连续管振动减摩钻井技术研究

连续管振动减摩钻井技术可以较好地降低连续管钻井过程中的摩擦阻力。构建了连续管振动减摩钻井模型,对连续管的受力及运动进行了分析。通过搭建振动钻进试验台,模拟激振器在连续管屈曲段的微井眼振动能量,开展相应的振动试验对连续管振动钻井技术进行了验证,并对不同条件下的井筒摩阻进行了比较分析。分析结果表明,轴向振动减摩效果优于旋转振动减摩效果,适当增加振动频率可提高减摩效果,应优先发展轴向振动减摩工具与钻井工艺方法;合适的振动幅度、振动频率与连续管的整体力学性能、地层特性有关;单纯通过井下工具虽可达到减摩降阻效果,但增加了井下结构的复杂性,给钻井带来了额外风险。     

连续管钻井系统摩阻计算方法与试验研究

连续管应用越来越广泛,但是由于连续管管径小、流阻大等特点,系统性地研究连续管钻井系统摩阻压降已迫在眉睫。基于理论研究,筛选相关计算模型,得到了符合连续管钻井实际的摩阻计算模型;筛选了4种数值模拟计算模型,并进行多盘管规格和多流量的数值模拟计算,通过分析计算结果与理论计算的误差,采用标准κ-epsilon模型作为数值模拟计算模型更为合适。开展了连续管钻井系统盘管摩阻压降试验,将理论计算、数值模拟计算与试验数据进行比较,在绝大多数试验流量测点处,它们的误差范围均在10%以下,数值模拟计算和理论计算结果与试验测量值具有较好的一致性,说明选择的理论计算模型和数值模拟计算模型正确,且有一定的适用性。研究成果对连续管钻井现场作业具有一定的指导作用。     

国外连续管钻井系统发展与应用

随着连续管钻井装备、钻具组合和钻井工艺的不断发展,连续管钻井技术作为一种成本低、效率高、安全可靠的新技术,已成为钻井领域的技术热点。介绍了连续管钻井系统的构成; 总结了连续管钻机发展历程和技术特点; 分析归纳了典型连续管钻具组合的结构及特点。提出了连续管钻井系统在国内的发展思路。     

连续管钻井技术与装备

国外技术发展和应用实践表明,连续管钻井技术将成为利用钻井工程技术提高油气采收率的重要手段。研究总结了连续管钻井技术的系统构成和技术特点,认为此项技术的最佳应用点是应用欠平衡工艺实施老井加深和过油管侧钻。分析归纳了连续管钻机的典型结构型式,认为连续管钻机的种类繁多,个性化特征鲜明,完全采用连续管钻井技术钻新井,钻深会受到很大限制。研究分析了连续管钻井工艺过程,提出了实施连续管钻井工程项目的基本程序,认为采用连续管钻井技术和欠平衡工艺进行老井重入加深、老井重入钻水平井和过油管侧钻将在油田增产、难动用储量开采、利用现有井筒低成本开采深部储层、提高最终采收率等方面发挥积极作用。     

带有井下增压器的连续管射流钻井

高压旋转水射流钻井可以提高钻井的速度,减小钻压、扭矩振动,因此可以采用常规的地面泵送设备和连续管,利用高压旋转水射流钻机、增压器和油气分离器进行喷射钻井.利用高压反作用式涡轮射流可以钻1 1/8～3 5/8in的井眼.喷射钻井实验显示70 MPa的射流可以有效地钻穿最常规的油气产层.常规泵、旋转接头和管线达到28 MPa才能够操作,而一个压力比为2.5:1的增压器可以在所要求的压力下进行有效的钻进.增压器可以利用气锚对两相流产生作用,从两相流中分离出来的气可以供给增压器和要通过射流喷嘴的高压水,并可以传到钻头上用来延伸射流的喷射范围.实验表明,井底钻具组合的喷射钻井可以有效地铣削胶结物,但是钻进速度比电动机和磨铣钻头的组合慢,且要求更高的泵压.可以在无法应用电动机的地方应用这种工具,例如这个工具可以通过超短半径的流动给小直径喷管射流钻井提供能量来进行水平钻井.可用于去除对井底设备有害的硬水垢等油井服务.     

带旋转管柱连续管钻井岩屑运移研究

针对连续管钻井过程中水平段岩屑运移困难、管柱摩阻大影响连续管钻井水平延伸能力的问题,提出了连续管水平段旋转管柱钻井系统,该系统由不旋转连续管和部分旋转管柱组成。建立了连续管水平段环空三维流体域模型,并进行数值计算,研究了管柱旋转速度、旋转管柱直径及管柱偏心度等参数对水平段环空流动及岩屑运移的影响。研究结果表明:水平段设置旋转管柱可使连续管钻井水平段环空流体产生旋转流动,岩屑分布均匀,环空压降减小;转速越大,岩屑切向速度也越大,旋转管柱直径增大能提高环空岩屑切向速度;在偏心状态下岩屑更容易在环空底部堆积,但管柱旋转不仅提高了旋转部分岩屑的切向速度,也提高了非旋转部分环空岩屑的切向运动能力;随着管柱旋转速度的增加,水平环空非旋转部分岩屑体积分数逐渐减小,提高了水平环空的清洁程度。研究结果可为合理设计连续管水平井段部分旋转管柱钻井系统提供理论依据。     

连续管钻井技术研究进展及应用

连续管钻井技术作为一种全新的钻井模式,因其安全性、经济性、环保性以及高效性的特点得到了行业内高度关注与快速发展。连续管钻井技术在国外已被广泛应用于浅层钻进、老井侧钻、定向井等领域。我国起步较晚,近几年也发展比较迅速,在装备、工具、管材等方面都有所突破,但是与国外先进技术还有一定差距,特别是应用还处在现场试验阶段,没有进行大范围推广,重点集中在侧钻井应用。介绍了国外连续管钻井方面的先进技术,分析了我国连续管钻井技术发展与应用现状,结合侧钻井施工实例,对我国连续管钻井技术在未来的应用前景与发展方向提出了建议。     

