生产套管射孔注水泥防钻塞技术

固井是油气井建井过程中的关键工序。但是,在固井施工过程中有时也会发生意外的情况,比如人为原因造成生产套管内落物,或循环时异物堵塞回压凡尔,或井底沉砂埋死旋流引鞋等而不能开泵循环钻井液。     

高温高压井射孔自动进液管柱及现场实践

针对高温高压井井筒无法加压等一些复杂情况下的射孔作业,采用三维辅助设计、数值模拟与现场试验相结合的手段,设计了一套以自动进液阀为核心的高温高压井射孔自动进液管柱及工艺技术,解决了目前管柱传输压力开孔延时起爆射孔作业中存在井控中无法进行压井循环作业的难题,并在塔里木油田成功进行了3井次现场实践。该技术具有保障高温高压井射孔起爆、传爆及射孔性能,保证射孔作业中套管及井筒安全,提高作业时效等优点,在射孔作业中有进一步推广和应用的意义。     

套管自动灌浆回压凡尔试验及使用

套管自动灌浆回压凡尔是在原套管易钻附件基础上研制而成，其装置系由易钻材质（如铝质合金，水泥等），它取代了原套管附件，并在下套管过程中具有自动灌入泥浆的作用，可以缩短下套管作业时间，达到节约固井费用降低钻井成本的目的。     

无围压射孔技术研究

为了保证施工安全,在射孔完井施工时井筒内要预留一定高度的射孔保护液,这样对于地层压力较低的井,负压值将难以实现,在射孔后射孔液就会进入地层,对地层造成伤害,影响油气井的产能.无围压射孔技术就是研究在高负压甚至无围压条件下实现射孔完井.介绍了无围压射孔技术的研究和初步应用,着重介绍通过对枪体、弹架材料的优选和结构设计,实现了射孔器在无围压条件下射孔完井.无围压射孔枪穿孔后,枪身孔眼、胀径符合SY/T5128-1997标准规定.应用无围压射孔技术对套管和水泥环的伤害较小,满足要求.通过现场应用取得了较好的效果,该工艺技术对低压、低渗油气藏特别是气井的射孔完井具有重要应用价值.     

供下中间套管用的尼龙浮箍

<正> 大家知道,在钻井过程中,往往需要向井内下入中间套管。原来下中间套管所用浮箍的回压凡尔大多为钢质或生铁的。这种浮箍的缺点是成本较高,可钻性差,而且在钻掉水泥塞后,井下往往留下许多钢铁碎块,妨碍继续钻进。针对这些问题,我们采用尼龙6制作浮箍的回压凡尔。通过几年的现场试用证明,这种尼龙浮箍避免了钢质或生铁浮箍所存在的     

深井回压阀的技术改造及应用

套管回压阀作为一种简便的套管附件,在固井施工作业中起着重要作用。针对高温深井固井施工作业对回压阀的技术要求,研究了全钢筒体半球式回压阀。介绍了其结构特点、工作原理、性能参数、地面试验情况及现场应用效果。对全钢筒体半球式回压阀与旧式全钢回压阀结构及性能进行了比较。现场应用表明,新式高温深井回压阀克服了旧式回压阀的不足,进一步满足了固井施工作业要求,使用性能可靠,对提高高温深井固井质量有着积极的作用,值得推广应用。     

涪陵页岩气田井筒完整性实践与认识

为了确保涪陵页岩气田页岩气水平井的安全开发,开展了页岩气水平井生产套管井筒完整性技术探索研究。基于管柱力学理论及套管设计+水泥浆固井+大型压裂的一体化理念,提出了页岩气水平井生产套管有效外载荷计算方法和生产套管柱优化设计方案,并对生产套管气密封螺纹进行特殊设计,完善了下套管现场操作保障措施和现场氦气密封检测工艺,形成了基于射孔与大型压裂的水平段弹韧性水泥浆固井配套技术,研发了针对页岩气生产套管螺纹密封失效的柔性化学堵漏技术。一期产建期间共完成了189口水平井的压裂投产,其中,仅有2口井井筒密封失效,采用柔性化学堵漏技术,使井筒密封失效的井得到了很好的治理。形成的生产套管井筒完整性系列技术基本满足了涪陵页岩气井安全正常生产的需求,为国内类似页岩气开发井井筒完整性工作提供了有益借鉴。     

东海残雪油田水平井尾管固井工艺技术研究

CX-A10H是东海残雪油田为开发底水发育气藏、试验尾管固井、结合定向射孔完井工艺的首口开发调整井,良好的固井质量是实现水平井长期高效开发的基础保障。在分析水平井固井对水泥浆综合性能、工具附件技术要求以及顶替效率低、压稳防窜难度大等技术难点基础上,通过开发双凝非渗透防窜水泥浆、优化提高顶替效率和细化分时段压稳防窜等关键技术,完善旋转尾管悬挂器、钻井液性能调整、不留上塞以及重叠段无水泥和回压凡尔失灵补救预案等配套技术,形成了一套适用于东海残雪油田水平井尾管固井的工艺技术。经CX-A10H井现场应用试验,固井质量良好,为后续同类固井工程作业提供技术储备。     

