多级径向涡轮水力驱动套管鞋在海上油田的应用

为解决大斜度井、水平井井段套管下入困难、下不到位的难题,同时提高井眼质量与固井效率,研制出一种多级径向涡轮水力驱动套管鞋。该工具由定子总成、转子总成以及轴承系统三大模块组成,定子与转子互相配合,利用水力驱动,通过多级专用的径向涡轮增大驱动扭矩,配合外侧镶嵌有合金齿的螺旋筋条,增强耐磨、修整井眼和扩眼的能力。该工具长度为传统涡轮结构套管鞋的1/3~1/5,结构简单可靠,尺寸紧凑,通过狗腿度能力强,输出扭矩可达传统划眼工具的5~10倍。多口现场案例井作业表明,该工具可保障复杂井段套管安全下入到位,大幅减少固井过程中的非生产作业时间和通井时间。

翻转板式水力振荡套管鞋的研制及其应用

介绍了注水泥工具———翻转板式水力振荡套管鞋的结构和产生振动的基本原理 ,给出了水力脉冲振动注水泥固井技术的现场试验方法 .在大庆油田、南阳油田的现场应用结果表明 :使用翻转板式水力振荡套管鞋振动效果比较明显 ,振动场频率为 60～ 70Hz时 ,振动固井套管振动能量是常规固井的 7.5倍 ,在大庆油田固井 5口 ,固井质量均为优质 ,注水泥系数较该区块的常规固井提高了 0 .0 1～ 0 .0 3袋 /m .该技术提高了固井顶替效率 ,从而提高了固井质量 。

水平井专用多功能套管鞋的研制与应用

为了提高水平井固井质量,针对水平井固井中存在的套管下入困难、管外顶替效率差、管内断流不彻底等难题,研制出了水平井专用多功能套管鞋。该工具由三大模块构成,其中自旋转下套管模块利用偏心旋转头在受力不均下可以自由旋转的原理引导套管柱顺利下入,旋流振动固井模块利用压力波周期变化产生振动波的原理来提高水平段的顶替效率,而碰压关井模块则是利用滑套原理来现实碰压后套管的硬关井。因此,该工具有益于水平井固井前套管串的下入、固井中环空注替效率的提高以及固井后套管关井的可靠。现场应用表明,该工具结构合理、性能可靠,对提高水平井固井质量有显著效果。

钻柱横向振动对套管鞋及井下安全的影响

本文应用钻柱横向自由振动的振型函数关系,分析钻柱发生横向自由振动的规律及其特点,并着重研究发生在套管鞋处的横向自由共振对套管鞋及附近水泥环所产生的危害及影响。通过对两口井卡钻事故的分析,说明了认识钻柱横向振动的重要性以及避开共振转速的必要性,并且就如何保护套管鞋、防止水泥掉块、保证井下安全,提出了作者自己的认识和看法。

多级动力套管鞋在渤海油田大位移井首次成功应用

渤海油田浅层大位移井因其稳斜角大、水位位移长、轨迹复杂等特点,套管能否顺利下入到位一直是钻井过程中面临的重大难点。随着国内外各项技术不断发展进步,渤海油田近些年逐步引进了并大规模成功应用了套管漂浮技术,全系列旋转下套管技术等先进技术工艺,对油田大位移井技术水平发展突破起了重要的作用。多级动力套管鞋是最新引进的一种新型多功能辅助下套管工具,在下套管过程中,可通过水力驱动套管引鞋转动进行划眼,改善井下流态,从而促进套管顺利通过全角变化率大、缩径、台肩等复杂裸眼井段,尤其适合水平井、大位移井等井眼复杂、套管下入风险大的井。

固井用多功能套管鞋的研制

固井的成败对油井后期生产产生较大影响,本文阐述了针对不规则的"糖葫芦"井眼,研制了能使套管串顺利下入的多功能套管鞋,在顺利引导套管串下入后,提高注水泥的环空顶替效率,在碰压时实现硬关井并保证环空水泥不倒反。通过现场试验数据表明,此种多功能套管鞋的应用,后期固井质量得到很大的提高。

