漂浮+顶驱下套管技术在大港油田赵东CP3-D18-XX井中的应用

大港油田赵东CP3-D18-XX井为一口水平生产井,其中完钻井深3064 m,水平位移2288 m,ϕ244.5 mm套管下入至2998.69 m。该井311.1 mm井眼裸眼段长,井眼轨迹复杂且清洁困难,导致套管下入摩阻大,套管下入悬重不足,采用常规下套管方式无法下入到位。结合漂浮下套管与顶驱下套管工艺的特点,采用漂浮+顶驱下套管工艺技术,完成ϕ244.5 mm套管下入工作。通过现场应用及评价,在常规下套管方法不满足施工要求时,推荐在水平井中采用漂浮+顶驱下套管工艺,不仅可以克服套管下入摩阻大、大勾载荷不足等问题,在遇阻时还可快速旋转活动套管,极大降低了下套管黏卡风险,保障了现场作业安全。

顶驱下套管驱动工具现状与发展建议

顶驱下套管驱动工具对整个系统有着重要的影响,它能决定系统的性能与稳定性.而且当前国内与国外也存在一定的技术差异.基于此,首先对相应的技术进行了分析,之后从动力总成、限位总成、卡瓦总成三个方面探究了国外发展的现状,最后在总结国内技术现状的基础上提出了相应的发展建议,希望可以借此给国内顶驱下套管驱动工具的发展提供一定的参考.

顶驱下套管用卡瓦板承载能力分析及卡瓦牙结构优化

针对顶驱下套管用卡瓦牙板承受较高拉扭载荷后出现夹持不稳、牙齿磨损与齿尖断裂等问题,基于薄壳弯矩理论,考虑卡瓦板工作时承受的轴向力、径向力、扭矩,建立了卡瓦板的承载能力力学模型;基于响应曲面法,建立了卡瓦牙尺寸优化数学模型,并对优化数学模型进了方差分析。结果表明,卡瓦板长度大于200mm时,扭矩对卡瓦板承载能力的影响逐渐变大,扭矩对承载能力的影响不能忽略;所建卡瓦板承载能力力学模型取1.15倍安全系数后可应用于工程实践;方差分析证实了卡瓦牙数学模型的合理性,并得出了卡瓦牙最优结构参数,使卡瓦牙应力减小了17%。

新型顶驱下套管装置传动缸优化设计

利用Ansys Workbench软件对新型顶驱下套管装置的传动缸进行了拓扑优化和尺寸优化设计。基于变密度法和中心复合设计法,分别建立拓扑优化设计和尺寸优化设计数学模型,并给出了拓扑优化和尺寸优化流程。按照建立的数学模型和设计流程对顶驱下套管装置传动缸进行结构优化,得到其最优尺寸组合。分析结果表明,优化后的传动缸在满足应力要求的条件下质量减轻了20%,节省了制造材料。

基于有限元的顶驱下套管装置密封胶筒设计

密封胶筒是顶驱下套管装置实现套管密封、泥浆循环等作业功能的关键部件。为探究密封胶筒工作原理并为其研发提供理论依据,通过有限元分析软件建立了数值仿真模型,采用自适应网格技术模拟了密封胶筒插入套管及密封高压泥浆的动态过程。分析了密封胶筒的密封原理,研究了动态过程中密封胶筒几何形态及应力状态的变化特性。并对密封胶筒进行了力学分析和强度校核,结果表明:当密封最大泥浆压力时,胶杯最大应力为15.77 MPa,骨架最大应力为370.3 MPa,表明密封胶筒强度满足设计要求。最后通过应用试验检验密封胶筒的密封效果,验证了仿真计算各项数据的准确性,表明此密封胶筒性能满足现场使用要求。

机械式顶驱旋转下套管装置的研制

为了解决长水平段水平井套管下放困难、处理井下异常不及时以及常规下套管方式的轴向冲击载荷对套管造成损伤等问题,研制了一种机械式顶驱旋转下套管装置,该系统采用独特的机械式设计,方便安装及运移、不受低温影响,比传统的液压驱动型可靠性高。阐述了该装置的组成、工作原理及技术关键。对同类设备的研发具有一定的参考价值。

顶驱下套管作业装备配套工艺分析

一直以来,常规的下套管作业受到各方面影响具有局限性。经过有关专家和学者不懈努力,研发出了顶驱下套装置,有效的降低井下事故发生率、钻井的综合成本,大大提高作业的安全度、工作效率。但是套管能否进入到预定的深度,是由配备的装备来决定的。本文就是从配套装备入手,分析了起装备配套的工艺。

复杂地层顶驱旋转下套管技术分析

常规的下套管在下套管期间不能快速循环、旋转和上下活动套管。 在复杂的地层可能会发生垮塌、缩径和岩屑沉积等,从而导致下套管失败。 据统计,由于缩径和卡钻造成的非生产时间占整个下套管过程的 49% 。 然而最有效的避免缩径和卡钻办法是钻井液保持循环。 顶驱下套管技术的引进打破了传统下套管施工中的各种难题,把顶驱钻进的优点应用到下套管施工中。 下套管过程中,可以随时循环或者一直保持循环,在不稳定地层下套管可以保持循环,利于井眼的稳定。 顶驱下套管技术提高了自动化程度,降低了劳动强度,提高了下套管施工的安全性和效率。

渤海某油田浅层大位移井钻井关键技术及其应用

为满足油藏开发需求,渤海某油田需进行水平位移超过3 000 m的大位移井钻井作业。该井面临着稳斜段长、井斜大、井眼清洁困难、下套管摩阻大等诸多挑战,通过多种技术的应用,成功实施了浅层大位移井X35井。该井完钻井深3 672 m,垂深1 397 m,最大井斜78°,水平位移3 125 m。形成了适合该油田的大位移井钻井作业技术体系,为该油田后续进行同类型井作业提供借鉴。

Cippe:谁掌握技术,谁就将拥有未来

3月27—29日,第十九届中国国际石油石化技术装备展览会(cippe2019)在中国国际展览中心(新馆)举办。展会现场展示的产品数量达万余件,新产品、新技术层出不穷。如中国石油工程技术研究院北京石油机械有限公司研发的“新型顶部驱动钻井装置与顶驱下套管”、杰瑞集团自主研发的“世界首台超大功率固井设备”、吉林油田自主研发的“低成本物联网系统”、中曼铠撒研制的“K-Set纯电坐封工具”等都代表着行业技术的领先水平。