国内特殊尾管悬挂器研制现状与发展趋势

为适应水平井、分支井、大位移井、小井眼井以及复杂井眼条件下的尾管固井要求 ,近几年不断有新型尾管悬挂器被研制应用。这些新型尾管悬挂器包括 :可有效解决尾管重叠段封固质量差和油气水窜的集尾管悬挂器、封隔器于一体的尾管封隔悬挂器及其回接装置 ;具有液压、机械 2种坐挂功能的双作用尾管悬挂器 ;用于深井钻井中的超大尺寸、重负荷尾管悬挂器 ;适用于老井和套管开窗侧钻井的小尺寸尾管悬挂器 ;防止CO2 、H2 S气体腐蚀的特殊尾管悬挂器以及水平井尾管悬挂完井系统等。这些特殊尾管悬挂器在国内陆上和海上油田的应用中 ,均取得良好效果。介绍了其研制及应用概况 ,并就其发展方向提出了建议。

冀东油田浅层小井眼侧钻水平井钻井完井关键技术

为解决冀东油田浅层ϕ139.7 mm套管开窗侧钻水平井存在的钻井泵压高、机械钻速低、油水层封隔效果差、油井投产后含水上升快等问题,选用了可以降低钻井泵压的ϕ79.4 mm非标钻杆,试用了能给钻头柔性加压的小尺寸水力加压提速工具,选用了ϕ95.3 mm非标套管、采用了膨胀悬挂尾管筛管顶部注水泥完井技术,并制定了提高侧钻小井眼固井质量的技术措施,形成了适用于冀东油田浅层小井眼侧钻水平井的钻井完井关键技术。该技术在冀东油田5口浅层高含水油藏侧钻水平井进行了应用,与未应用该技术的邻井相比,试验井泵压得到了有效控制,机械钻速提高了24.6%,钻井周期缩短了14.1%,同时解决了小井眼窄间隙井眼封隔差的问题,实现了对水平段水层的封隔和侧钻窗口处的密封,避免了对后期采油生产的影响。试验结果表明,冀东油田浅层小井眼侧钻水平井钻井完井关键技术能够提高小井眼侧钻水平井的机械钻速、缩短钻井周期和有效分隔油水层,提速提效效果显著,具有较好的推广应用价值。

川西长裸眼水平井下尾管循环解阻关键技术

为解决川西长裸眼水平井中尾管下入遇阻和不易下到设计位置的问题,从提高尾管固井工具可靠性和尾管固井管串组合通过性等方面入手,优化了尾管固井管串组合,并选用压力平衡式尾管悬挂器、整体式弹性扶正器和弹浮式浮箍等关键工具,制定了降低尾管下入遇阻概率和提高解阻成功率的技术措施,形成了适用于长裸眼水平井的下尾管中途大排量循环解阻技术。压力平衡式尾管悬挂器能消除循环憋堵或异常高压导致尾管悬挂器提前坐挂的风险;整体式弹性扶正器最小复位力约为常规单弓弹性扶正器的2倍,可提高套管居中度;弹浮式浮箍能解决常规弹簧式浮箍大排量长时间循环弹簧疲劳失效和回压阀冲蚀密封失效的问题。长裸眼水平井下尾管中途大排量循环解阻用技术在川西50口中浅层水平井进行了应用,解决了尾管下入遇阻和下不到设计位置的问题,尾管到位率达到了98%。研究结果表明,长裸眼水平井下尾管中途循环解阻技术可以解决川西长裸眼水平井尾管下入存在的问题。

浅层超稠油水平井完井技术

在分析新疆克拉玛依油田浅层超稠油油藏地质特点的基础上 ,指出了完井作业的主要难点 ,详细介绍了超稠油水平井完井技术的研究情况 ,包括套管 (尾管 )下入技术、热采情况下套管强度的校核方法、割缝筛管或绕丝筛管的尺寸选择、缝宽选择等。为今后同类型井 ,特别是浅层超稠油水平井的固井。

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区水平井尾管固井工艺技术

鄂尔多斯杭锦旗地区常采用水平井尾管固井结合喷砂射孔多级分段压裂或桥塞压裂的完井方式。但在固井施工及压裂改造过程中,存在悬挂器和回接工具可靠性差、水泥石在冲击载荷和套管压力动载荷作用下密封失效、固井漏失而重叠段无水泥以及顶替效率低等问题。针对上述技术难点,在国内首次应用回接筒自带马牙扣、耐压达70 MPa的高压全通径尾管悬挂器及其配套回接工具,简化回接管串,提高密封、锚定能力;优选增弹、增韧材料,开发低成本的弹韧性水泥浆体系,具有显著的增韧止裂、形变及形变恢复能力;优化固井浆柱结构,调整冲洗液、隔离液流变性能,应用冲洗液低返速紊流、隔离液高返速塞流的复合顶替技术,兼顾防漏和提高顶替效率的需要;配套采取套管居中、低密度替浆液、不留上水泥塞、辅助压稳等措施。2017年,新型尾管固井工艺技术在11口井进行了现场应用,固井优良率100%,回接密封良好,有效保证了压裂措施的顺利实施及改造效果。

国内尾管固井完井技术现状

介绍了小井眼固井、尾管先期防砂完井、尾管回接固井、旋转尾管固井、膨胀套管完井和尾管钻井等6种新兴的尾管技术。分析了特殊卡瓦式悬挂器、尾管回接装置和膨胀式悬挂器等3大类尾管完井工具研究现状。建议在尾管完井中采用特殊尾管和新兴的完井方式,并采用多手段提高尾管固井质量。指出尾管悬挂器应向多功能化、简单化和可靠性方向发展。

