压裂后起工具段过程中的相关井控技术探讨

随着我国石油天然气勘探开发工作的快速发展,井控工作受到广泛重视,在石油天然气资源的勘探环节、开发环节等起到至关重要的作用,但是由于在实际钻井生产期间,可能会出现压裂后起工具段的井控问题,严重影响施工工作的效果。基于此,本文分析压裂后起工具段过程中的井控技术,提出技术应用的措施和注意事项,旨在为增强技术应用的效果提供助力。

水平井智能控水模拟计算与应用研究

南海西部某油田底水油藏开发过程中面临含水率高、油井过早水淹、开发效果逐渐变差等问题。为降低开发井含水率,提高油井产量,结合分析现有智能控水工具技术原理,采用控水模拟软件进行了该油田某口水平井的分段设计、控水筛管参数设计等数值模拟,形成了水平井智能控水方案。现场应用表明采用该智能控水方案后,油井生产初期控水效果良好,最高含水率下降56.67%,产油率提升约13%,具有较好的控水效果和指导意义。

智能井用管线切割工具设计

采用智能完井技术的油井,修井周期长,长年生产的井中积累较多的油垢、胶质等杂物,修井时起出管柱较为困难。在管柱起出遇卡时,常规的切割工具只能对油管进行切割,无法对井下工具的控制管线进行切割。设计了一种专用的管线切割工具。介绍了该工具的结构、工作原理、技术参数、施工工艺。分析了关键结构的强度。通过ANSYS软件对管线剪切模型进行有限元分析,结果表明管线切割工具可承受拉力达800 kN,可对6根不同尺寸多种组合的控制管线进行切割。进行下部管柱打捞过程中,不会有冗杂的管线阻碍打捞作业。

自动化关井技术研究现状及展望

自动化关井技术与装备在应对紧急情况下的关井操作难题方面具有显著优势。对于解决关井不及时、操作效率低等问题十分有效,减少溢流量,保障钻井作业和人员安全。文章调研了国内外自动化关井技术、井控装备现状及其应用情况,包括自动化井控软件、一键关井装置和自动抢接钻具止回阀装置等,表明运用自动化关井工艺和自动化井控装备能够显著提高关井效率,规避手动关井造成的人为操作失误,并探讨了自动化关井工艺和自动化井控装备在可靠性和稳定性上存在的问题及其解决办法,以期为我国自动化井控技术发展提供思路。

地面L形多分支瓦斯抽采井在红阳三矿的应用

为了有效解决红阳三矿1302工作面回采期间的瓦斯治理难题,提出了地面L形多分支瓦斯抽采井瓦斯治理技术。通过井身结构设计、钻井井眼轨迹控制、优化钻具组合、玻璃钢筛管完井工艺,保证了地面L形多分支瓦斯抽采井钻井工艺的正常实施。通过现场实际应用,工作面推至60~70 m时,抽采混合量达到5.72 m^(3)/min,瓦斯抽采体积分数达到83%,达到了瓦斯治理效果。

四川油气田气体钻井技术

四川油气田地质情况复杂,长段井漏、恶性井漏时常发生,使得钻井工作的难度大大增加。在四川发展起来的空气泡沫钻井技术和纯空气钻井技术,已成为解决井漏(特别是恶性井漏)最有效的方法之一;四川有很大一部分地区的产层属低渗低压油气藏,采用常规钻井液钻井,容易造成不可逆转的储层伤害,甚至难以发现地下油气资源。为了解决这一难题,在四川研究并发展了欠平衡钻井技术,其中包括天然气钻井、尾气钻井、氮气钻井等技术。特别是近年来,气体钻井的优势在川渝地区的钻井中显现得越来越明显,也越来越受到高度关注。为此,回顾了四川气体钻井技术发展历程,阐述了纯空气钻井、泡沫钻井、氮气和天然气钻井、柴油机尾气钻井、充气钻井和雾化钻井等气体钻井技术在四川的应用现状,分析了四川气体钻井技术发展中遇到的气体钻井井斜、地层出水、钻具失效以及井壁垮塌等问题,以期进一步充分发挥出气体钻井的优势。

井下防喷器的现状分析与研究

防喷器是防止井喷的重要工具,但是目前世界范围内每年都有几起井喷事故发生,造成严重的经济损失和人生安全的威胁,所以开展新式防喷器的分析研究工作具有重要的现实意义和经济价值。本文对几种井下防喷器的工作原理进行了分析研究,指出了存在的问题和不足,并在此基础上提出了一些合理的建议,相信对我国自主研究井下防喷器的同仁有一定的借鉴作用。

