了预防膨胀力挤坏可钻式贴堵管,采用有限元数值模拟方法,研究了膨胀水泥和地层的机械性能参数对贴堵管中应力的影响规律,优选了膨胀水泥的机械性能参数范围。结果表明:膨胀水泥膨胀率对贴堵管内应力的影响最大,次之是膨胀水泥的弹性模量,膨胀水泥的泊松比、地层的弹性模量和泊松比的影响较小。膨胀水泥膨胀率越大,贴堵管内的应力越大,且环空中膨胀水泥的体积越大,应力增长速率越大;随着膨胀水泥弹性模量的增大,贴堵管内的应力先增大后减小。无缺失和原套管缺失两种情况下贴堵管挤毁的可能性较小,原套管和水泥环都缺失时最可能挤毁贴堵管。优选膨胀水泥的膨胀率为0.5%,其它机械性能参数可在任意范围内变化。研究结果对可钻式贴堵工艺的成功应用具有重要的指导意义。

海洋采油平台可钻调整井钻井装备研制及应用

利用已有的采油平台和平台上的相关设备,研究开发出经济、高效、可靠的可钻调整井钻井装备和相关配套技术。基于力学分析方法完成了可行性技术研究。采用计算机辅助设计方法完成了设备的总体结构设计,运用三维设计和控制理论完成了新型固控系统设计和转盘反扭矩控制系统设计,应用优化设计方法完成了管汇空间布置与优化设计。新方法予以有效实施,取得较好的应用效果和经济效益。

水平井可钻滤砂管的研制与应用

水平井防砂容易形成卡管柱的现象,不易后期处理。通过对可钻型滤砂管外套、管材、胶结剂的选择与性能研究,研制出一种新型可钻的防砂工具。该工具将滤砂管防砂管柱的中心管、滤砂器、本体等均设计成可钻铣或可化学降解的材料,可以在其防砂失效后,通过钻头将其钻碎,将碎块冲出即可进行下一步作业,从而解决了防砂失效后难处理的问题。现场应用4口水平井,在1年内平均日增液33.8 t,日增油3.9 t,取得了显著的效果。该滤砂管挡砂精度可达0.07~0.13 mm,井口产液含砂量小于0.05%,且砂粒粒径小于0.07 mm,措施前后同期对比,产量稍有增加,满足了防砂要求。