大套变井连续油管带压注水泥塞技术

华北油田留70-85井具有井筒严重套变、井口带压、地层存在漏失等特点,采用常规的60.3 mm油管难以下入到井筒的设计深度进行泵注暂堵水泥塞施工作业。鉴于此,利用连续油管(CT)刚度小、柔性好、可带压作业的特点,采用50.8 mm连续油管下入到套变井筒中进行泵注暂堵水泥塞施工作业。该井在施工过程中严格控制排量和泵压,解决了地层漏失、水泥浆高压失水闪凝等难题。结果表明,在此类井筒中采用连续油管注水泥塞具有作业精度高、施工作业安全可靠等特点,水泥塞质量合格,为今后套损套变井带压修井中的泵注水泥浆暂堵施工提供了重要的参考。     

水平井油管钻磨复合桥塞技术及应用

针对连续油管钻磨复合桥塞存在成本高、易卡钻等问题,结合长庆致密油藏地层压力低的特点,提出了水平井中采用油管输送工具钻磨复合桥塞。改进了一种平底磨鞋;兼顾转速和扭矩优选了性能稳定、使用寿命长的螺杆;按实现功能和尽量简化的原则组配形成了国产化的钻磨工具组合;依据环空止动返速模型设计了最小施工排量;以偏心环空压耗计算为重点得到最大施工泵压;针对水平井难以精确计算钻压的问题,提出了按螺杆最大许用钻压控制悬重同时限制泵压压降的钻压施加方法。该技术在长庆油田进行了8 口井的现场试验,一趟钻最多钻除复合桥塞13 个,单个桥塞平均钻磨时间小于120 min,单个桥塞最快钻磨时间40 min,性价比不低于连续油管作业。     

连续油管在页岩气井储层改造中的应用——以威204井为例

针对目前连续油管在页岩气藏可钻式复合桥塞分段压裂改造中的应用,结合威204井井况和现场应用情况,对页岩气井增产改造连续油管和井下工具的选择、连续油管工艺实施关键技术、高压环境下连续油管作业关键技术点等进行了探讨。结果表明：连续油管和井下工具的优化选择、连续油管工艺的多样性,以及其对井身轨迹的强适应性等可保障页岩气井改造成功;钻磨复合桥塞作业成功的关键是合理判断钻压和泵注压力的关系,以及地面流程的有效控制;防喷器功能的保障,防喷盒动密封性能的可靠是高压环境下连续油管作业井控安全的关键。该成果为连续油管在页岩气井储层改造中的规模化应用奠定了基础,为连续油管在高压环境作业积累了经验教训。     

连续油管在伊朗小井眼高压气井中的应用

2009年,泰国PTTEP公司在伊朗北部SIALK-1井小井眼裸眼井段钻遇高压气层时发生井漏,在堵漏期间又发生卡钻,随后环空发生溢流,关井后套管和钻杆内最高压力达到6800psi。期间多次从环空用7600psi压力强行压井失败,环空压力保持在5000psi左右。由于钻具与环空不相通,不能在钻具和环空之间建立有效的循环,因此通过常规方法已经不能压井。经过PTTEP专家组讨论,决定采用连续油管技术压井,从3．5in钻杆内（内径2．44in）下入带有独立封井器（10000psi）的13/4in连续油管来替换钻杆内被污染的泥浆,在连续油管内和钻杆之间建立钻井液循环,然后在3．5in钻杆内对卡点进行电缆爆炸松扣,从而建立钻具和环空之间的循环,达到钻井液平衡压井。利用连续油管在小井眼高压井段压井的关键是必须采用高压防喷器,防止钻具内压力突然释放而井口失控,同时使用地面节流阀控制出口压力。安装连续油管前必须先在连续油管头安装喷嘴,反复清洗油管内部,保持油管通畅;同时必须对连续油管及接头进行拉力测试。在连续油管下入钻杆过程中,必须控制进、出口压力,控制下钻速度,通过高压泥浆泵将钻具内污染的泥浆全部替换出来,建立连续油管和钻杆之间的循环。     

