套管双级地锚在稠油热采井中的应用

针对单级老式地锚提拉套管预应力成功率低的问题,研制了套管双级地锚。该双级地锚具有长短两级锚爪,两级锚爪互动设计,呈90°螺旋分布,一级锚爪适应缩径井眼,二级锚爪适应疏松及扩径井眼,锚爪张开外径最大达到560 mm,在不规则井径及浅层疏松地层锚固更加可靠。套管双级地锚在国内外500多口井的现场应用中,提拉预应力平均成功率达到98%以上,平均拉力为400~600 kN,井斜角0~30°。套管双级地锚对预防热采井套管损坏起到了积极作用。     

预应力固井用弹簧式水力促动底部循环地锚

针对河南油田松软地层预应力固井时地锚嵌入地层稳定性差、抗拉力不足及下套管遇阻后不能循环等问题,研制了弹簧式水力促动底部循环预应力地锚。设计的环形节流装置、偏置式滑块机构,使该型双级地锚具有底部循环、锚爪单向转动等特点。该地锚下套管中途可循环,下套管到位后即可循环提拉预应力,保证了准确定位,实现了不憋压打开地锚,现场操作简单、安全,可靠性高。采用6只锚爪分2级错位分布,有利于套管居中,提拉力增加。     

新型可钻式预应力固井地锚设计与研究

综合海上固井地锚功能需求与现场热采井预应力固井施工需要,设计出适用于预应力固井的?244 mm可钻式地锚。采用有限元方法分析了地锚本体、锚爪和销的结构强度,验证了地锚安全工作的可靠性,并对地锚结构进行了完善,优选了地锚材质,确定了地锚作业中最佳预拉力值;同时对地锚可钻性指标概念化,确定了地锚内部结构材质。分析结果表明,在满足材料屈服强度的前提下,地锚最佳提拉力为240 kN左右,极限拉力为660 k N左右;地锚采用单元式设计理论,结构简单,功能可靠,本体采用42CrMo材质;地锚内部心体采用2A12硬铝材质,材料可钻性等级为6级,满足预应力固井地锚可钻性能。     

单元式固井地锚水力循环试验与CFD分析

固井地锚在套管底部的锚固可靠性在预应力固井中占有重要地位。从理论和试验2方面分析验证地锚的工作可靠性,同时测定了2种地锚在配不同孔径喷嘴的情况下,锚爪的开启流量和关闭流量,测定了不同流量下不同喷嘴的压降,确定了喷嘴的流量系数。分析结果表明,2种地锚在使用不同孔径喷嘴的情况下产生的压差与试验获得的压差非常接近;2种地锚分别配用不同孔径的喷嘴在一定流量下均能实现锚爪的顺利打开和回收关闭,获得了锚爪的开启流量、关闭流量以及对应的压差数据。研究结果对锚固过程控制钻井液的流量具有指导和参考作用。     

基础固井地锚提拉套管预应力技术

热注井固井时对套管柱进行预应力处理,可以防止套管在高温注汽条件下的早期损坏。基础固井地锚提拉套管预应力技术,主要是在一次下井的套管柱固井中,使用新型套管地锚,应用内压-提拉法对套管柱施加预应力。辽河油田从1986年开始至1989年,在稠油开采的240口注汽并应用基础固井地锚提拉套管预应力技术,均获得成功,解决了套管预应力固井中的一些技术难题,提高了施工的可靠性。本文介绍了辽河WA-Ⅰ型卡瓦套管地锚的性能和工作原理,简述了基础固井地锚提拉套管预应力技术的工艺流程,给出了有关管柱预应力的计算公式,并进行了实例应用计算。     

