长距离套破井液压补贴加固工艺技术

关于套管连续破漏和较长距离井段破漏点,采用1次下入1根补贴管的方法不能完成补贴,而分段补贴又不能保证破漏段的全覆盖。鉴于此,研究了长距离套破井液压补贴加固工艺技术。长距离套破井液压补贴加固工艺管柱包含内管和外管,内管和外管通过锁球连接和脱接插入方式下入,补贴采用两端锚定和两端补贴加固方式实现,补贴后承压25 MPa,悬挂力450 k N。现场应用结果表明:长距离套破井液压补贴加固工艺管柱施工成功率100%,补贴后套管耐压达20 MPa,30 min压降小于1 MPa,密封合格。研究结果对油井尽快恢复生产起到了促进作用。     

φ102mm扩张式胶筒在φ106mm套管井中的应用

密封加固技术是解决经整形扩径后通径不小于加固工具最大外径套损井的一种永久性修复技术.验封技术则是检验密封加固器密封性的配套技术.目前已研制出φ146mm套管的密封加固技术,但尚无φ146mm套损井加固后的验封技术,而研制验封技术的关键在于封隔器的攻关研制.     

套损井密封加固技术新进展

套损井密封加固技术是由修井作业初期简单的不密封式吊管加固和丢手加固发展而来,但对高难套损井修复成功率较低.进而发展的锚瓦式液压密封加固和燃爆焊接加固技术是两项较为成熟的密封加固技术,但也存在加固后内通径缩小幅度较大,无法分层开采,悬挂力小,密封不可靠等问题.结合油田在修井方面的最新研究成果,提出了膨胀管加固技术和错断井复合材料修补技术.膨胀管加固技术利用金属材料的塑变性,通过外力使管体膨胀,整体贴于套管内壁,实现锚定与密封,解决了密封不可靠、锚定力小、加圊后内通径缩小的问题,并可实现长井段加固;错断井复合材料修补技术将凝固后具有高强度,高韧性,耐高温的复合材料挤注到套管错断部位,形成与钢管性能相近的复合材料固化环,连接上下套管实现密封,有效地修补破损的水泥环,内通径大于118mm,能完全满足常规采油工具起下和分采分注的要求.实践证明,这两项技术有效地提高了油田高难套损井修复成功率和利用率.     

用于破损套管井的膨胀管密封加固技术

针对套损井经过磨铣整形后需要补贴加固,而采用现有的大通径套管补贴技术对破损套管密封加固后最大内径为106 mm,套管内径依然较小的问题,对膨胀管密封加固技术进行了研究,方法是通过外力推动胀头胀开整根膨胀管,进行整体扩径,使其紧贴在套管壁上,完成对套损井的密封加固。经过膨胀加固后的套管内径可达110 mm,加固密封可靠,加固位置准确,施工安全,膨胀过程只需下1趟管柱就能实现。     

热采水平井套管补贴加固工具研制与应用

由于热采水平井的井身结构所限和高温注气生产要求,传统的应用于常温的套损修复技术已经不能适用于热采水平井套管补贴加固的技术要求。针对上述问题,研制了一种适用于热采水平井的套管补贴加固工具,该工具利用液压提供动力,采用金属密封胀头配合加固管进行套管破损位置的修复,具有成本低、实施简单可靠、悬挂力大、密封耐压和耐温高等优点。该工具有效解决了热采水平井生产中后期所产生的套损问题,并在现场应用中取得了很好的效果。     

Φ101.6mm套管井油套分注工艺技术的研究与应用

由于采用Φ101.6mm套管二次固井,且Φ101.6mm套管的内径只有86mm,使井下工具特别是封隔器、水力锚、配水器的径向尺寸排列矛盾突出,设计、加工十分困难。为解决这一矛盾问题,开展了适合Φ101.6mm套管井油套分注工艺管柱研究,研制了Y221-80封隔器、水力锚等特小直径配套工具,截至2013年底现场试验了21口井30井次,下井管柱工艺成功率100%,密封有效成功率100%,满足了河南油田Φ101.6mm套管井油套分注工艺的需要,填补了该系列套管分层工艺技术的空白。     

辽河油田热采井套损机理分析与治理措施

通过对辽河油田油水井套管损坏情况的全面调查与分析,找出了该油田稠油井套管损坏的主要原因,针对热采井及中深层套损严重井只能开窗侧钻的现状,提出了适用于热采套损井修复复产的治理技术,并对其原理进行了深入探讨.其中套损井加固密封工艺2002年度在曙光采油厂、锦州采油厂分别进行了5口井的现场试验,成功率达100%.     