下套管钻井液自灌浮球式回压阀

在石油天然气钻井下套管、注水泥固井作业中使用的套管附件——固井回压阀有两种,一种是单向阀,另一种是自动灌钻井液回压阀。前者不能自动灌钻井液,后者能自动灌钻井液,但不能控制套管掏空长度和中途循环后失去自动灌钻井液的功能。     

液压启动气举工作筒的研制与应用

为解决安装有常规气举阀的连续气举管柱无法实施套管加压的问题,研发了一种液压启动气举工作筒。该工作筒利用1趟管柱实现了套管加压负压射孔、封隔器验封和气举完井等作业;在工作筒上设计了通过压力控制注气通道开关的装置,可对气举工作筒注气通道进行主动控制,进而实现了气举管柱套管憋压作业。该工具已经在现场试验了2口井,平均单井节约施工周期2 d,降低了作业风险,避免了洗压井作业对地层的污染。试验结果表明:安装该种工作筒的射孔-完井一体化管柱能够有效节省工序,缩短作业时间。     

页岩膨胀应变及固井质量对套管变形的影响研究

威荣地区页岩气井套管变形问题突出,但目前引发该区域套管变形的机理尚不明确。该文基于页岩理化性质,分析了页岩膨胀应变对套管应力的影响,研究了考虑页岩膨胀应变条件下的固井质量与套管变形的关系。研究表明:威荣地区页岩呈硬脆性,力学强度高,水化后强度变化不明显;页岩膨胀应变及固井质量的综合作用对套管应力有明显影响,当水泥环缺失及存在微环隙时,能为膨胀应力提供足够的释放空间,降低套管应力,当膨胀应力不能被充分释放时,需尽量保证井筒组合体结构的完整性。高密度射孔对膨胀应力的释放具有积极效果,在合理的射孔参数条件下开展高密度射孔作业是预防套管变形的有效措施之一。该研究为同类页岩气藏套管变形机理研究提供了参考。     

高压气井套管回接固井预应力技术

针对套管回接固井质量不好,未能将尾管重叠段已经存在或潜在的窜流通道堵死,致使气井生产时井口带压的问题,回接固井作业时采取了很多技术措施,但都没有从根本上解决回接固井质量问题。为此,通过增加回接管柱管内外静液柱压差、井口憋回压方式,在固井施工过程中通过液柱压强转换为作用在回接套管本体上的预应力,在水泥浆凝固时该应力就迫使套管贴紧水泥石,防止水泥浆凝固时管柱和水泥环微环隙的形成,提高固井质量。几口试验井的测井结果表明：所采取的固井技术措施行之有效,能够保证套管回接的固井质量。     

页岩气水平井套管偏心条件下注水泥全过程压力动态预测

某油田二叠系山西组页岩气水平井注水泥过程中易出现漏失和溢流等复杂问题,严重影响固井质量,现有套管居中条件下井筒压力计算方法难以满足井筒压力精确计算要求。亟需建立一套考虑实际井下工况的注水泥全过程井筒压力计算模型来准确预测、实时评价井筒压力分布特征,以确保固井安全与提高固井质量。考虑套管偏心工况下注水泥过程中多种流体注入对井筒静压和循环摩阻的影响,引入偏心环空摩阻压降修正系数,建立了考虑套管偏心条件下注水泥环空流动计算模型,结合计算A井套管偏心数据,分析了套管偏心对环空压力的影响。结果表明,套管偏心条件下环空摩阻压降比同心环空降低了22.7%～33.42%,套管偏心条件下压力计算模型的预测值与实际泵压吻合度高,计算误差在1.37%以内,采用该计算方法确保了注水泥施工过程中的压稳不漏原则。验证了建立的注水泥全过程压力预测模型与计算方法的准确性,成果对低压易漏地层固井施工具有重要指导意义,避免了井下复杂情况发生,确保固井施工安全。     

环空底部加压固井技术的研究与应用

江苏油田老区由于多年的注水开采,地层压力紊乱,钻井施工中易引发油气侵、溢流,同时固井候凝期间的水泥浆失重也会诱导油气侵和溢流的发生,对固井质量影响较大。研究应用了环空底部加压固井技术,固井碰压后,首先坐封封隔器封闭下部环空,再通过套管内加压对环空注入一定量的水泥浆,保持套管外环空憋压候凝。该项技术共完成7口井现场试验,后5口井连续获得成功,固井质量优质。     

煤层气井压裂与套管损坏影响因素浅析

煤层气井开采过程中,压裂施工常出现套管损坏现象。以晋城地区某区块实施的丛式井组6口井为研究对象,分析了射孔、放喷、井间干扰等因素对套损的影响。认为,为减少套损,射孔时宜采取井筒扶正措施,保证射孔枪在套管内居中,尽可能避免重复射孔;发生砂堵后,应避免多次放喷,尽量将井筒和近井地带支撑剂全部排出后,再进行试挤压裂;选择优质套管,加强套管质量检测。该结论对避免套损具有指导意义。     