连续油管在某页岩气A井钻磨解卡与认识

目前复合桥塞已大规模应用于页岩气开发中,压裂后为了尽快实现测试和投产,都采用连续油管钻磨桥塞以清除井筒内堵塞物。作为带压作业的连续油管施工,存在的风险较多,而连续油管井下遇卡是连续油管钻磨桥塞可能出现的一种风险,处理不好很可能造成严重的事故。针对这一情况,结合某页岩气A井在钻磨桥塞作业过程中出现的连续油管遇卡现象,在借鉴国外成功做法的基础上,进行了一系列的探索和尝试,在一定范围内上提下放连续油管、卡点分析、钻磨工具测试、环空测试、大排量泵注和环空间断挤注,最终成功将连续油管起出井口。提出了一套可行的连续油管钻磨遇卡解决方案,以指导连续油管作业,降低作业风险,为页岩气的开发做出更大的贡献。     

水平井连续油管高效钻磨技术研究

为提高水平井连续油管钻塞作业施工效率,通过分析连续油管钻磨工具的工作特性以及水平井携岩规律,优化了施工过程中的工作参数,形成了水平井连续油管高效钻磨技术方案：选用Φ73mm螺杆马达+Φ112mm平底磨鞋,设计施工排量360~450L/min,钻压5~10KN在大港油田GD 14H井进行现场应用,应用结果表明平均单塞钻磨时间约为1h,钻磨效率较高,具有较广泛的应用前景。     

提高连续油管钻塞作业效率的方法

连续油管在钻塞施工作业中会遇到各种原因而导致效率低下,通过降低钻井液的摩擦阻力、采用低钻压高转速方式、科学制定桥塞钻进制度、合理选择磨鞋型号及使用震击器等方法可以提高连续油管钻塞的作业效率和安全性。本文主要结合连续油管现场应用实际,阐述对提高连续油管钻磨效率的一些认识。     

连续油管水力喷射压裂关键参数优化研究

连续油管水力喷射压裂是集不压井作业、水力喷射射孔、分段压裂于一体化的高效增产改造技术。为此，介绍了该技术中的连续油管压降参数、工具参数、工作液性能等关键参数的实验研究。应用其研究成果，优化了连续油管水力喷射分层压裂设计参数，即喷嘴个数、大小。在不同喷嘴组合的泵压预测中实验了4种喷嘴组合，在接近喷嘴压降的情况下，优选出3个6 mm喷嘴，获得了最大排量。在四川油气田进行了国内第一口井连续油管水力喷射分层射孔及压裂现场试验，并取得了成功。     

连续油管带螺杆钻具技术在辽河油田的应用

为拓宽连续油管作业车的服务领域 ,充分利用连续油管作用技术 ,开发了连续油管带螺杆钻具技术 ,包括连续油管带螺杆钻具水井带压冲洗井底、水平井水平段冲砂、钻水泥塞、钻 6 2mm和 78mm管内砂桥、水垢或灰环、高含蜡和高凝油油井解堵等技术。给出了连续油管带螺杆钻具井底钻具组合 ,并结合实例应用说明了该技术的作业工序和应用效果。     

油基钻井液含油钻屑水射流除油技术

针对某油田含油钻屑深度除油的难题,进行了污染物分析,开发了含油钻屑水射流除油技术。通过用水分测定器测定主要成分含量,用微波消解—电感耦合等离子体质谱法测量重金属含量,对含油钻屑进行分析,得出主要污染物为油类。通过研究不同条件下的除油效果,最终确定了水射流除油技术的最佳工艺:泵压为0.4 MPa,流量为271 L/min,喷嘴类型为40°实心锥型喷嘴,射流时间为20 s,射流高度为110 mm。用Oil420 型红外测油仪测得处理后钻屑含油量为1.32%,除油率为95.76%,可直接排放。且产生的污水经测试,EC₅₀ 远大于30 000 mg/L,BC 比值在25% 以上,安全无毒、可降解,无环境污染问题,成功解决了含油钻屑深度除油的难题。      

连续油管钻磨复合桥塞作业参数优化

多级储层改造技术的产生促进了封隔桥塞的应用,油气井投产前要求桥塞能够快速地被钻磨掉。使用连续油管和容积式马达钻磨复合桥塞是油气田开发中最常用和最有效的技术之一,而这项技术的优化常常受到各种可变参数的制约。通过对连续油管可控变量参数的总结、分析和研究,重点介绍了连续油管钻磨复合桥塞作业技术的优化过程,并认为钻塞工具、钻磨液体流体排量、马达失速停转、钻磨进尺速率和最佳井口压力是影响钻磨桥塞效率的５个关键因素。还通过对现场施工作业数据的分析,得到了钻磨进尺速率和最佳井口压力是优化的关键与提高作业效率的结论。     

