五级分支井技术在河3-支平1井的应用（） 引用格式:聂云飞，吴仲华，张辉，等.五级分支井技术在河3-支平1井的应用［J］.石油钻采工艺，2012，34（2）:13-16.

河3-支平1井为双分支水平井,钻探目的是利用分支水平井技术完善区块开发效果。采用了主套管窗口液力密封技术,通过在主套管内开窗后,主井眼内下入母板,分支井眼内下入分支井眼连接器,并通过分支井眼连接器上的密封实现了窗口连接处的液力密封性能,同时实现了后期投产施工时分支井眼的选择性再进入。河3-支平1井达到了五级分支井完井水平,满足了该区块的开发需要。     

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。     

四级分支井钻完井技术在曹妃甸11-1油田的应用北大核心CSCD

渤海曹妃甸11-1油田综合含水率高、原油采出程度低、平台槽口少,该油田剩余油挖潜亟需采用四级分支井钻完井技术。结合曹妃甸11-1油田地质油藏特征及开发要求,深入分析井眼重入难度大、侧钻窗口质量和钻井液性能要求高、下尾管“盲找”困难、水平段固井质量难以保障、井眼清洗质量要求高、完井工具下入难度大等分支井钻完井技术实施难点,形成了主井眼/分支井眼重入技术、套管侧钻开窗技术、聚合物钻井液技术、下尾管固井技术、配套完井防砂管柱优化设计等四级分支井钻完井技术。该技术已在曹妃甸11-1油田3口分支井取得成功应用,日增产油200 m^3,控水增产效果良好,可有效解决老井低产、剩余油挖潜难题,为渤海油田中后期调整提供了新的思路。     

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，研究了一套适应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。     

辽河油区多底分支井钻完井技术研究与应用

多分支井技术是一项难度大、风险高的系统工程.经过多年攻关,研究了一套适合于辽河油区勘探开发需要的分支井完井工艺及配套工具.该系统采用相贯套技术,保证了主、支井眼连接处的力学完整性和机械稳定性,采用定位定向工具,保证各分支井眼的再进入性.现场试验应用该技术实施了5口井,完井级别均达到国际TAML4级标准,整套工艺技术处于国内领先水平.     

多分支井双管完井管柱结构及先导性试验

为了满足采油管柱双管完井需求,实现主、分支井眼的压力隔离和独立开采,开发了自喷井双管完井工艺技术。对工具的关键结构进行了力学性能评价,并对工艺管柱开展了地面功能试验和试验井工程测试。研究结果表明:双管密封锁定接头的最大等效应力发生在螺纹根部,最大应力为620 MPa,小于材料屈服强度930 MPa,安全系数为1.5,满足强度要求。地面测试和先导性试验表明该技术满足现场使用需求,达到了5级完井水平,具备工业化推广价值。     

多分支井自膨胀回接装置的研究与应用

针对目前现有的多分支井完井工艺单一,回接技术难度大的问题,研制了多分支井自膨胀回接装置。多分支井自膨胀回接装置实现了双级液缸、超长锚定爪、上提或旋转丢手和可钻自膨胀套管等4项主要功能,是一种结构简单、施工安全可靠的多分支井完井工具。该装置与管柱连接,形成分支井完井管串。现场应用结果表明:多分支井自膨胀回接装置的锚定力大,能够保证完井管串在较大角度的分支井眼中长期有效的固定,确保完井质量。回接装置的自膨胀套管可确保分支井眼与主井眼的连接,有效解决了分支井眼与主井眼的后期回接问题,提高了多分支井的生产效率,延长了油井的使用寿命。     

