可测量阀底压力的Φ244.5 mm井下套管封井器研制

近几年,井下套管封井器是作为一种用于全过程欠平衡钻井的核心工具,得到了一定程度的推广应用,但美国威德福公司和我究院的产品,均不具备阀底压力测量功能。为进一步提升井下套管封井器的性能,解决阀底压力的测、传难题,我院开始研制井下套管封井器的二代产品。本文重点介绍了我院开展的可测量阀底压力的Ф244．5mm井下套管封井器的研制情况,如结构设计、系统组成、工作原理及现场应用情况等。     

井下套管阀阀芯设计与室内试验

井下套管阀是全过程欠平衡钻井的核心工具之一,国内尚处于研究和试验阶段,尤其是对套管阀阀芯的研究尚未完全成熟。研制了一种井下套管阀的阀芯,取得了一定的技术突破。采用金属密封和弹性元件密封的复合密封结构,确保密封更为可靠;设置了双弹簧的复位机构,确保阀板复位成功;采用有限元方法对阀板的受力特征进行了分析,根据分析结果对阀芯样机进行了室内承压试验。试验结果表明:阀芯在低压高压条件下密封可靠,25 MPa时阀板强度满足要求。     

井下套管阀在彩551井的应用

彩551井是新疆彩南油田的一口重点评价井,该井三开为实现全过程欠平衡作业,应用了TGF245型井下套管阀.介绍了井下套管阀的性能参数、工作原理及井筒压力控制工艺,并对该工具在彩551井全过程欠平衡钻井中的应用技术进行了阐述及分析.实践表明,应用井下套管阀,科学实施配套技术,可有效地评价及保护储层.     

井下套管阀研究及室内试验

随着欠平衡钻井技术的深入研究和推广应用,全过程欠平衡钻井技术已成为研究热点。除了常规的欠平衡装备外,全过程欠平衡钻井还需配备井下套管阀,为此,研制了一种双液控井下套管阀。为检验该阀的使用可靠性,进行了全面的室内试验和测试,试验内容包括压力密封能力,高压、有流动情况下阀板关闭的动作准确性,模拟现场阀板下憋压时打开阀板的作业程序,检测在各种密封压力时阀的微泄漏量。试验结果表明,该阀达到设计要求,能够满足全过程欠平衡作业的工艺要求。     

欠平衡钻井井下套管阀的研制

根据全过程欠平衡钻井工艺的要求,开发研制出一种双液控井下套管阀,并进行了全面的室内试验和测试。试验结果表明该阀已达到设计要求,能够满足全过程欠平衡钻井的工艺要求。     

井下套管阀的机械机构设计与试验

鉴于国外公司的井下套管阀技术比较先进,但其服务费用极其昂贵,引进该设备将会使钻井成本大幅提高的问题,研制出功能完善且技术指标满足使用要求的井下套管阀。整套系统由地面控制系统及井下阀体系统组成。地面液压控制系统通过较长的控制线远程控制套管阀井下阀体,由双控液压、控制线输出液压能,未控制井下阀体内液压缸的往复动作,从而间接控制阀体内瓣阀的开关,实现井下封井及打开作业。现场试验情况表明,该井下套管阀实现了实时压力检测,液压站工作稳定,满足现场施工要求。     

井下套管阀下入深度的计算方法

如何科学地确定出井下套管阀的下入深度是实现全过程欠平衡钻井的一项关键技术。在分析套管阀工作原理及适用条件的基础上,针对影响套管阀下入深度的主要影响因素,包括负压差下管柱上顶力、特殊底部钻具组合和长度、完井管柱长度等,建立了以压力平衡点来计算套管阀下入深度的方法和模型。现场应用实例表明：应用该方法的计量结果来下入套管阀,单井可节省电缆费用3万多元,并且能有效地提高套管阀在井下工作的可靠性。     

