新型封隔式尾管悬挂器的开发与应用

针对常规尾管固井重叠段固井质量差的问题,研制了新型封隔式尾管悬挂器。该悬挂器具有悬挂、封隔两种功能,能够有效地密封重叠段,防止油、气、水窜的发生。地面试验和现场应用表明,封隔式尾管悬挂器结构合理,密封可靠,操作简便,有效地解决了尾管固井过程中重叠段固井质量差的难题,具有极大的推广应用价值。

尾管悬挂器超高压封隔及回接技术应用研究

为满足后期的压裂要求,页岩气井完井管串要求具有很好的密封完整性,目前国内页岩气井生产套管基本采用全井一次性固井的方式。为使湖南省的一口页岩气探井保页1井达到回接管柱压裂后回收、便于后期可能进行的开窗侧钻等要求,首次尝试采用尾管固井再回接管柱不固井的完井方式。为此研发了实现70MPa超高压封隔及回接的尾管悬挂器系统,核心技术主要包括超高压尾管顶部封隔技术、超高压回接密封技术和尾管悬挂器大过流技术。该技术在保页1井顺利实施,成功完成尾管固井、回接和回收上部生产套管串,工具整体密封性满足后期的泵送桥塞压裂要求。

分段压裂专用悬挂器关键技术研究与应用

近年来,国外各石油工具公司相继开发了专用于水平井多级滑套分段压裂作业的尾管悬挂器,并进行了大规模的现场推广应用。结合水平井多级滑套分段压裂作业的工艺需求,对其专用悬挂器进行了分析,介绍了双向锚定技术、高压封隔技术、旋转送入技术及插入锁紧技术等4项关键技术,对悬挂器卡瓦、封隔器胶筒技术和坐封技术、液压丢手机构及回插装置等进行了深入讨论。在此基础上开发了用于水平井多级滑套分段压裂作业的专用悬挂器,并在红河油田进行了4口井的现场应用,取得了良好的应用效果。最后对分段压裂专用悬挂器的功能完善和技术改进提出了建议。

可膨胀尾管悬挂器技术及其应用

可膨胀管悬挂器(ELH)作为尾管固井、完井工艺中一项革新型工具,可以成功地解决常规悬挂器因其原理和结构特点带来的固井施工难题及重叠段固井质量差等问题,成为下一代悬挂器研究的重点。文中以实体膨胀悬挂器系统为例,介绍了其结构原理及应用情况。

尾管顶部封隔器密封元件的设计计算与有限元分析

密封元件是封隔式尾管悬挂器的核心部件,其性能好坏直接影响到整套工具的作用效果。对封隔式尾管 悬挂器的核心元件——胶筒进行了分析研究,通过理论分析计算出了胶筒坐封后的接触应力、坐封力,分析了影响密 封元件接触应力和坐封力的因素。建立了胶筒几何模型,并应用ANSYS软件对密封元件进行了有限元分析,得出了 胶筒胀封时的应力云图,为封隔式尾管悬挂器密封元件的设计提供了依据。

埕北30-4井完井技术

埕北 30 - 4井是一口海上生产井 ,首次采用 KO- 13Cr80 / L TC筛管完井 ,首次在两段筛管中间用水泥胀封封隔器 ,为达到工程设计要求 ,还同时使用了悬挂器和分级箍。介绍了该井的完井方案、主要技术难点、施工概况以及两套特殊胀封工具的特点和使用情况 ,为类似井完井探索了一条新路。

塔里木油田尾管悬挂器国产化及其应用实践

针对固井用进口尾管悬挂器价格高昂、供货周期长、技术服务不及时等问题,对国内厂家尾管悬挂器产品进行了调研和论证。结合塔里木油田特殊井况,对封隔式尾管悬挂器进行了结构和尺寸等优化。通过在塔里木台盆区的单井试用,提升和完善了施工工艺,封隔式尾管悬挂器的性能在小规模推广应用中得到了验证,实现了国产化,并取得了良好应用效果。

封隔式免钻尾管悬挂器的研制与应用

在尾管固井作业过程中,普通悬挂器需要后期钻除上部水泥塞及其内部构件,容易造成喇叭口窜气和固井质量变差。为此,开发了新型的封隔式免钻尾管悬挂器,同时还设计了液压坐封控制的封隔器、活动密封免钻柔性密封盒、辅助承载倒扣机构。施工作业顺序为:①将尾管管柱下入到设计位置,充分循环钻井液后,投入憋压球,待其入座后,憋压剪断悬挂控制销钉,实现悬挂器坐挂;②继续憋压,剪断球座销钉,建立循环;③下放钻杆给悬挂器施压,正转倒扣,实现送入工具与悬挂器的丢手;④注水泥施工结束后,投入钻杆胶塞,剪断空心套管胶塞的脱手控制销钉,再继续下行与碰压总成碰压;⑤卸掉水泥头接方钻杆,重新憋压,缓慢上提钻具,由液压对封隔器总成坐封液缸作用,剪断坐封控制销钉,实现封隔器的坐封;⑥起送入工具至喇叭口,循环洗出多余的水泥浆,实现全井免钻。在BQ203-H1等井127mm尾管的成功使用表明,该封隔式尾管悬挂器坐挂、倒扣方便,碰压准确,坐封方便,封隔性能良好。

尾管顶部封隔器密封胶筒设计与试验

针对尾管固井作业过程中顶部重叠段容易发生封固失效,导致环空出现油、气、水窜的问题,研制了适用于Ф244.5 mm套管的尾管顶部封隔器。采用组合胶筒结构、防退机构,提高坐封可靠性,通过有限元方法对胶筒坐封过程进行计算并优化设计参数,开展了封隔器密封和耐温性能试验研究。地面试验表明,封隔器在耐温150℃条件下的密封能力达到70 MPa,锁紧力超过1 500 kN。现场应用表明,顶部封隔器完全坐封并通过井口压力测试,实现了对漏失层和高压气藏的有效封隔,解决了尾管固井环空重叠段密封问题。

西江30-2油田B17ST01-ML多底井钻井完井技术

西江油田B17ST01-ML多底井是全球范围内的第一口以HOOKTM悬挂器为核心建造的难度系数为LEV-EL4的多底井。详细介绍了B17ST01-ML多底井钻/完井工程设计过程中所涉及的技术要点和难点以及针对这些技术难点所采取的技术措施,并简要介绍了B17ST01-ML多底井钻/完井工程施工时出现的复杂问题及其处理措施。

东秋X井高压气层窄密度窗口固井技术

东秋X井是部署在塔里木盆地库车坳陷秋里塔格构造带上的一口预探井,五开采用Φ215.9 mm钻头、密度为2.17 g/cm^(3)钻井液钻至井深6130 m中途完钻,钻进期间发生多次漏失且裸眼段有多套油气显示,压稳防漏矛盾突出,安全密度窗口仅为0.06 g/cm^(3),固井过程中极易出现恶性漏失,甚至还会发生由漏转喷等复杂。通过采用精细控压固井技术强化井筒压力控制,使用韧性自愈合水泥浆保障井筒长期完整性,配套带顶封尾管悬挂器辅助密封等技术措施,顺利完成东秋X井固井施工,经CBL/VDL测井解释固井质量合格率为94.3%,六开降钻井液密度后钻进及完井正常,未见环空带压等异常情况。该技术解决了窄密度窗口高压气井溢漏同存的难题,并可保障封固井段的初次固井质量和长期密封完整性,可为窄窗口高压气井、复杂井的固井技术提供参考。