河3支平1井TAML5级分支井钻完井技术

为满足分支井眼可以合采也可以分采的要求,验证TAML5级完井分支井技术对胜利油田复杂地质环境的适应性,胜利油田在河3区块部署了1口TAML5级完井分支水平井——河3-支平1井。该井施工工艺复杂,操作难度大,对井径扩大率要求高,对井眼轨迹要求严格,复杂尾管串下入难度大,对井眼连接器总成和上分支井眼回接的密封性能要求高。该井在钻完井过程中综合应用了地质导向钻井、井眼轨道优选、套管开窗侧钻、陀螺定向、防碰绕障、井径扩大率控制与井壁稳定技术,确保了该井的顺利完成,为TAML 5级完井分支井技术的推广应用积累了经验。分析了该井钻完井的主要技术难点,介绍了该井的工程设计、钻完井技术措施,重点介绍了该井的完井过程。      

埕北A22侧钻水平井四级完井技术

埕北A22井侧钻水平井采用四级完井技术实现了分支井眼与主井眼同时开采、扩大单口井的采油面积、提高采收率、降低开发成本的目的。该井首先在主井眼中下入易钻式膨胀管封隔器以及可回收式斜向器,对主井眼进行开窗作业,侧钻分支井眼,然后在分支井中下入筛管和尾管,利用特殊的内管胀封工具实现1趟钻具完成封隔器定位、胀封以及固井作业,确保分支井尾管与主井眼套管连接处的密封性。开发过程中可首先开采侧钻分支井眼,待新井眼的含水率与老井眼含水率接近时,再套铣、回收斜向器,连通老井眼,实现新老井眼合采,达到剩余油的高效开采。该井的成功完井为老油田的增产、稳产起到了保障作用。     

Level-3多分支完井装置

Level- 3多分支装置采用了一种机械支撑的连接方式 ,其主孔已经下了套管并注入水泥 ,分支井用横向锚定衬管完井 ,未注水泥。在阿拉斯加 ,贝克石油工具公司的 Level- 3HOOK Hanger多分支完井装置可以在一次作业中便完成坐放、安装和下入割缝衬管的工作。通常 ,钻完主井眼后会下入一个多分支封隔器 ,坐放的深度要考虑到所需造斜位置。随后下入一个多分支定位封隔器 ,再下入一个定向面铣总成并固定在多分支封隔器中。铣出侧孔并侧向钻井 ,然后再将造斜总成取出。使用该悬挂器装置能反复进出于分支井眼和主井眼。悬挂器是一个套管接头 ,在预…     

海上油田新型套管回接器研制与应用

在海上油气田开发过程中,由于地层腐蚀性流体作用及入井工具对套管损伤等原因,套管会出现腐蚀或穿孔的问题,严重影响后续海上调整井作业及增产措施的实施,同时对海上油气井的安全生产形成威胁.研究设计了 一种新型套管回接器,并对回接筒密封、篮式卡瓦、扶正引鞋、加长筒及配套辅助装置进行了优化改进,进一步提高了套管回接效率和成功率....     

煤系气排采井筒综合模拟试验装置研制

在分析煤系气排采规律和井筒流场特征的基础上,提出了煤系气排采井筒模拟综合试验装置的设计方案,可以模拟气携、液携2个试验环境,具有管套、杆管、管内3个气(液)通道。利用该试验装置,可以完成煤系气低压井筒流场模拟试验,为煤系气排采设备的选型与井筒流场规律的研究提供了必要的试验手段。     

定向井抽油杆柱横向振动仿真模型及扶正器布点优化

将定向井抽油杆柱在井筒内横向振动的力学模型简化为具有初弯曲的纵横弯曲梁在井筒约束条件下的横向振动模型。在模型中考虑了交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,并提出了弯曲井筒是轴向运动抽油杆柱横向振动的一项主要激励。综合考虑弯曲井筒对轴向往复运动抽油杆柱横向振动的激励以及交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,应用弹性碰撞理论描述井筒对抽油杆柱横向振动的约束,并基于弹性体振动理论建立了具有初弯曲的抽油杆柱在井筒约束条件下横向振动仿真的数学模型。基于定向井抽油杆柱横向振动仿真模型,建立了扶正器布点优化的数学模型。采用龙格库塔法实现了定向井抽油杆柱横向振动的仿真计算;通过循环迭代方法实现了扶正器的布点优化。研究结果表明：⑥仿真结果与油田实际情况相符,验证了模型的适用性;②杆管偏磨的危险点为井眼的造斜段与杆柱受压段。井眼造斜段杆管接触力较大,杆柱受压段杆管碰撞剧烈;③优化扶正器配置后,杆体、接箍不与油管接触,扶正器的最大杆管接触力均在许用接触应力以内,保证了抽油杆柱的工作寿命。     