井下套管封井器现场应用技术研讨

随着勘探开发的不断深入,全过程欠平衡钻井技术以其优越的钻探效果而为越来越多的业内人士所认可,我院率先自行研制的井下套管封井器使实现全过程欠平衡钻井技术成为可能。现场实践及理论分析表明,性能可靠的井下套管封井器必须应用以完善配套的工艺才能真正实现全过程欠平衡钻井,才能切实为油田产能建设作出贡献。本文从全过程欠平衡钻井技术及井控工艺的角’度出发,通过理论分析,结合现场实践系统分析了应用井下套管封井器实现欠平衡起下钻、欠平衡电测的工艺要点及作业流程,并对井下套管封井器的现场应用提出了认识及建议。     

套管阀在夏72井的应用

在以往油田的勘探开发中，欠平衡钻井技术允许地层压力大于钻井液液柱作用于井底的压力，但在起下钻作业中，为保证安全，往往需先进行压井施工，这就难以使井底一直处于欠平衡状态。在夏72井三开欠平衡井施工中，施工人员在国内首次应用了套管阀(DDV)，该套管阀产自美国Weatherford公司，外径为孔θ244．50，这种尺寸的套管阀目前在世界上也是首次使用。它使夏72井三开欠平衡起下钻成为现实，这项技术势必将进一步完善和推进欠平衡钻井工艺的发展。     

井下套管阀在深部气层应用存在的问题及对策

本文对在气层应用套管阀实现液体介质欠平衡起下钻中可能出现的气泡上升导致的压力附加问题,分析了可能造成的危害,提出了解决的对策,以便套管阀的合理应用及应用套管阀实现全过程欠平衡钻井技术的推广。     

井下套管阀永久锁定工具的研制

为了解决井下套管阀出现故障后不能正常打开的问题,研制了井下套管阀永久锁定工具。该工具采用锁定块双台阶结构设计,可实现与套管阀锁定单元的精确配合。同时,在扶正块的配合下,锁定块可顺利装入套管内到达套管阀锁定单元,确保不会卡在套管接箍的窄槽内。双台阶结构的键槽配合结构紧凑,可确保实现精确锁定。室内及现场试验表明,该工具完全可打开套管阀并对其进行永久锁定,满足现场施工要求。     

全过程欠平衡钻井关键技术及在沙特MTLH-1井的现场实践

介绍了全过程欠平衡钻井的关键技术和关键配套设备.在沙特MTLH-1井全过程欠平衡钻井实践中,进行了设备优选,配套了性能可靠的关键设备,为全过程实施欠平衡钻井作业提供了基础.同时进行了欠平衡钻井关键参数设计与计算,为钻井参数、钻井方式、钻井液性能等的设计与选择提供了施工依据.在施工中,成功应用了全过程欠平衡钻井的关键技术...     

全过程欠平衡钻完井技术

从储层保护角度,阐释了实施全过程欠平衡钻、完井的意义。从工艺角度给出了实现全过程欠平衡钻井、完井所需要的关键装备,同时提供了实现钻进、起下钻、测井、完井等作业条件,保持井筒欠平衡状态的工艺方法。文中,介绍了近年应用全过程欠平衡钻井技术在新疆油田克拉美丽气田取得的发现、保护效果。最后,对全过程欠平衡工艺在油田应用与推广给出了认识与建议。     

塔里木英买X井区全过程欠平衡钻井技术的实践与认识

全过程欠平衡钻井技术是近年发展并成熟的一项新技术,目前已在四川盆地低渗砂岩气藏取得显著效果,但尚未在塔里木油田裂缝型碳酸盐岩油藏进行应用.文中针对塔里木油田英买X井区常规钻井井漏、部分水平井难钻达设计目标、储层损害严重的特点,开展了英买X井区全过程欠平衡钻井可行性分析和施工方案设计,并完成了塔里木油田第1口全过程欠平衡钻水平井的现场应用.在欠平衡钻井期间,共计发现6个油层,累计厚度16 m;实现了零漏失、零复杂;机械钻速相对于邻井同层位提高了74％;设计欠平衡钻井段507 m,实际完成了519.11 m.同时,该井创造了全国充气钻井液钻井井深最深的记录.文章形成的全过程欠平衡钻井方案,将为塔里木油田英买X井区的勘探开发提供一种有效的钻完井模式,所取得的认识将为下一步全过程欠平衡钻井作业提供有力的技术支持.     