一种适用于普通PDC钻头的新型超高压流道设计

为了突破井下水力增压器只能与特制钻头配套使用的局限性,进行了适用于普通PDC钻头的新型超高压流道设计。根据高压管压力损耗计算,设计了新型分流结构,确定了导流管直径和长度;通过超高压水射流分析,优化了喷嘴结构、喷嘴圆锥段收缩角、喷嘴尺寸参数;通过室内系统测试,验证了不同压力下各部件及连接处的密封性能。由理论分析得知,分流机构上端的理论壁厚下限为3.1 mm,综合考虑施工流量和压力影响,设计超高压管道直径8 mm,配合高压软管长度400 mm,高压水射流喷嘴最大流量系数下的收缩角为13°,高压喷嘴出口段圆柱段的长度选取喷嘴出口直径的2~4倍。现场试验表明,新型超高压流道使平均机械钻速提高71.95%。研究得出,超高压双流道直联式流道系统的分流装置、导流装置、超高压喷嘴满足了现场作业要求,井下增压器直接与普通PDC钻头配合使用拓宽了其应用范围。      

水力泵排液测试中的不压井作业技术

高压油气井压井作业易造成地层污染,导致油气井在一段时间内难以恢复到施工前的产能状态,不利于油、气井求产。通过分析不压井作业工程参数,使用不压井作业设备下入水力泵排液测试管柱,只要压力在额定压力之内,即可进行不压井作业下水力泵排液。通过4井次不压井作业现场应用,及对2015年、2016年水平井施工动态数据的收集整理发现,使用不压井作业后,从钻完桥塞开始放喷至下完水力泵排液管柱的平均时间由904 h缩短至190 h。水力泵排液测试中的不压井作业技术可有效减少地层污染,缩短施工周期,是未来测试地层产能的发展趋势。     

连续油管新型钻塞胶液在JY25-1HF井的应用

在连续油管钻磨桥塞施工中,由于连续油管设备及钻塞液的限制,钻屑难以返出井口,易出现憋泵、卡钻等复杂情况。为此,对现有连续油管钻塞液进行优化改性,引入多糖类高分子化合物为流型改性剂,通过材料优选及性能对比,研发出新型钻塞胶液。通过判别,该新型胶液属于幂律流体,计算得出,原钻塞胶液在管柱内和环空内均为紊流,循环压耗均为0,而新型钻塞胶液在管柱内为紊流,在环空内为层流,而循环压耗分别为1.7 MPa、0.116 MPa。新型钻塞胶液在涪陵JY25-1HF井连续油管钻磨桥塞施工中进行了试验应用,在注入10 m3时循环泵压最高,为1.80 MPa,与理论计算结果基本吻合,误差在1.80%。应用效果表明,新型钻塞胶液综合携带能力显著提高,携带量提高了2倍以上,值得进一步推广应用。      

连续油管带压钻塞技术在大庆油田的应用

为大规模水平井带压快速钻除桥塞,提高压裂液返排率,开展连续油管钻塞现场试验。该技术应用7口井,其中4口井未达到预期效果。在总结前期施工经验基础上,进一步配套地面设备、规范施工流程、优选井下工具、优化管柱结构,成功完成了三口井带压钻塞施工。经过实践,对钻压和井口回压控制、泵压及钻进位置的判断,以及钻磨介质、施工井型优选等均有了进一步认识。     

复合桥塞钻削过程力学分析

在采用桥塞和连续油管实施分层射孔、压裂、桥塞钻磨一体化作业中,快速高效、完整的钻磨井筒内分段压裂用的多级复合桥塞不仅可以提高作业效率,还可以为后继采油作业提供可靠的作业通道,避免管柱卡阻、失效等事故发生。以应用效果良好的复合桥塞及圆柱切削齿专用钻头为研究对象,基于弹塑性力学及机械加工切削原理,推导了单个齿的进给力与切削深度、切削力与切屑脱离的关系式,考虑钻头布齿和复合桥塞部件结构,推导了钻塞过程中的钻压和进给力、钻头转矩和切削力的关系式。考虑连续油管和螺杆钻具特性,优选了钻塞过程中钻压和排量的取值范围。经现场钻塞数据分析与计算表明,不同材料桥塞段的实际钻速与计算钻速相对误差均在11%以内,为优选钻塞工艺参数提供了可靠的计算方法。     