薄层稠油水平井防砂完井技术

通过对薄层稠油水平井防砂完井技术进行研究,形成了可关闭注水泥器上部套管固井技术和高强度弹性筛管防砂技术。介绍了辽河油田薄层稠油油藏的特点、防砂技术优选与设计、薄油层水平井防砂管柱结构、完井施工工艺过程和现场应用情况。应用表明,这两项技术工艺简单。施工可靠,使用寿命长,防砂效果好。

塔河油田TK908DH分支水平井固井技术

塔河油田TK908DH分支水平井固井作业存在下套管易遇阻或遇卡、水泥浆顶替效率低、易出现窜槽、对尾管悬挂器等固井工具的性能要求高等技术难点,为此,优选了水泥浆体系,并应用了性能优良、稳定的固井工具及附件,采取相应的固井技术措施,保证了该井固井作业的顺利完成,且达到TAML四级水平,为以后塔河油田分支水平井固井积累了宝贵的经验。详细介绍了该井固井时采取的技术措施及现场施工工艺。

尾管固井工艺在水平井BP1井的应用

水平井固井难度大 ,宝平 1井更是一口井眼极其不规则、井下情况异常复杂的高难度的水平井 ,给固井施工带来了很大的难度。固井施工中采用了尾管固井工艺技术 ,这是该项技术首次应用于高难度的水平井。该井的施工成功为定向井、水平井的固井探索出了一个新方法 ,并提供了良好的范例和宝贵的经验。同时表明 ,川局井下作业处生产的XG - 7悬挂器结构先进、性能可靠 ,能适用于定向井。

大牛地气田水平井尾管固井技术

大牛地气田是典型的"三低"气藏,水平井尾管固井完井频次增加。为提高大牛地气田尾管固井质量,实现气井长效密封开发,针对大牛地气田尾管固井顶替效率低、易气窜、水泥环密封完整性要求高等难点,通过优选耐压70 MPa的尾管悬挂器及配套回接装置,优选微膨胀弹韧性防气窜水泥浆体系,优化前置液段长和性能,配套井筒准备措施、不留上塞技术和辅助加压等技术措施,提高固井质量和水泥环密封完整性。本项固井技术在大牛地气田现场应用14口井,其中优质13口,合格1口,固井质量良好,为后续施工提供了有利的保障。

不同完井方式的膨胀式尾管悬挂器工具及应用

针对常规卡瓦式尾管悬挂器存在的缺陷,采用膨胀式尾管悬挂器进行悬挂完井作业。膨胀式尾管悬挂器拥有通径大、重叠段短、结构简单、悬挂牢靠、台阶小、适用范围广等特点,分别对尾管固井、筛管完井及半程固井3种完井方式的膨胀式尾管悬挂器的结构原理、工艺原理及实施案例作了阐述,总结了研发的膨胀式尾管悬挂器的适用范围。该装置具有可靠的环空密封和尾管悬挂功能,且下入过程无提前坐挂风险,在深井超深井中独具优势。目前已在国内外投入应用180余口井,取得良好效果。

东方1-1气田完井技术及其研究展望

莺歌海盆地东方1-1气田产层——莺歌海组具有中低渗透率砂岩气层的特征,易受到水敏、水锁及微粒运移损害。通过开展钻完井液体系研制、生产管柱结构优化以及完井工艺措施研究等科研攻关和实践,形成了以进攻性隐形酸完井液储层保护技术、水平井防砂控水技术、动态监测技术、水平井筛管和尾管固井联作技术及安全控制与完井管柱优化等为核心的高产水平气井安全、高效开发的完井技术体系。开发井的产能都达到了开发方案中的配产要求,有效地保证了东方1-1气田顺利投产和向下游稳定供气。同时,针对下一阶段开发目标黄流组,也提出了高温高压完井、低孔低渗储层保护、提高单井产量等关键技术的攻关研究方向。

BHDC系列XG-J/Y型全通径系列尾管悬挂器

中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院为满足复杂油气藏钻井完井对特殊完井管串及完井工具的需要,经过多年努力,研发了全通径系列尾管悬挂器及系列配套完井工具。该套设备具有设计先进合理、承载能力大、性能可靠稳定、现场操作方便、碰压成功率高、施工完成后实现全通径免钻塞、施工成功率高等特点,能够满足各种常规井、复杂井和特殊井尾管固井施工需要。文章重点介绍了该全通径系列尾管悬挂器的结构原理、技术参数、特点,并对现场推广应用情况进行了简要介绍。

一种新型固井工具——可控尾管悬挂器

为解决深井、超深井、定向斜井、水平井尾管悬挂固井中,尾管悬挂器在入井中途开泵循环易发生提前悬挂失效,碰压器处于井底大斜度井段使球与球座难以密封所导致的延后悬挂失效,浮箍被过流浆体杂物阻卡时所导致的回流控制失效等技术难题,研制了一种能解决以上问题的新型工具。该工具设置了悬挂、碰压和回流综合控制系统,即控制了液缸与套管内连通的压力通道,将碰压器改设于尾管柱顶部,设计了复合胶塞自锁机构。该工具使用方便、节约成本,解决了悬挂、碰压和回流控制失效的技术难题。

复合尾管完井在锦303CH小井眼侧钻水平井的应用

针对小井眼侧钻水平井悬挂筛管完井出水严重这一生产问题,开展了锦303CH小井眼侧钻水平井上部复杂地层固井完井实践,成功地解决了顶水下沉出水的这一难题,为老油藏小井眼井高效复活增产提供了可靠的技术支撑。