连续管钻井技术综述

随着连续软管技术的应用和连续软管钻井技术的发展，近年来连续管钻井应用越来越广泛。文章在概述连续管发展的基础上，综述了连续管钻井的优缺点、连续管钻井作业系统、类型及应用范围；同时列举了连续管钻井取得的技术指标。并提出我国石油钻井行业应加强这方面的研究和试验工作。     

连续管钻井减阻技术发展

连续管钻井技术在油气开发领域的应用越来越广泛,尤其在水平井、大位移井、多分支井、老井加深和侧钻等技术领域更具有其独特的优势。连续管因其刚度小、不旋转等原因,导致摩擦阻力大,压力传递困难、易屈曲,严重限制了连续管的应用。针对连续管钻井减阻技术,阐述了振荡减阻器、润滑剂和牵引器减阻原理。介绍了几种先进减阻工具的结构、原理和应用情况。提出了我国连续管减阻技术的研究方向。     

连续管钻井减摩技术综述

连续管钻井应用越来越广泛,但由于连续管弯曲和连续管不旋转造成连续管钻井摩阻较大,限制了其应用范围,因此,减摩降阻成为连续管钻井扩大应用范围的关键。连续管钻井减摩降阻的思路是避免连续管屈曲和减小摩擦系数,主要措施包括使用大尺寸连续管、钻小尺寸井眼、在钻井液中添加减阻剂以及应用减摩工具等,其中牵引器和振动减摩器是较为理想的减摩工具。      

连续管钻井水力参数计算软件开发

鉴于我国目前还没有连续管钻井水力参数计算软件的现状,结合现场作业条件、前期计算模型分析和试验研究结果,编写了连续管钻井水力参数计算软件,并对软件的实用性进行了验证。软件采用菜单框架结构,一级框架采用菜单形式,二级菜单的引出全部采用窗体形式,充分考虑油田现场实际和操作人员要求,力求操作简单,界面简洁,功能完整。根据相关参数,软件可以对连续管钻井所需最小泵压和合适排量选择提供帮助。实例验证结果表明,该软件可以很好地实现预定功能,对现场作业起到指导作用。     

我国连续管钻井技术的十年攻关与实践

我国连续管作业技术与装备的深入研究、快速突破及规模应用,为连续管钻井技术的攻关与实践奠定了基础。依托十二五和十三五国家科技重大专项,攻克了整机多维状态特征空间与要素重构、整机动力控制系统、重载底盘装载与移运、连续管注入提升与夹持、大容量动力信息滚筒、注入头安装装置和方法、连续管穿电缆装置和方法、多参数模拟试验系统和方法、电液控定向工具等关键技术和部件,成功研制了LZ580-73T和LZ900/73-3500两种结构型式和用途的连续管钻机;研究配套了连续管侧钻无电缆和有电缆两种BHA,探索形成了连续管侧钻工艺技术。现场试验与应用了12口井,单井最大进尺802 m,最大水平位移414. 50 m,最长工具串达123. 99 m。试验结果提升了业内对连续管钻井技术难度、特征、适应性和局限性等认识的全面性和客观性。     

连续管高压喷射沟槽辅助钻井技术及其发展

根据钻井成本的构成,介绍了提高机械钻速的必要性,概述了高压喷射钻井和连续管钻井技术发展背景。着重介绍了美国当前旨在提高机械钻速的连续管高压喷射沟槽辅助钻井技术(JKD)的单流工具系统和双流工具系统的组成与特点,高压井下马达、高压喷射钻头的结构特点与性能参数,新型连续管性能特点及技术现状,JKD技术综合试验情况和取得的成果。指出进一步发展该技术要攻克的关键技术,认为该项技术应用前景广阔,值得国内借鉴。     

连续管钻井技术国内应用前景浅析

连续管钻井技术因其低成本、高效率、更安全可靠等优点，在国外得到广泛应用，取得了良好的经济效益。我国在连续管作业领域已取得长久发展，而在连续管钻井领域才刚刚起步。分析连续管钻井技术在国内油气资源开发中的应用前景是我国连续管钻井技术发展要解决的首要问题。在总结连续管钻井技术国外应用现状的基础上，分析了国内连续管钻井市场需求，提出了适合国内资源特点、满足国内市场需求的连续管钻井技术和配套装备，为我国连续管钻井技术的发展提供了一定的指导意义。     

钻井用大直径高强度连续管性能分析

为了分析钻井用大直径高强度连续管性能,对开发的规格为Φ73 mm×4.8 mm和Φ88.9 mm×4.8 mm大直径高强度连续管开展力学性能、塑性性能、微观组织、抗腐蚀性能等多项性能研究与分析。结果表明,两种规格连续管力学性能优良,具有良好的塑性性能,组织均匀且晶粒较细,具有一定的抗腐蚀性能及优良的抗压能力,各项性能指标均符合标准要求,且性能优良,为连续管钻井技术的推广及应用提供了有利保障。     

国内外连续管钻井技术发展现状

连续管钻井技术由于其高效性、经济性、环保性和安全性逐渐成为钻井技术的新热点。目前,国外几大石油公司在成熟的井下钻具组合基础上研发了多项先进技术,在连续管钻井领域取得重要突破,而国内仅处于现场试验阶段,与国外相比仍有较大差距。介绍了国外的连续管钻井先进技术,在国内连续管钻井系统现场试验现状的基础上,提出了连续管钻井系统在未来的应用前景与发展趋势。