SPDS型水平井防砂丢手工具的设计

水平井清砂十分困难，早期防砂是水平开采油必不可少的措施。SPDS型丢手工具是为配合水平井机械防砂而研制的，是防砂管柱的关键工具之一。介绍了SPDS－120和SPDS－114两种型号丢手工具的结构设计、工作原理，重点介绍了SPDS－114型丢手工具的结构、特点及相关设计计算。SPDS丢手工具具有结构简单、操作方便、压差控制稳定等特点。该工具的设计可为其它水平井相关工具的设计及工具优化设计提供参考。

涪陵页岩气水平井产出剖面测试技术分析与应用

产出剖面测试技术在涪陵地区页岩气井的应用还不成熟,面临着诸多技术难点和挑战。在分析各种技术难点的基础上,有针对性地提出了解决涪陵地区页岩气井产出剖面测试技术难题的技术思路和方法。分别论述了仪器输送方式的选取、井控设备的优选、测试仪器的优选、测试制度的制定和资料解释方法。通过1口页岩气水平井产出剖面测试的现场试验和资料解释,表明了测试工艺的可行性和资料解释方法的可靠性。

基于CPLD的井下控制命令电路设计及其应用

介绍一种用于井下复杂电子系统之间互联的控制命令电路。该电路采用同步串行方式,命令接收电路采用CPLD器件,能够可靠实现井下电路板间、密封电子短节间甚至是仪器间的控制联接,控制器可以多种模式灵活地发送控制命令。给出了应用中的数字系统设计实例和仿真结果。

井眼轨迹控制工具导向运动控制研究

基于井眼轨迹控制工具的结构特点,建立导向机构的数学模型,分析了导向过程中偏置机构合位移的形成及其分解方法。考虑了工具外套变形对主轴偏置运动的影响,以及不旋转外套发生微小转动的情况,推导出调整主轴到目标点的控制方程。根据内外偏心环初始位置及目标点坐标选择最优路径,从而使调整时间最短。利用井眼轨迹控制工具试验装置的试验数据得出仿真曲线,验证了推导方程的正确性。

海上蒸汽驱井筒长效安全控制工具研制及应用

针对海上稠油井蒸汽驱工艺的注热时间长、井下高低温交变工况的特点,进行注热管柱设计及配套井下工具的技术攻关,达到蒸汽驱井筒长效安全控制的目的。蒸汽驱井下安全控制管柱采用了以高温环空安全封隔器、高温井下安全阀为核心,辅以高温排气阀、热敏封隔器的设计,能够实现高效隔热、环空充氮及洗压井、地面控制应急关断等功能。配套井下工具方面,通过全金属密封结构设计,实现了高温环空安全封隔器、高温井下安全阀通用密封设计,提高了工具的可靠性。现场应用表明,蒸汽驱井下安全控制管柱设计合理,地面和井下工具工作正常。为海上蒸汽驱的安全高效实施提供了有力的保障。

控制水泥面工具关闭球运动的数学模型及应用

为解决大庆油田使用控制水泥面工具控制水泥返高、预防油层套损过程中的延时测声变遇阻问题,文中通过研究球体在管柱内的运动状态,建立了任意流固密度条件下球体在流体中运动速度的计算模型,预测了尼龙球到达预定位置的时间,实现了预计顶替量与实际顶替量的吻合。由此替除了一次顶替过程中套管内残留的被水泥浆污染的钻井液,避免了由于被污染钻井液局部稠化、黏切增高,使仪器下行困难甚至遇阻导致的延时声变检测遇阻问题。

大斜度定向井垦47-斜4井定向技术难点与措施

垦47-斜4井是胜利油田在垦东地区钻成的一口井斜达到70.95°的大角度双靶斜井。在定向施工过程中遇到钻具通井不到底、造斜工具面摆放困难、大斜度稳斜段轨迹难以控制等技术难点。为保证施工的顺利进行,结合钻遇地层的特点,分析了定向过程中轨迹控制技术的难点,并采取了有针对性的工艺措施,顺利的完成了定向任务。垦47-斜4井定向实践为今后大斜度定向井定向施工作业的顺利完成积累了经验。

