考虑钻杆接头的小井眼环空压耗计算模型

小井眼钻井作为开发深部油气资源的重要技术手段越来越受到重视。小井眼往往具有更高的环空压耗,这给环空压力控制带来了一定挑战。准确预测钻柱偏心旋转情况下的环空压耗是小井眼钻井的重要理论与实践基础,但常规预测模型适用性非常有限,往往忽略了钻杆接头的影响,无法满足现场的精度需求。为此,利用数值模拟技术,分析了钻杆接头对环空流场、压耗的影响规律,并据此确定了压耗修正因子经验模型的构建方式。分析结果表明:钻杆接头所产生的额外压耗受钻井液类型、钻杆转速、偏心和环空返速的影响,压耗修正因子的构建应考虑多种因素的耦合关系。利用152组数模结果,建立了针对新疆玛湖油田的小井眼环空压耗预测模型,该模型计算结果表明,在钻杆低偏心度情况下存在临界转速,使得环空压耗达到最大,而钻杆处于高偏心度时,环空压耗会随转速增大而增大;而偏心度对环空压耗的影响规律也会因转速不同而变得更加复杂。利用环空压耗预测模型,计算了玛湖油田MHHW-X井的当量循环密度,结果与PWD数据进行对比,平均误差仅为1.18%,模型具有较高的准确性。研究结果表明,利用数模结果建立的考虑钻杆接头的小井眼环空压耗模型可以满足现场预测精度需要,能够为现场环空压力控制提供指导。

深层开窗侧钻小井眼专用钻杆的研制与应用

介绍了深层开窗侧钻小井眼专用钻杆的研发过程,详细阐述其设计过程、关键制造技术以及产品使用效果。通过合理的结构设计、管体镦锻技术以及热处理,开发出了性能稳定、使用寿命长的深层开窗侧钻小井眼专用钻杆。应用表明:在小井眼开窗作业过程中,深层开窗侧钻小井眼专用钻杆相比于API S135钻杆,接头处环空空间可以提高10 mm以上,同时有效地分散了应力集中,提高了钻井效率和安全性,为6000 m以上的修井开窗侧钻施工提供了有效的解决方案,具有良好的社会效益。

川西地区超深层小井眼短尾管悬挂固井技术

四川盆地川西北部红星潜伏构造目的层栖霞组埋深超7 000 m,HX1井是区域内第一口风险探井,该井最后一开次采用Ø139.7 mm钻头从井深7 678 m钻进至完钻井深7 779 m,井底井斜31°、温度160℃,下Ø114.3 mm尾管悬挂固井,裸眼段长仅101m,尾管重量轻、环空间隙小。固井施工面临超深短尾管倒扣丢手验证困难、水泥浆抗高温性能及顶替计量要求高等技术难题。为此,通过强化固井施工过程控制,应用加长型尾管悬挂器降低超深短尾管倒扣丢手验证难度,优化浆柱结构并采用抗高温水泥浆体系保障固井质量。该井Ø114.3 mm尾管固井施工顺利,固井质量合格率95%。该技术对超深小井眼短尾管悬挂固井具有借鉴价值。

小井眼钻具升降产生的孔内波动压力

钻具在充满钻井液的钻孔内运动时所产生的波动压力是影响钻孔稳定的主要因素。为了研究影响孔底波动压力的因素,对俄罗斯学者的试验数据进行回归分析,得出波动压力与起下钻速度、钻孔深度成正比关系,并受钻井液性能、钻孔结构等参数影响,得出波动压力计算公式。经过工程实例验证,该公式计算结果准确可靠,能满足工程实际需要。

小直径涡流检测仪

介绍一种基于低频涡流检测原理的新型小直径套管 /油管检测仪器。实验和现场试验结果表明 ,该仪器可测量油管套管因腐蚀、磨损、挤压等原因造成的壁厚减薄、变形、破裂等缺损。仪器外径较小 ,可在油管内检测管壁的损坏情况。

氮气钻井与筛管完井在中浅油层开采中的利用

氮气钻井是使用氮气作为循环介质来冷却钻头并带出井筒内岩屑的钻井工艺技术,一般在深井提速或储层钻进中使用。大庆中浅油层具有低孔渗、低丰度、低产量等特点,采用常规钻井工艺开采会导致储层伤害,大幅降低原油产量。介绍了氮气钻井技术、柴油助返技术以及筛管完井技术在大庆中浅油层中的应用。通过4口井的现场试验和摸索,已经在大庆中浅油层的钻完井中形成了配套技术。还通过现场应用效果分析,说明了氮气钻完井技术在大庆中浅油层开采中的可行性和重要性。