套管滑套完井固井胶塞研制与应用

为了实现高效分层压裂、提高单井产量,采用114.3mm(4英寸)套管+滑套工具串固井完井工艺。与常规的固井工艺相比,套管滑套内径变化大,现有的固井胶塞无法满足其固井要求。研制的新型固井胶塞采用不同外径的胶碗,且为分体式结构,满足85～140mm超大变径套管的固井要求。试验表明:该胶塞的耐磨性能、密封性能好,强度高。     

大庆油田套损井打通道加固技术

介绍了大庆油田近几年在套损井打通道加固技术方面取得的技术进步，在磨铣打通道技术上主要对钻铣工具的结构进行了优化设计及合理及合金刀块的优选组合，提高了磨铣效率，缩短了施工周期；在爆炸打通道技术中设计了安全隔爆装置，提高了施工的安全性，使爆炸扩径技术得到完善；Φ106mm密封加固技术的研制成功，取代了Φ100mm密封加固技术，为套损井修复后的完井工艺提供有效的技术支持，提出了大庆油田目前在套损井打通道加固方面存在的难题，结合国外在套损井打通道加固方面技术的新发展，对现有技术的局限性进行了分析，提出了今后技术攻关的方向。     

套管外回接工艺在半潜式平台水平井中的应用

南海西部海域某井在采用半潜式钻井平台进行钻井作业时,244.4mm套管下至井深2 546.00m时遇阻,距离设计井深还有35.00m。通过多种技术手段处理后未能成功解卡,选择切割244.5mm套管,使用套管外回接技术回接套管并实现套管挂坐挂及密封。在泥线以下40~60m位置(单根套管中间位置)切割回收套管及套管挂;下入套管壁内外修整铣鞋磨铣修整套管割口0.2~0.5m;下入套管外回接补贴工具,使原套管进入外回接补贴工具并进入延伸筒,直至套管挂坐挂到位,使套管外回接补贴工具与原套管连为一体;加压对套管外回接补贴工具密封进行测试;该井在井深203.02m处成功切割回收了9根244.5mm套管及套管挂,对套管割口磨铣0.24m后,套管外回接补贴工具下至井深205.40m进行回接,试压20.69MPa合格,实现套管对接及密封。现场应用表明,套管外回接工艺不缩小现有管串内径,保障套管通径,密封寿命满足油田开发要求,能够解决半潜式平台套管未下到位的问题。     

套损井研究及修复

通过对油田套损井的分析，从套管损坏的影响因素、形态、规律和套变机理分析等研究中，提出预防与治理套损井措施，即制定合理开采方式减少油水井套损的发生，严格施工质量，减少人为诱发套损因素。针对不同的套损，研究、应用相应的修套工艺技术，其中，高强度套管补贴技术特别适合于套管外压力较大和需要各类高压施工作业的套损井。     

含水泥环的变形套管修复过程实验

油气田现场经常凭经验确定旋压整形器修复变形套管所需的修复力和扭矩,而不合理的整形力或扭矩容易造成变形套管和周围水泥环的二次损伤及卡钻事故。为此,在YAW-200压力试验机上分别制作了无水泥环(水泥环完全损伤)、水泥环部分损伤和水泥环未损伤等3种类型的P110SS变形套管,并采用?126 mm和?133 mm的2种旋压整形器对3种变形套管进行整形测试,得到了变形套管整形所需的整形力和修复扭矩、变形套管回弹量的测试数据。实验结果表明:(1)修复过程中整形力与扭矩整形时间的关系密切——弹性变形阶段,随修复时间增加环向应变呈线性增加,整形力和扭矩早期呈缓慢增加后期保持不变,塑性变形阶段套管开始屈服,随修复时间增加环向应变呈非线性增加,整形力和扭矩急剧降低,直到整形工具通过变形套管,直到整形力和扭矩降低到最低为止;(2)修复后的回弹量不可避免且较大(2.90~3.04 mm),表明水泥环的损伤程度对变形套管的修复具有较大影响;(3)水泥环未损伤的变形套管修复所需机械载荷大于水泥环部分损伤变形套管所需机械载荷,带水泥环变形套管修复所需机械载荷大于无水泥环变形套管所需的机械载荷。     

变径自锁复合固井胶塞的研制与应用

针对常规固井胶塞不能满足套管滑套工具串内径多次变化的特殊需求,研制了适应114.3 mm(4in)套管滑套固井配套工具的变径自锁复合胶塞。胶塞大、小胶碗采用分体式结构设计,按"大-小-小-小-小-大"顺序排列,采用同轴不同径的胶碗结构实现对套管刮削,同时设计了卡钉装置,具有自锁功能。室内试验结果表明,胶塞可以顺利通过模拟滑套短节,且无明显磨损,大、小胶碗未发生重叠与干涉。套管滑套固井胶塞现场试验13井次,试验成功率100%,说明该胶塞能满足套管滑套固井、完井现场施工需求。     

超声兰姆波成像测井在X井套损检测中的应用

为解决现有套管损坏(简称"套损")检测手段存在的精度低、无法评价套管居中度、应用效果欠佳等技术难题,满足渤海油田套损井检测需求,基于脉冲回波和挠曲波成像技术研制超声兰姆波成像测井仪,并建立套损检测和套管居中度分析模型.利用垂直入射探头记录的套管表面反射波及后续共振波进行套损检测与评价,通过直达兰姆波和二界面回波在不同介...     