连续管多孔喷嘴射流工具研制与清洗参数优化

连续管尺寸与喷嘴射流参数、泵车参数不匹配导致清洗效果较差，针对该问题，模拟了连续管、喷嘴组合及泵车水力参数的匹配关系，通过试验分析了射流速度、喷嘴直径、喷嘴数量、移动速度和除垢剂对油管清洗效果的影响，基于分析结果研制了新型多孔喷射清洗工具，并进行了清洗参数优化。研究表明，在管柱安全和管内空间允许的条件下，选择大尺寸连续管，可降低管内摩阻和提高流体返出速度；针对井深不超过3 000 m的井?73.0 mm油管除垢，选用?50.8 mm连续管，柱塞直径114.3 mm、泵冲90/min、功率580 kW的泵车，可获得最优施工排量。针对七个泉油田油管除垢，采用清水+5%盐酸+1%除垢剂，射流除垢工具安装5个?3.5 mm喷嘴，施工排量550～600 L/min，移动速度为5 m/min时，除垢效果较好。连续管射流除垢技术具有安全、环保、无污染等特点，应用前景广阔。     

连续油管水平井滑套钻铣工艺技术

水平井裸眼封隔器分段压裂中,压裂滑套导致水平段井径不统一,后期作业管柱无法下入;地层砂、压裂砂在滑套台阶处沉积易造成井眼堵塞,生产无法正常运行,需要在压裂后钻除压裂滑套。利用连续油管作业效率高、可带压作业的优点,优化管柱结构,优选磨鞋、工作液及施工排量,制定施工作业要求,形成了连续油管水平井滑套钻铣工艺技术。该工艺在东胜气田一口水平井中成功钻除水平段的8级压裂滑套,钻铣工具选用#x03D5;89 mm的高效五翼平底磨鞋,冲砂液选择含有1%KCl的25 mPa·s胍胶,施工排量为350～400 L/min,放喷试气计算无阻流量为6.350 6×10~4 m~3/d,解除了油气通道障碍。该技术为裸眼封隔器分段压裂水平井油气开发提供了技术方案。     

水力喷射侧钻径向微小井眼技术

为了验证水力喷射侧钻径向微小水平井眼技术的可行性,在胜利油田进行了现场试验。测试研究了不同排量下的高压软管沿程压耗,并根据设计的多孔喷嘴,测试了该喷嘴的自进力。结果表明,高压软管内压耗较大,排量、前后向喷嘴流量比和井筒直径对喷嘴自进力影响较大,为施工时的水力参数设计及泵压预测提供了理论依据。在制定现场施工工艺的基础上,在胜利油田J17-1井进行了现场试验,在井深861.5和864.8 m处两个平面上共喷射钻出了4个孔眼,一个长度为20 m,其余3个为50 m,达到了预期目标。现场试验验证了连续油管水力喷射侧钻径向水平井系统的技术可行性,为老井改造和低渗油藏增产提供了一种新的技术途径。      

涩北气田连续油管冲砂作业分析

〗涩北气田生产过程中极易出砂,要恢复气井正常生产,就要将砂冲出来,解放产层。由于地层压力低,常规冲砂方法容易使地层压漏,返排困难,对气层造成严重的污染,达不到提高产量的目的。在使用连续油管进行了10口井冲砂作业的基础上,通过对典型井的分析,认为冲砂作业成功的关键是合理控制冲砂排量、井口油压（回压）、泵液时间、泵液量、冲砂速度等,使井口油压、液柱压力、砂柱压力、气柱压力、油管与连续油管环空间的循环阻力之和小于井底地层压力,让产层中的天然气不断地流入井筒,达到减少地层污染的目的。实验结果对今后涩北气田进行大规模的连续油管冲砂作业具有指导作用。