小井眼环空压耗的室内试验研究

小井眼环空水力学与常规井区别很大。在室内小井眼环空实验架上对小井眼环空压力损失进行了试验研究。模拟环空钻井液返速、钻柱旋转速度、钻柱偏心弯曲程度、钻井液性能和钻具接头等对压耗的影响，取得上千组试验数据。试验结果表明：随环空返速增加，小井眼环空压耗增加很快；在转速较低时随转速增加压耗反而有所下降，但下降幅度很小，在转速较高时钻柱旋转时压耗的影响很大；随偏心度增大，环空压耗降低；随环空间隙减小，压耗对钻柱旋转变得更为敏感；随钻井液幂律流性指数增加，环空压力损耗增大；随宾汉塑性粘度增加，环空压耗增加；随钻井液密度增加，环空压耗增大；钻具接头对小井眼环空压耗的影响很显著。

大庆油田易漏区块小眼井钻井液技术

为评价小眼井的规模经济效益,1998年在朝阳沟薄荷台油田进行42口φ178mm小眼井的区域推广性试验,该油田上部地层胶结疏松,下部青一段至泉四段地层微裂缝发育,易发生井塌、井漏。对原来小眼井钻井液进行了改进,经36口小眼井使用表明,改进后的小眼井钻井液封堵性及润滑性能好,防卡、防塌能力强,解决了该油田井漏、井塌的问题,与小眼井钻井工艺配合,提高了机械钻速,缩短了钻井周期,使小眼井钻井综合成本降低了11.7％。

潜油电泵井修井技术探讨

蜡裹电缆堆积卡和电泵机组套变卡是潜油电泵井修井作业中最难处理的技术难题。为解决这一难题,本文对电泵井的卡阻原因进行了详细的分析,并提出小油管化蜡技术和聚能切割技术。小油管化蜡技术能够有效沟通油套环形空间,洗掉环空内的硬蜡、死蜡。聚能切割技术以测井电缆为载体能够成功实现卡点以上油管与电缆同步切割,大大地缩短了电泵井的大修施工周期。现场试验证明,这两项技术能够有效解决蜡裹电缆堆积和电泵机组套变卡的问题,完善了电泵井的修井技术,提高了电泵井的修复率。

新型分段挤水泥浆固井技术在渤海油田某水平井的应用

渤海油田某水平井裸眼井段存在水层和油气层,该井在固井过程中下尾管及防砂组合管柱时遇阻,固井滑套和封隔器卡在水层中部,无法采用常规固井技术施工。针对该井的固井难点,基于高黏度储层保护钻井液体系(PRD)胶液和固井滑套设计了先暂堵油气层,再挤水泥浆封固水层,然后封固盲管段的分段固井技术方案,最后实施筛管解堵,确保了固井作业的顺利完成,有效封隔了油气水层,且未对油气层造成污染。施工效果表明,选择合适的防水泥浆窜槽的高黏暂堵材料是筛管挤固水泥浆成功的关键,选择暂堵材料时要综合考虑各种制约条件,实施前需要在地面模拟现场环境和操作条件进行实验。该固井技术的顺利实施有效解决了复杂地层施工条件下的固井难题,为同类井的固井施工提供了技术参考。

细长型金属管粉体药剂装填中稳定给料模型设计

为了解决将粉体药剂装入细长金属管时,一次给料太多则会堵塞料管的问题,实现药剂自动装填过程中给料量的稳定可控,提出采用振动筛的稳定给药方法。通过分析下药质量与振动频率和振幅的关系,建立稳定给料量模型,并进行实验验研究,验证模型的有效性。结果表明,下料量主要与振动筛的振幅、振动频率相关。当振动频率为3 Hz,振幅为20 mm,下药质量的均值在预期目标内,且方差较小,控制效果较好。根据该参数进行下料量控制测试,下药质量误差约为7%,并且浮药少。

小井眼钻杆保护器减扭效果与合理布置分析

高钻柱扭矩和套管过度磨损是小井眼钻井中存在的严重问题。减少钻柱扭矩,防止套管磨损的方法之一是使用非旋转钻杆保护器。文章介绍了非旋转钻杆保护器的结构、机理,在建模过程中将安装了钻杆保护器的三维空间钻柱分别投影到两个平面上计算,从而求出钻柱上的扭拒大小;并通过三弯矩方程组求出单元钻杆挠度,从而判断是否产生新的接触;最后计算出合理安装保护器的位置和个数,为现场钻杆保护器的使用提供了依据。