400型套管水压试验机的研制与设计

我国各油田以往用于套管检测的的小型、简单的试压设备及相应的检测手段，其准确性和覆盖率均无法满足使用要求。为了避免因套管质量差造成井下事故，辽河油田公司采油工艺研究院研制了４００型套管水压试验机。这种套管水压试验机由主机、液压系统、辅助装置及控制系统四部分组成，集机、电、液为一体，具有手动、半自动和全自动控制方式，以乳化液为试验介质，预密封压力为２５ＭＰａ，主增压试验压力达到４０ＭＰａ。整个系统经过７ｄ无故障运转考核，运行状态良好，单机套管试验时问为１３５ｓ，达到了设计要求和检测能力，经济效益良好。     

油田构造特征及井网加密调整与油水井套管损坏之间的关系

详细剖析套损形成机理,对未知井套管情况进行差别和预防是控制套损上升速度的关键。结合杏 树岗油田北区构造特征及井网加密调整与油水井套管损坏分布状况,提出了地层倾角大的地区在层间压差 较大及浸水域形成后,油水井套管所承受的剪切力大,尤其是断层集中分布地区,断层面进水局部产生 滑移,断层的分布交杂区易形成异常高压,导致断层附近易发生套损,相同开发条件下油水井套损率与 地层倾角呈线性关系;井网加密调整时由于成片钻井地层压力变化大,断层滑移形成嫩二段浸水源头, 静态上注采系统不协调高压砂体增多,导致井网加密调整井区套损加剧。由此给出了杏北地区特殊构造 井区以及井网加密调整阶段油水井套管损坏防治措施。     

套管径向变形可修复界限研究

由于缩径变形套管的最小可修复内径没有明确值,导致采用胀管器整形时容易造成套管二次伤害。在分析胀管器冲击整形作用机理的基础上,根据缩径变形套管的整形工艺,利用ANSYS/LS-DYNA动力有限元程序编制了确定缩径变形套管可修复最小内径的计算程序。以钢级P110、φ139.7 mm不同壁厚套管为例,计算了不同缩径量下的最小修复内径,并根据计算结果绘制了缩径套管内径与胀管器规格对应图版。对计算结果进行了评价分析,结果表明,采用高效胀管器修复缩径套管时,最小修复内径取决于套管的屈服强度和需要达到的最小通径,为了达到所需的最小通径,需要在最小修复内径基础上换3~4种规格的胀管器。在中原油田文95-86井的应用表明,根据计算出的最小修复内径修复缩径套管,可以在保证不伤害套管的前提下提高修复缩径套管的成功率。      

大尺寸套管落鱼事故的处理方法探讨

套管脱扣落井的主要原因是套管扣加工质量达不到规范要求,以及套管入井管理不严造成的。处理大尺寸套管落鱼事故时,要找到与之匹配的成型打捞工具非常困难,需要施工者在分析现场事故的基础上进行自制加工。合理选择处理套管落鱼的方法能够有效缩短事故的处理时间,降低事故的经济损失。介绍了大尺寸套管落鱼的几种处理方法,并针对不同的处理方法,分别介绍了各自所使用的工具的结构、工作原理以及使用条件和方法,对今后同类事故的处理具有一定的借鉴意义。     

套损井综合管理系统的开发及应用

目前大庆油田年套损井数达到1000口左右，严重破坏了油田的注采平衡关系，而且制约了油田注采结构的进一步调整。根据大庆油田套损特点，套损状况及油田生产实际，开发了套损井综合管理系统，包括套损数据管理，大修数据管理，井况调查数据管理和报废数据管理四大模块，套损机理研究认为，泥岩蠕变是大庆杏树岗油田管损坏的主要原因。应用油水井大修工艺措施合理优化与组合经济评价数学模型，可以实现大修工艺措施合理优化与组合；应用套损井综合管理数据库，实现了套损井计算机网络管理。套损井综合管理系统推广应用后，经济效益和社会效益显著。图2表1参3（王永东摘）。