预成型分支系统膨胀整形工具设计及仿真分析

六级分支井技术具有分支井眼连接处机械支撑的完整性、液力密封性能、井眼的选择性再进入性能和建井风险低等特性,其中的六级分支井井下分支系统是该技术的核心。预成型六级分支井井下分支系统由于下井尺寸小,可节约上部井段大量的施工费用,成为施工者的首选。对预成型分支系统的压缩和膨胀整形过程进行仿真分析,得出膨胀整形所需的力学分布规律,确定了所设计的液压活塞缸在膨胀整形工具上的布局;通过仿真,分析了膨胀整形工具的可行性。建议继续开展考虑焊缝影响下的有限元仿真分析,开展分支系统的压缩和膨胀试验以及井下膨胀工具的研究。     

6级分支井完井212艺技术研究

回顾了TAML多分支井分类系统,追述了6级分支井完井技术从最初到目前的发展;提出了预制好的6级多分支井完井系统,是唯一不仅简单且能提供最优功能的方法.国内对该技术的研究和应用起步较晚,在6级分支井回接重入装置设计及力学分析方面取得了一定进展,但目前还缺乏一套配套的完井工艺技术,从而限制了该技术在国内的进一步发展和推广应用.在分析6级完井系统结构和功能的基础上,提出了6级分支井完井系统设计原则,设计出一套6级分支井完井系统.通过对其结构和功能特点进行分析,并结合其井下工作原理,研究出一套与该系统配套的完井工艺技术,不仅避免了套管开窗风险,而且大幅度减少了起下钻次数,节约施工时间与成本.     

TAML四级分支井关键工具研制

国内油田目前广泛使用的是外国油田服务公司的分支井工具,租借及使用服务费用非常高,加大了油气田开发的成本。为了提高渤海地区和南海地区老油田油气产量和采收率,降低油田开发成本,在调研了国内外分支井技术后,认为TAML四级分支井技术能够比较好的满足老油田开发的需要,因此,研制了TAML四级分支井工具。通过模拟井试验,验证了TAML四级分支井工具设计是合理的,并发现了一些问题,为以后TAML四级分支井工具的改进及现场试验打下了基础。     

TAML五级天然气分支井轨迹控制技术探讨

分支井技术可以从一个主井筒钻成多个相互独立的、可以再次进入的、具有压力封隔效果的分支井,并能够进行完井作业,它是一种经济可行的油气田开发技术.随着分支井钻井技术在国外成功应用,该技术引起了国内多数油气田的关注和重视.在川西地区,中国石化西南石油局在总结、吸收国内外分支井钻井经验的基础上,将分支井钻井技术成功应用在天然气井开发中.中石化设计施工的新浅90井组为天然气分支井组,其中新浅90井为主井眼,新浅90-2井为分支井.按照国际分支井分级标准,新浅90-2井分支井完井技术达到了TAML五级标准的分支井.分支井的井眼轨迹控制是钻井施工的关键技术之一,文章针对该分支井的井眼轨迹控制的特点和难点,对轨迹控制技术进行了探讨和研究.     

国内第一口TAML五级双分支井完井技术

针对川西地区气井产层多、压力梯度高、地层致密、岩性变化大等地质特点,研究了一套适合于天然气勘探开发需要的分支井完井工艺及其配套工具。采用相贯套技术,保证了主、支井眼连接处的力学完整性、机械稳定性;主、分支井眼均采用注水泥固井技术,在窗口挤入密封液,保证了主、支井眼连接处有较为可靠的液压密封性;在主井眼完井管柱上预置定向装置,保证了各分支井定向的准确性、连续性和简捷性;采用自动定位定向工具,保证各分支井眼的再进入性;应用预开孔套管、空心导斜器实现了主、支井眼的连通性;通过双油管和双封隔器的完井管柱实现了主井眼和分支井眼的层间压力分隔和分井压裂、分井采气。上述工艺在新浅90分支井中应用成功,圆满完成了国内第1口完井等级达到TAML5级标准的分支井。     

新疆油田LuHW301Z双分支水平井钻井技术

分支井技术是提高采收率及油气开采经济效益的有效技术手段.新疆油田应用自主研发的分支井钻井完井工具,在陆梁油田成功钻成了TAML 4级难度的LuHW301Z双分支水平井.以该分支井钻井完井工具和LuHW301Z井为例,介绍了TAML 4级分支井钻井、完井的技术关键,分支井设计及施工的关键技术环节,为今后国内油田实施和推广TAML 4级分支井技术提供了借鉴,积累了经验.     