粉煤灰-矿渣地质聚合物套管浮鞋芯体材料的室内研究

利用地质聚合物快硬早强且胶结性能优异的特性,以期代替水泥基材料,制备粉煤灰-矿渣二元体系地质聚合物套管浮鞋芯体材料。对比研究了地质聚合物与水泥芯材的基本物理性能,分析了芯材与浮鞋外壳及回压阀壳体间的胶结强度,并采用压汞孔隙率分析仪(MIP)及岩芯流动仪表征地质聚合物的孔隙率及渗透率。结果表明:地质聚合物浆体在低温(5℃)条件下的凝结时间短且早期强度高,1 d抗压强度为10. 8 MPa,比G级油井水泥石提高了18. 7%;与钢制浮鞋外壳和铸铁回压阀壳体的3 d胶结强度分别为2. 43 MPa和0. 89 MPa,相比于油井水泥石分别提高了40. 5%和50. 8%;总孔隙率为16. 1%,比油井水泥石降低了9. 5%; 20 MPa下渗透率为1. 39×10^(-5)μm^2,比油井水泥石渗透率小4个数量级。地质聚合物芯材既实现了低温环境下无需养护的快速成型脱模工艺,又可改善浮鞋的承压密封作用,为其在特种浇注材料领域开辟新的应用方向。

套管钻井中套管屈曲变形的有限元分析

针对套管钻井过程中套管易发生屈曲变形问题,进行了有限元分析。结果认为当钻压为117.68kN,井斜角逐渐增大时,井斜平面内的套管屈曲变形逐渐趋于正弦曲线,并且由于重力的侧向分力增大,套管与井壁接触的压力和区域增加,加剧了套管磨损。当井斜角为3°,钻压较小时套管基本上平躺在下井壁,钻压增大时套管与井壁的环空间隙小,限制了套管的屈曲变形,但接触力的增大也使套管磨损加剧。解决套管磨损的方法有2种一是在管柱底部连接厚壁套管;二是在套管柱上安装刚性扶正器。

论井筒吞吐与溢流检测

石油钻井中,在套管鞋以下裸眼井段的钻井过程中,通过接立柱时检测回流到循环池的钻井液体积和回流时间的记录分析,可以实现早期溢流检测。而检测和识别井溢流还是井筒吞吐,可以让作业者确定合理的下一个套管鞋深度,在下套管前钻进更多的进尺,同时避免钻井液漏失和井控问题发生。在深水钻井作业中,将套管鞋深度设置得越深越好,但往往由于地层孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃。因此深井所需的套管柱层数往往比钻进普通井多。已开发的用于早期溢流检测和井筒吞吐定量评价的新方法,可使两层套管鞋间的井段长度达到最大,同时又可避免井漏和防止井液流出。因此,对这种方法以及使用该方法的一些现场资料实例做了回顾。

磨鞋硬质合金焊接加热装置的研制及应用

设计了一种既能加热又能保温的装置,来保证焊接质量,提高磨鞋的制造水平。实践结果表明,该装置加热及保温效果良好,能较大的提高生产效率和工作环境的安全性,适合推广。

套管短口袋技术的应用探讨

介绍了短口袋技术可以提高固井质量及避免钻井掉块等优点,阐述了保证井身质量优良、井底少沉沙、套管长度与井眼深度的一致和套管居中等使用短口袋的技术要求。通过该技术在埕北古A井的应用,说明优选钻具组合和钻进参数,使用优质钻井液、通井和套管居中等技术措施可以满足要求,并成功地实现套管短口袋。

浅海套管钻井技术

套管钻井是一口井同时钻井并下套管的一种方法。该技术省略了常规钻头钻表层作业,同时完成表层钻进和下套管。ConocoPhillips公司在渤海湾的一口探井钻井中,使用了这一方法。该文根据此次钻井作业中的现场工具及技术进行了阐述,并对操作程序及要点进行了总结。

废弃盐穴地下储气库稳定性研究

国际上公认盐岩体是地下能源(石油、天然气)储存最理想的介质,作为储气库的盐岩溶腔,一般都是根据设计要求通过水溶开采形成。目前,国内外鲜见利用地下废弃盐岩溶腔作为天然气储气库的先例。通过对ABAQUS有限元的二次开发,对某废弃盐岩溶腔的储气库围岩和岩柱的蠕变变形规律及腔顶蠕变损伤区的范围进行数值模拟,并对废弃溶腔作为储气库时的工作压力和储库套管鞋高度设计作了有益的探讨,这对指导工程实践具有一定的指导意义。