CRTT悬空内插座在欠平衡钻井固井中的应用

为确保在渤深6-13井四开阶段进行全过程欠平衡钻井试验,防止水泥浆污染三开φ177.8 mm技术套管在650 m左右处下入的套管阀,设计在φ177.8 mm技术套管850 m左右下入内插座,实施插入式固井作业.设计采用CRT悬空内插座,该插座由插头、插入座、钻杆胶塞(φ88.9 mm)等组成.现场应用表明,CRT悬空内插座能有效保证全过程欠平衡钻井中的套管阀在正常使用前不受水泥浆污染,确保四开全过程欠平衡钻井的顺利完成.     

CRT悬空内插座在欠平衡钻井固井中的应用

为确保在渤深6-13井四开阶段进行全过程欠平衡钻井试验,防止水泥浆污染三开φ177.8mm技术套管在650m左右处下入的套管阀,设计在φ177.8mm技术套管850m左右下入内插座,实施插入式固井作业。设计采用CRT悬空内插座,该插座由插头、插入座、钻杆胶塞(φ88.9mm)等组成。现场应用表明,CRT悬空内插座能有效保证全过程欠平衡钻井中的套管阀在正常使用前不受水泥浆污染,确保四开全过程欠平衡钻井的顺利完成。     

用于全过程欠平衡钻井施工的井下封井器

针对常规的欠平衡钻井工艺不能解决起下钻、完井等作业过程中井底欠平衡压差的连续保持,无法实施全过程的欠平衡作业问题,研制了可用于全过程欠平衡钻井作业的井下控制工具——井下封井器。室内试验与现场应用情况表明(1)采用井下封井器实现了全过程的欠平衡钻井,显著提高了欠平衡钻井工艺水平和作业水平,起下钻过程中不需预先加入重钻井液,因此可有效地保护和发现油气层;(2)井下封井器与使用不压井强行起下钻设备相比,大大减少钻井作业时间,其适应性和使用性能更好,完全可以取代不压井强行起下钻设备。     

欠平衡钻井新技术在夏72井的应用

在新疆油田夏72预探井三开欠平衡钻井施工中,首次使用了套管阀(DDV),通过配套技术,实现了欠 平衡钻进、起下钻、测井的多项欠平衡施工作业。在夏72三开所钻岩性较为复杂的情况下,裸眼段长度达到了 1511 m,创全国单井欠平衡进尺最高记录。     

新型沉砂洗井阀的研制与应用

由于腐蚀结垢、地层出砂及聚合物返吐等原因,常规洗井阀会出现关闭不严甚至工作失效的问题,造成易出砂且地层压力较高的井出现返砂极为严重的现象,极大地影响了分注井的注水有效率和层段合格率。通过对常规洗井阀进行优化改进,解决阀球被埋而洗井洗不通、阀球坐不严而产生漏失等问题,提高了洗井阀的密封合格率,有助于延长分注有效期,提高分层注水开发效果。     

新型地层隔离阀的研制与试验

球式地层隔离阀内通径小,阀的开关机构易被误打开且需单独一趟钻下入,适用防砂井范围小;简易板式地层隔离阀虽然通径大,但阀板只能打开一次,影响后续作业。鉴于此,研制了可重复开关、大通径的新型地层隔离阀。该阀采用机械式开启,主要通过专用开关工具的开关爪与阀内部开关机构台阶的配合,来控制阀板机构的开关;特有的压力平衡机构能够保证在较大压差下打开阀板,可靠性高,同时开关操作方便。模拟计算开关爪和锁定爪最大轴向载荷分别为34. 184和29. 860 kN,最大应力分别为61. 297和149. 420 MPa,结构强度满足要求。试验中,该地层隔离阀开关性能稳定可靠,阀芯破裂压力为17 MPa。新型地层隔离阀为海上油田储层保护提供了工具支持,可适用于不同的防砂作业,具有广阔的推广应用前景。