四川盆地元坝气田低压地层井漏引发套管变形的瞬态动力学研究

四川盆地元坝气田某新钻超深井完井过程中,因封隔三叠系石灰岩井段的厚壁套管段和镍基合金套管段出现长井段、大尺度变形的现象而被迫侧钻新井眼,因而有必要对超深井常规钻完井工艺的适应性进行重新认识。为此,依据该井井筒条件和现场施工数据,从动力学角度分析了低压地层井漏引发的井筒压力场变化,进而描绘了不同时间井筒内外压差的变化规律,从理论上揭示出发生该复杂情况的根本原因:低压地层瞬时漏失产生的压力波,将导致井下封闭空间内的压力重新分布,进而导致局部低压区附近的套管被压溃。据此对避免此类工程复杂提出了具体建议:①对裸眼完井、衬管完井或已射孔井采取井下封闭套管作业时,应考虑井漏对套管的潜在损害;②慎重选择井下封闭点与封闭方式,封闭点宜选择在固井质量较好的井段,或尽量选择靠近套管鞋的位置;③封闭方式除采用水泥塞外,也可以考虑使用机械桥塞封闭。结论指出,良好的固井质量对于预防该类套管变形有着重要的作用。     

一次下入射孔钻枪

美国Halliberton公司研制的可钻射孔系统,由射孔枪、高性能射孔弹和EZ型封隔器组成。可用于一资助射孔,放置封隔器和油管注水泥等作业,还可在欠平衡状态下固井和射孔,对报废井实施堵塞报废作业,用干净钻井液进行修井和固井,压放在钢丝绳上回堵井底,还可做有限的进入钻杆柱试验。用钻杆将该系统传送到目的层,不需钻井液系统(干净的钻井液只供修井作业时用),系统一旦就位,通过油管施加压力驱动点火头,射孔后,用常规钻井方法将枪钻通。 经营商在4464～4588m深的φ194mm尾管处进行3段挤水泥固井作业,套管后无水泥,井液密度为1.2g/cm3盐水和1.86?g/cm3钻井液。第一只钻枪在射孔深处用29.61MPa欠平衡压力进行固井,另2只钻枪下井,接上一个挡环,置于对套管挤水泥的深度,以便对套管挤水泥,每次仅增加1h。用这3只钻枪在钻击时间钻碎水泥塞,估计可节省52000美元成本。在路州近海有一项长套管柱固井项目,由于井底堵塞,不能对φ244mm套管进行首次固井作业,这时在套管鞋接头上方,放置一只φ244mm钻枪,此时套管后面出现未察觉的过平衡情况,该钻枪挡环利用静液压控制解决了这一问题。这样不用试井绞车,井控也无损失,从而节省160000美元。 一楠摘译自Hart＇s?E&P,2000,73(4)：82     

高温高压深井射孔卡枪原因分析及对策

射孔测试(完井)联作不时发生卡枪卡钻事故。为寻找卡枪原因与对策,进行了定性分析与定量计算。针对射孔套管剩余强度研究的不足,用实物试验测得了射孔孔边的应力集中系数;考虑此应力集中系数,得到了修正的射孔套管剩余强度计算方法。分析表明,井筒准备不充分、井壁泥饼及环空完井液沉砂或固相颗粒析出埋卡封隔器,封隔器胶筒或水力锚不能缩回,地层出砂砂卡封隔器以下射孔枪,射孔炸枪,以及射孔套管剩余强度低于生产压差等是射孔卡枪的主要原因。精心做好井筒准备,保养好封隔器,加强储层出砂预测,钻井预留足够容积的"口袋",同时在确保射孔套管强度的前提下确定生产压差,可以避免射孔卡枪。     

疏松砂岩油藏水平井不均匀射孔技术探讨

针对套管固井射孔完井水平井水平生产层段产液剖面动用不均衡、射孔完井费用高等难题,尤其是开采复杂层段无法实现裸眼完井开发的水平井,成功研究并应用了水平井不均匀射孔技术.通过改变水平井段上、下游射孔密度分布,调节总的流动阻力,改善因井筒流动摩阻所造成的水平井段中、底部采出程度偏低的情况,调整产液剖面,实现油层均匀供液,提高水平井开发效果.在优化射孔、减少射孔费用方面取得了很好的效果.     

干井筒固井技术及在元坝区块陆相井的应用

通过元坝区块１０口已完钻陆相井的固井实践发现,干井筒固井技术在一开、二开气体钻井井眼中应用效果良好。分析了元坝陆相井的地质概况和气体钻井井眼的固井难点,介绍了干井筒固井的适用条件和主要技术措施,以元陆９井为例详细分析了２４４．５ｍｍ技术套管干井筒固井的现场施工工艺。对１１井次干井筒固井的作业时间和胶结质量进行统计,并与常规固井进行对比,发现表层套管平均固井时间节省８．６９ｄ,技术套管节省６．７９ｄ;表层套管第一、二界面胶结质量分别提高１５．２％和２１．８％,技术套管第一、二界面分别提高９％和１３．７％, 在提高第二界面胶结质量上效果更明显,认为干井筒固井技术是元坝区块陆相井值得推荐的固井方式。