小直径循环充填防砂工具的研制及应用

针对目前滨南采油厂127mm(5英寸)小套管井无配套机械防砂充填工具的状况,研制了小直径循环充填防砂工具。小套管井井身存在显著的变径,在工具下入过程中,极易发生阻隔现象,因此设计了配套的弹簧片导入装置。小直径循环充填防砂工具采用胶筒密封,通过投球加压胀开胶筒,利用工具自锁装置防止胀开的胶筒回弹,施工结束后胶筒留井密封油套环空。尚林、单家寺油田6口井的现场应用情况表明,该工具施工成功率100%,平均充填压力1.5MPa,坐封开通道压力20.5MPa,验封压力7.6MPa,与设计指标相符。防砂后平均单井日产液19.2t,日产油6.3t,含水质量分数为67.2%,取得了较好的防砂效果。

水平井钻井摩阻影响因素分析及减摩技术

摩阻问题是制约水平井发展的瓶颈。根据现场资料统计,并结合有限元计算,分析了钻柱的屈曲行为、轨迹控制及钻井液密度对水平井钻井过程中摩阻的影响。分析结果对钻机的能力评价及长水平井轨迹的优化设计及有效控制提供了强有力的分析和评价手段。设计了一种减摩降阻工具,该工具不仅可减少摩阻-扭矩,还能减少套管与接头磨损,防止压差卡钻,可提高机械钻速,特殊设计的导流槽还能提高井眼净化效率,为提高长水平段钻具延伸能力和解决脱压问题提供了有力的技术支撑。

定向钻井造斜工具面控制方法研究与应用

在定向钻井中常常会遇到表层直井段不能打直且直井段井底井斜方位偏离目标井斜方位较远,二开定向造斜时定向井工程师一般直接朝着目标井斜方位定向,由于井眼惯性的影响使实钻轨迹不能很快贴近轨道设计方位。为了解决这个问题,在造斜点初始定向时不应按照设计方位定向,可提出科学的定向方法使实钻轨迹尽快贴近轨道设计方位,当接近目标井斜方位时再朝着目标井斜方位定向。根据"空间斜面圆弧"模型以及在直井段没有打直的情况下定向工具面的"全力扭方位"计算模型,并以BZ13-1A2井为实例,计算出定向工具面角并用landmark软件计算了各个定向工具面角对井眼轨迹控制的影响。实例计算结果表明:通过该方法,能够尽快使实钻轨迹贴近设计线,从而减小扭方位井段的长度,提高定向造斜效率和控制精度,同时减小丛式井防碰的潜在风险。

川东北超深水平井轨迹控制方法优选

川东北地区海相气藏埋藏深,水平井垂深6 700 m,井底温度高(超过160℃),对水平井轨迹控制技术提出了较高要求。为了提高超深水平井钻井技术水平,中国石化在川东北超深水平井进行先导攻关。针对五开裸眼水平井的实际,文中从高温对定向工具的影响、超深对轨迹控制和钻具的限制等方面全面分析了川东北水平井钻井施工的难点,并针对性地从工具优选、剖面优化及控制方法确定等方面对川东北超深水平井轨迹控制技术进行探索,提出了在川东北超深水平井侧钻施工应用1.75°大弯角螺杆钻具、定向造斜段应用1.25°高温螺杆钻具、水平段使用抗175℃高温MWD及旋转导向技术的轨迹控制方法。

元坝超深水平井钻井技术

元坝地区海相储层资源丰富,目的层垂深超深,具有高温、高压和含H2S等特点。应用水平井技术能高效地开发其产能,但存在测量仪器和定向工具选择难、轨迹控制难度大和钻井液性能调控难度大等技术难点。通过跟踪分析元坝地区首次施工的两口超深水平井元坝103H井和元坝121H井,优选了适应元坝超深水平井工况的定向仪器和工具,形成了系统可行的超深水平井轨迹控制技术和超深水平井钻井液技术,为元坝地区海相储层的高效开发奠定了基础。

海洋石油完井技术现状及发展趋势

合理选择最佳的完井方式是充分发挥油井潜力、有效开发油田的一项重要工作。介绍了海上油气田在完井防砂和智能完井等几个方面先进技术的应用现状,并根据海上勘探开发的需求,提出海上完井技术应针对边际油田、高温高压和深水开发以及稠油开采等课题开展研究和先导性试验。同时,结合完井技术的现场推广情况,建议开展完井工具自主创新和消化吸收,实现工具的自主产权化。