水平井空心地锚的研制与应用

针对目前国内现有的预应力固井实心地锚主要应用于直井,不能应用于水平井的现状,研制了水平井空心地锚,用以解决稠油热采水平井在注蒸汽开发过程中出现的井口抬升、井口冒油冒汽等问题。该水平井空心地锚在使用时串接在稠油热采水平井完井管串之中,与筛管顶部注水泥工艺配合,进行提拉预应力作业,不影响目前的钻井固井及后期采油作业工序,且不会影响大井斜段的固井质量。介绍了该地锚的结构、工作原理、性能特点以及技术指标,并对该地锚的锚爪进行了应力分析以及室内抗拉试验,达到了设计指标。该水平井地锚研制成功后,已在胜利油田新春采油厂成功应用,应用效果良好。     

基础固井地锚提拉套管预应力技术

热注井固井时对套管柱进行预应力处理,可以防止套管在高温注汽条件下的早期损坏。基础固井地锚提拉套管预应力技术,主要是在一次下井的套管柱固井中,使用新型套管地锚,应用内压-提拉法对套管柱施加预应力。辽河油田从1986年开始至1989年,在稠油开采的240口注汽并应用基础固井地锚提拉套管预应力技术,均获得成功,解决了套管预应力固井中的一些技术难题,提高了施工的可靠性。本文介绍了辽河WA-Ⅰ型卡瓦套管地锚的性能和工作原理,简述了基础固井地锚提拉套管预应力技术的工艺流程,给出了有关管柱预应力的计算公式,并进行了实例应用计算。     

克拉玛依稠油热采井DM型系列地锚预应力固井技术

稠油热采井采用常规固井技术存在的主要问题是套管的错断、变形和泄露，而解决该问题的较好方法就是采用预应力固井技术。介绍了克拉玛依油田研制的应用于热采井预应力固井NDM型系列地锚的结构、尺寸、性能参数、工作原理、现场使用情况及应注意的问题等，举例计算了现场施工所需要施加的预应力。现场统计资料显示，预应力固井技术对防止套管损坏有明显效果。     

套管预应力固井的新方法

本文提出了"地锚式套管预应力固井新方法",它使全部套管处于均匀预应力状态,然后注水泥固井,可确保热采井的需要和延长热采井寿命。     

稠油注蒸汽热采井套管柱预应力松弛效应分析

为了验证提拉预应力固井技术是否适合井深小于1 000 m的稠油热采注汽井,在280℃的高温蒸汽作用下,对热采N80H和普通N80Q两种套管进行了应力松弛试验;建立了套管-水泥环-地层全井筒平面有限元模型,进一步说明预应力固井技术在浅层稠油热采井中的作用。分析结果表明,稠油热采井在长期高温注蒸汽作业过程中,因管体应力松弛现象而致使预拉力失效;在高温作用下套管上施加的预拉力经过一定时间后会降低;提拉预应力固井对浅层稠油热采井没有效果,不能预防热应力导致的套管失效,建议在浅层稠油热采井中不采用预应力固井技术。     

水平井筛管完井提拉预应力工具的研制

为解决稠油热采水平井开发中套管串受热伸长的问题,研制出一种水平井筛管完井提拉预应力工具,采用水平井筛管上部固井段提拉预应力的完井方法,缓解套管损坏和井口抬升问题。室内和现场试验表明,提拉预应力工具可支撑套管完全离地,安全提拉力达100 t,提拉预应力工具可明显吃入地层,产生有效提拉力,满足水平井筛管完井作业要求。该工具填补了水平井提拉预应力工具的空白,具有推广应用价值。     

RT-Ⅰ型热采套管头的研制与应用

针对稠油热采井预应力固井中存在的问题，研制了一种适用于稠油热采井预应力固井的新型套管头。该套管头结构设计合理、操作简便，首次在国内实现了热采井带防喷器进行有控条件下的预应力固井。使用表明，该套管头能确保预应力固井工艺的实施效果和有效控制井下套管受热伸长，保证了油田对安全生产的要求。文章着重介绍了新型套管头的结构、工作原理、套管悬挂载荷的计算、室内试验、推广使用及效果分析。     

可复位式预应力固井地锚的研究与应用

介绍了胜利油田设计和试验成功的ＫＦＹＤＭ－１１００Ｂ型预应力固井地锚的结构及工作原理,并从理论上进行了计算分析。胜利油田１５口井的试验应用表明,该地锚固井成功率１００％,达到了预应力固井的要求,为井下锚固类工具的研究开发提供了理论和实践依据,具有良好的应用和发展前景。     

