全过程欠平衡作业用井下控制阀研制

作为传统的欠平衡钻井技术（UBD）的延伸,全过程欠平衡作业技术以其更好地保护油气藏、降低成本和提高采收率的优点得到了广泛的应用。国外技术和应用情况表明,传统的强行起下钻装置已不能很好地满足全过程欠平衡作业的要求,现场需要适应性更强的井下隔离技术和配套的套管阀工具。根据全过程欠平衡作业工艺,提出井下隔离工具的技术要求。通过有限元分析和优化设计等手段,开发出具有自主知识产权的全过程欠平衡作业专用井下控制阀（DCV）,主要指标已经达到国外同类技术水平。     

井下隔离法全过程欠平衡钻井技术及应用

全过程欠平衡技术是指在不压井的条件下实现欠平衡钻进、不压井起下钻具、电测仪器、完井管具等。井下隔离技术是利用套管阀将井下的油气和压力封隔在阀板以下，是目前最实用的一种不压井作业技术。因此,决定在胜利油田渤深6-13井采用该技术。在详细分析全过程欠平衡技术特点和技术关键的基础上，根据渤深6潜山的地质情况，结合该区块欠平衡作业的经验，针对该井制定了不压井作业施工方案，配套完善了欠平衡装备和工具，对施工人员进行了技术培训，最终利用井下套管阀成功地实施了从钻进到下筛管的全过程欠平衡作业。     

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。     

井下封井器工作原理及其在欠平衡钻井中的应用

针对常规欠平衡钻井工艺中出现的弊端,国内外相继提出全过程欠平衡钻井的概念,其核心就是不压井作业,包括不压井起下钻、不压井测井、不压井下入筛管或尾管、不压井下入完井管柱等。新疆钻井工艺研究院历时多年终于研究成功的井下封井器在欠平衡钻井中的成功应用,使得全过程欠平衡钻井成为现实。将对该工具的原理以及现场应用进行简述。     

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。     

欠平衡钻井用井下控制阀

全过程欠平衡钻井技术作为当前发现新油气田的一项全新技术,正日益被国内外勘探界所重视。井下控制阀是实现该项技术的核心工具,安装在井下套管上的单向阀,可隔绝井下压力,其开启或关闭由地面控制系统操作,是取代欠平衡钻井、完井施工作业过程中不压井强行起下钻设备以及起钻时的重泥浆压井作业的一种新型井下封井工具。起下钻时,可通过关闭井下控制阀平衡井眼压力,从而达到保护油气层的目的。     

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。     

对全过程欠平衡钻井技术的认识及现场实践

欠平衡钻井技术以其优越的钻探效果已被业内人士所认可,实现全过程欠平衡钻井技术已成为石油钻井工作者所追求的目标。实践证明,井下隔离法是实现全过程欠平衡钻井作业最直接也是最有效的技术手段。井下封井器技术是隔离法技术的具体体现,对该技术的工作原理及现场应用情况进行了简要阐述,并对井下封井器的下入深度进行了公式推导。     

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.     

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...     

DQ-9(5/8)型套管阀井下封井阀芯的研制

为满足全过程欠平衡钻井作业的需要,研制了DQ-9(5/8)型井下套管阀,其核心部件是封井阀芯。参考国际同类阀的各项技术优点,引用锥面密封理念,并采用三维CAD/CAE/CAM软件进行了优化设计。室内试验结果表明,该阀的各项性能参数能够满足全过程欠平衡钻井作业的要求。     

卫深5井欠平衡钻井实践

卫深5井是大庆油田2002年重点探井,钻探目的是评价松辽盆地东南断陷区徐家围子断陷带火山岩及砂砾岩含气情况。该井钻探过程中采用水包油钻井液,选择合理的欠压值和井控技术进行欠平衡钻进,有效地防止了该区特殊孔隙结构火山岩储层在钻探过程中易受污染的问题,保护了储层,及时发现了该区高产工业气流,提高了深井钻井速度,并成功地进行了中途测试和反循环压井,初步形成了适合于大庆长垣东部深层特点的欠平衡钻井工艺技术。同时,还介绍了该井设计、设备选择和井底欠压值的控制技术。     

冻胶阀

为实现欠平衡完井,常规做法是采用套管阀,但采用套管阀成本高,且套管阀一旦失效就无法实现欠平衡完井,为此研究了冻胶阀。冻胶阀是一种用于欠平衡完井的智能化学胶体,在井筒中具备一定的抗压差性能,可隔离其上下流体。完井管柱能穿透冻胶阀,在管柱穿透过程中冻胶阀能实现环空动密封,避免油气溢出。完井结束后冻胶阀可实现破胶液化,采用氮气或清水即可实现残液的全部返排。该产品适应温度为55～100℃,每百米抗压差能力为2～5MPa,目前已应用在油井、气井上,完井方式包括了筛管完井和裸眼完井,成功率达100%。冻胶阀不但能保障欠平衡完井的顺利实现,还能大幅度降低欠平衡完井费用,对丰富欠平衡钻井技术内涵、推广欠平衡钻井技术具有重要意义。     

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。