海上首口高温高压水平井小井眼打孔管下入技术

南海西部东方1-1气田F7H井是国内海上首口高温高压水平生产井,F7H井在?177.8 mm尾管中使用?148.6 mm钻头钻达目的层,完井作业需要在?148.6 mm井眼下入?114.3 mm打孔管。F7H井井眼小,井眼轨迹复杂,最大井斜角达到95.1°,水平段长,目的层岩性复杂,地层温度接近150℃,地层压力系数达到1.94。下打孔管作业面临着摩阻扭矩大、井壁易失稳、井控风险高等问题。针对F7H井打孔管下入难题,计算了管柱下入摩阻,采用抗高温、润滑效果好的钻完井液体系和特殊结构的悬挂封隔器总成,密切监测溢流和井漏,最终成功实施了高温高压水平井小井眼打孔管下入作业。

小井眼筛管悬挂器的研制与应用

为增大防砂结构内通径尺寸,实现101.6 mm套管出砂小井眼油气井机械防砂,研制了小井眼专用筛管悬挂器,采用坐封、丢手动力装置与悬挂装置分开的独立设计,使悬挂器丢手后内通径为56 mm,突破了传统卡瓦式封隔器最大通径36mm的设计极限。试验表明,该悬挂器使用方便,地面投球打压即可完成坐封、丢手,能实现悬挂器内冲砂,可配合筛管实现小井眼机械防砂工艺和小井眼复合防砂工艺,为解决小井眼出砂治理难题提供了一种新思路,具有广阔的应用前景。

分层压裂管柱技术在吐哈油田的应用

吐哈油田是多层系开发的低渗油田,储层剖面和平面非均质性非常严重,层间差异性大,合层压裂所导致的不均衡改造和压裂砂堵问题已经严重制约着储层改造效果。针对吐哈油田储层实际特点,通过对以前压裂工艺技术的分析与研究,结合分层封隔及配套工具的性能参数,研究开发了插管封隔器和φ127 mm小井眼井分层压裂管柱,配套并完善了分层压裂工具和5种管柱结构,形成了分层压裂管柱优化设计技术,现场应用取得了显著效果。

小井眼钻井88.9 mm钻杆特殊扣连接性能研究

在小井眼开窗侧钻中,88.9 mm直径直连型钻杆,可以有效降低沿程压耗,提高携岩能力,也可以有效传递扭矩,进行旋转钻进以提高钻进效率。为满足实际需要,为提高小井眼钻井用88.9 mm钻杆接头的承载能力,提出一种矮牙双台肩特殊扣螺纹,通过三维有限元分析,对螺纹的连接性能进行了研究,包括不同载荷下的螺纹三维应力特征以及不同轴向拉伸载荷条件下的极限工作扭矩,并绘制出钻具接头的极限工作扭矩曲线,形成不同拉力下钻具接头极限工作扭矩快速确定的方法。研究对于指导钻具接头的选用与优化设计、分析钻具接头的承载极限、确定极限钻进深度具有十分重要的意义。

川孝93井固井事故处理措施

简单分析了川孝９３井８８．９ｍｍ钻杆在１７７．８ｍｍ套管中被固住的原因。决定采用套铣打捞方案处理事故，较顺利地打捞出全部被固住的８８．９ｍｍ钻杆，打捞成功率１００％。

套管丢手内小油管冲砂扶正工具的研制与应用

为提高作业时效,成功研发了一种新型套管丢手内专用冲砂扶正工具,其省略了回接管柱,直接在大套管内下入小油管就可准确进入丢手内冲砂。自现场应用以来,对该工具进行了多次改进,取得了良好的效果,套管丢手内小油管冲砂扶正技术日臻成熟。

玻璃钢细长管件产品的模具设计

为生产某一特别细长且内外表面要求很光洁的管件产品,采用了表面光洁的细长模芯加以车加工外表面的方法,保证产品的精确成型;同时设计了与专用脱模机配套的脱模环,保证产品的顺利脱模。此套模具通过一定批量的实际生产,各工序的使用效果均很好。

新安县引畛济涧隧洞工程小导管注浆技术

新安县引畛济涧工程3号竖井开挖深度大,地下水极其丰富,存在涌水突水情况。采取小导管注浆措施进行涌水点2倍洞径范围内封堵渗涌水,浆液采用水泥水玻璃双浆液。注浆封堵加固一环开挖掘进一环,成功地完成了隧洞的开挖掘进。为类似工程施工提供了经验。