杜84块超稠油油藏完井固井工艺技术

方法 下双地锚提拉预应力，应用泵注三段制Ｇ级水泥浆，进行超稠油固井，目的 开发利用超稠油资源，结果 经９２口井应用可知，其固井质量合格率为１００％，优质井率为８５％，结论 该技术大大简化了施工程序，提高钻井质量和经济效益，为其它类似热采井的固井作业开辟了新路。     

固井水力地锚结构强度分析及改进建议

固井水力地锚用于预拉应力固并作业。以其中锚爪部分的结构及强度进行了分析计算，在此基础上，提出了改进意见及具体方案，由此可使锚爪部分受力更加合理，结构强度得到提高，使用更加安全可靠，这些结果可供设计人员和使用者参考。     

预应力固井技术研究及现场应用

随着油气勘探开发转向深部地层,固井面临井下地质情况复杂、温度高、温差大、压力高、多压力系统、高含硫和膏盐层等固井难题。固井中除了应用新型水泥浆体系、固井工具等技术措施外,还可从水泥石和套管金属的材料力学性质出发,利用水泥浆候凝期间静压与强度的关系和不同套管内压下与水泥石微间隙之间的关系,运用预应力固井技术,即采用大压差和环空憋压候凝增加水泥石早期强度、降低孔隙度,降低或减弱套管的伸缩扩张带来的微间隙,提高一、二界面固井胶结质量。试验表明,所采取的预应力固井技术措施行之有效,能够显著提高固井质量,能够满足后续增产作业的要求。     

5(1/2)″小通径无接箍套管二次固井工艺技术

随着油田开发的深入,部分油井套损程度严重,原有的小套管二次固井工艺技术已不能全部适应套损井修复需要,为此开发配套了无接箍套管二次固井及采油工艺技术。文章介绍了小通径无接箍套管二次固井工艺的小通径无接箍套管选型、井下工具配套、注采管柱配套及现场应用情况,采用该技术有效提高了套损井修复成功率。     

小尺寸尾管固井技术为塔河油田开发保驾护航

<正>日前,西北油田深井193.7 mm套管开窗侧钻井TH12368CH井顺利完钻,该井139.7 mm小接箍非标套管下入井深6 047 m,段长384 m,固井施工顺利,固井质量优秀。为满足地质避水要求,塔河油田部分193.7 mm套管开窗侧钻井钻遇巴楚组和桑塔木易塌泥岩,最有效的解决办法就是以管材对复杂泥岩实施"机械"封隔。因此,西北油田工程技术研究院通过研究与配套,形成了以139.7 mm小接箍非标套管研发、非标套管固井工具配套和深井小井眼窄间隙固井工艺为核心的小尺寸尾管固井技术。截至目前,139.7 mm     

软锚爪水力锚的研制与应用

针对常规水力锚固定管柱时会损坏套管及卡井的问题,研制了软锚爪水力锚。它采用橡胶锚爪头,正常分注时锚爪靠其与套管之间的摩擦力卡牢在套管内壁上,不会损坏套管。水力锚卡井时,可以采取强拔的方式,把橡胶锚爪从锚爪活塞中拔脱而解卡。试验结果表明:泵压50MPa时软锚爪水力锚的锚定力达683.2 kN,是其额定锚定力的1.132倍,符合行业标准;锚爪伸出和复位成功率达100%,锚爪无任何卡阻现象。使用软锚爪水力锚可以节约作业费用,具有较好的经济效益。     

工艺实验井特殊固井技术

工艺实验井完井套管设计为Φ244套管，中间有200m玻璃钢套管。固井时要求只固上、下部钢套管，玻璃钢套管内外不能有水泥浆。采用一般分级固井无法达到此要求。该井采取在两段钢套管底部钻孔，先固上部再下钻具固下部的办法，达到了该井特殊固井的目的和效果。