胜利油田罗68区块钻井模式研究

罗68区块是渤南油田高压地层区块,该区块油气显示活跃,并且含有硫化氢,在施工时除了要注意防井喷,还要防止硫化氢中毒,该区块油层主要位于沙四段3500m处,地层进入沙四段深部地层,中上部以深灰色泥岩、砂质泥岩、灰质油泥岩为主夹砂岩,下部为褐灰色油泥岩、油页岩、灰色泥岩与灰色砂岩、砾岩,地层可能失稳,井壁有掉块现象。在2900m井段易发生井漏,套管鞋下至2950m左右。三开后地层渗透性强,钻具稍微一静止,会发生钻具粘卡,特别要注意套管鞋处防粘防卡。油层套管下入前必须通好井,搞好井眼处理好泥浆性能。

抽放瓦斯钻孔的结构

从含煤岩系抽放瓦斯的钻孔首先应当保证安全，也就是使开采项目下部和上部含煤层隔离，甚至不能使瓦斯溢流到上部含水层。这样，钻孔结构应当简单和“轻便”，以便减少固孔的金属和水泥的消耗量，并利用轻便型的钻孔设备。钻孔结构取决于区域的地质结构，瓦斯赋存的温度和气压条件，在岩体中瓦斯存在形状（自由的，吸附的），以及钻孔的目标作用等。按钻孔结构分为4个组：Ⅰ—抽放含煤岩系瓦斯；Ⅱ—抽放生产活动的含煤岩系的瓦斯（采空区）；Ⅲ一抽放砂岩和岩层一集聚层自由集聚的瓦斯；Ⅳ—抽放层间水中溶解的瓦斯。对于各组的钻孔结构都一样，只是在作业段安置过滤孔筒不一样。过滤管选择要根据作业段的矿山一地质条件和岩石的构造。在实际中采用钻孔的2种过滤部分的结构：第一种的过滤管直接安置在作业套管的下部：第二种的过滤管通过作业套管单独下在套管鞋下部。

贝克—休斯发家史

贝克·休斯公司是1987年贝克公司与休斯石油工具公司两大企业合并的产物,也是当今世界上最大的石油工具企业之一。1995年其销售总额达26.37亿美元,纯利润2.55亿美元。在石油钻井井下工具领域的市场占有率超过了50％。 这两家公司的历史有许多共同点。它们都在本世纪初创立。

新型多电阻率与成象仪在中东的几个应用

在中东已引入了一种新的随钻测量多电阻率仪，它可测量5条曲线，其中4条是聚焦．电阻率曲线，一条是伽马射线。这4条聚焦电阻率曲线的纵向分辨力均很高，探测深度不同。采用可测量井孔周围电阻率的环形电极进行最深的探测，该电极即使当仪器是滑动时也可以测量。其它3条聚焦电阻率曲线是用对方位敏感的钮扣电极测得的。在严重浸入之前，通过最深的探测可测量地层的真电阻率，钮扣电阻率曲线由于其探测深度不同，可以识别开始浸入的层段，在条件有利的情况下，允许计算浸入直径。可产生三种不同探测深度处的地层电阻率图象，这样可对诸如倾角裂缝及其方向等地质特征进行研究。综合三种不同探测深度的电阻率曲线就可给出井眼周围的浸入剖面图象。

利用储备高密度钻井液降低压井风险的方法研究

随着高压油气藏井数越来越多,井控风险日益突出,这对现场压井方法提出了更高的要求。根据环空压力系统并结合气体状态方程建立了井场储备高密度钻井液压井方法的计算模型,分析了井场储备高密度钻井液压井过程中井口套压及套管鞋处压力变化,并与常规等待加重压井法进行对比。实例计算结果表明,常规等待压井方法压井过程中套压较高,且容易压漏套管鞋处薄弱地层,而井场储备高密度钻井液压井方法能大大降低压井过程中出现的高套压值,降低压漏薄弱地层的风险,且其等待时间短,降低压井难度,增大压井成功率。因此,井场储备高密度钻井液压井方法更适宜于地层压力高、入侵量大的窄密度窗口井。