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分支井技术可以从一个主井眼中钻成多个相互独立的、可以再次进入的、具有压力封隔效果的分支井，并能进行完井作业。新浅90分支井是由西南石油局设计并施工的中国国内第一口天然气分支并，并在国内首次进行加砂压裂并获圆满成功，也是我国第一口达到TAML五级标准的分支井。该井在吸收国内外成功经验的基础上，研究出了一套适合于气井作业的分支井钻井完井配套工艺技术。结合川西地区气井多产层、高压力梯度、河道砂体岩性变化大等地质特点，该井组主井眼和分支井眼均采用套管固井、射孔完成，通过双油管和双封隔器的完井管柱实现了主井眼和分支井眼的层间压力分隔和分井压裂、分井采气。     

多分支井固井完井技术研究进展

由于分支井固井完井须考虑油井整个生产期分支点处的力学完整性与液压密封性,且分支井眼具有使射孔组合、压裂管柱重复进入作业的能力,因此分支井固井与完井工艺较为复杂。分支井固井完井技术所取得的进展：国外Baker Hughes、Sperry-Sun等公司都相继开发了具有自主知识产权的完井系统;我国具有自主知识产权的完井系统主要有DF-1多分支井完井系统、尾管悬挂器定向回接系统、预开窗分支井完井装置、膨胀管定位多分支井系统;在固井中水泥浆体系选择胶乳、纤维、弹性粒子作为增加水泥石柔韧性能的材料;窗口密封上采用密封液辅助水泥加固密封。目前的不足在于：现有完井系统应用的局限性与可靠性且国内没有成型的分支井智能固 井完井系统;国内针对分支井窗口密封的固井水泥浆、密封液、预制成型工具处于室内研究阶段尚未大范围推广应用。今后分支井固井完井的发展方向主要集中于智能固井完井、预制成型完井系统、柔性水泥浆的研究。     

新疆油田TAML 4级分支井钻完井技术

中油西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院历经多年研制成功了全套的具有自主知识产权的TAML 4级分支井钻、完井工具,并形成了与之配套的工艺技术。通过近年先后在新疆油田DC024分支井和LUHW 301Z分支水平井2井次的成功应用,进一步验证了该项技术与现场钻、完井工艺的合理衔接。本文从分支井技术的发展、分支井作业的关键环节及核心技术等方面入手,重点对西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院自主研发的TAML 4级分支井钻、完井工具及其配套工艺、以及在新疆油田LUHW 301Z分支水平井上的成功应用进行简述。     

膨胀管定位分支井技术在渤海埕北油田的应用

膨胀管定位分支井技术研究是国家 86 3项目渤海大油田勘探开发关键技术———可控 (闭环 )三维轨迹钻井技术研究的子课题。应用膨胀管定位工具原理 ,完成了定位工具的研制 ,并在大量地面实验的基础上 ,将膨胀管定位技术成功地应用于渤海埕北油田老井侧钻分支井中。实践证明 :所研制的膨胀管定位分支井工具具有 3大技术特点 :①膨胀管定位 ,定位工具在老井中 ,对套管产生的应力集中小 ,有利于保护套管 ;②定位工具在密封后可承受压、扭等荷载 ,完全满足井下作业的需要 ;③定位工具设计合理 ,操作简便。通过在埕北油田A2 2h井的实践 ,钻成一口水平分支调整井 ,在老油田挖潜方面取得 3项突破 :第一 ,使用侧钻分支井挖掘剩余油获得突破 ;第二 ,在分支井油井中使用膨胀管定位工具获得突破 ;第三 ,使用修井机在海上平台钻分支调整井实现突破。膨胀管定位分支井技术及其工具在埕北油田A2 2h井的成功应用 ,使原来产油 11m3/d的老井通过分支井达到产油 112m3/d ,取得显著的经济效益。这项技术将在海上油田增储挖潜和提高采收率方面发挥很大的作用。