定向井抽油杆柱横向振动仿真模型及扶正器布点优化

将定向井抽油杆柱在井筒内横向振动的力学模型简化为具有初弯曲的纵横弯曲梁在井筒约束条件下的横向振动模型。在模型中考虑了交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,并提出了弯曲井筒是轴向运动抽油杆柱横向振动的一项主要激励。综合考虑弯曲井筒对轴向往复运动抽油杆柱横向振动的激励以及交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,应用弹性碰撞理论描述井筒对抽油杆柱横向振动的约束,并基于弹性体振动理论建立了具有初弯曲的抽油杆柱在井筒约束条件下横向振动仿真的数学模型。基于定向井抽油杆柱横向振动仿真模型,建立了扶正器布点优化的数学模型。采用龙格库塔法实现了定向井抽油杆柱横向振动的仿真计算;通过循环迭代方法实现了扶正器的布点优化。研究结果表明：⑥仿真结果与油田实际情况相符,验证了模型的适用性;②杆管偏磨的危险点为井眼的造斜段与杆柱受压段。井眼造斜段杆管接触力较大,杆柱受压段杆管碰撞剧烈;③优化扶正器配置后,杆体、接箍不与油管接触,扶正器的最大杆管接触力均在许用接触应力以内,保证了抽油杆柱的工作寿命。     

大位移井减阻工具性能试验与数值模拟

为解决大位移井、长水平井等在钻进过程中摩阻大、托压等问题,设计了新型大位移井减阻工具。该工具利用水力脉冲压力波动,使钻柱产生轴向振动,有效减小钻柱与井壁间的摩阻,改善钻压传递,延伸定向井、大位移井、水平井等井眼长度。通过工具性能试验和数值模拟相结合的方法,验证了减阻工具设计的可行性和振动的稳定性。分析了叶轮的叶片数、承压板的通孔面积、钻井液排量等参数对减阻工具脉动压力频率和幅值、压降、轴向振动位移等的影响规律。研究结果可为大位移井降摩减阻技术研究、减阻工具参数优选等提供参考。     

水下基盘导向桩连接器设计与应用

为解决水下基盘在钻完井作业中导向绳和导向桩必须整体取出、整体下入等问题,研制了水下基盘导向桩连接器。在对连接器主要结构进行理论分析的基础上,应用有限元法对该工具的外壳、环形套筒、套筒底座进行分析,证明工具结构的安全性。室内试验表明,水下基盘导向桩连接器能在设计方案下快速连接释放。该工具已应用20多井次,累计使用时间达888 d,表明连接器可使用ROV液压工具进行操作,性能指标满足海洋钻井和修井要求,大幅节省作业时间、降低作业风险、提高作业时效、节省费用。     

鱼骨井产能预测及分支井形态优化

针对鱼骨井的特点,建立了半解析产能预测模型,并编制了相应软件.该模型能用于预测任意分支井的流入剖面和井筒内及井筒周围的压力分布.现场与电模拟实验结果表明,该模型具有较高的预测精度.利用该模型对鱼骨井的分支数、分支角度影响产能的分析结果表明,分支角度大于45°后鱼骨井总产能增加不大;分支数越多,对主井筒的影响越大.在总钻井长度一定的情况下,分支数不应超过3支,鱼骨井分支在主井筒的同侧比在异侧对产量的贡献大.