页岩气水平井可溶性桥塞室内测试及现场试验

可溶性桥塞技术既能有效解决复合桥塞钻磨施工投入大、风险高、连油自锁、套管变形等造成桥塞无法钻除而影响后续生产的难题,又能成功弥补大通径桥塞不能实现井筒全通径,无法开展后期生产测井及重复压裂等作业的不足,可最大程度保证井筒完整性。通过开展可溶性桥塞室内测试,评价了桥塞可溶材料与现场应用工况的适应性,确保了桥塞能够满足现场压裂及后期溶解要求。在CNH13-1井开展了可溶性桥塞现场先导试验,压裂前桥塞泵送、座封丢手正常,压裂时桥塞承压密封性能稳定,压裂后桥塞溶解性能良好,试验结果基本达到了预期效果。     

免钻磨大通径桥塞技术在页岩气水平井分段改造中的应用

目前国内页岩气水平井分段压裂主要采用单流阀式复合桥塞,在压裂后桥塞钻磨阶段面临着套管变
形、钻磨周期长、工程费用高等问题。通过引进免钻磨大通径桥塞技术,从可溶性压裂球溶解试验、桥塞常温承压
试验、桥塞１２０℃高温承压试验、桥塞室内钻磨试验几个内容进行室内评价,证明桥塞能够满足现场施工要求。在
ＷＹＨ３－１井投入现场使用,结果证明,免钻磨大通径桥塞可满足不同排量泵送要求,坐封可靠。可溶性压裂球在
压裂作业时抗压,在生产流体环境下自然分解,并能确保入井后２４ｈ内的完全密封。使用该桥塞,压后无需连续油
管钻磨,比传统复合桥塞更高效。由于无需连续油管钻磨,所以采用该桥塞可以有效提高压裂段长度,增加泄流面
积,并满足深井水平井压裂作业的要求。     

致密油水平井全可溶桥塞体积压裂技术评价与应用

致密油水平井目前主要使用复合桥塞进行分段体积压裂，压裂后需钻除桥塞，钻塞作业井控风险大、周期长、费用高，在超长水平井中钻塞的难度更大。全可溶桥塞压裂后可自行溶解，不需钻塞，目前国内尚无成熟的技术。为解决该问题，引进了国外全可溶桥塞，对其溶解性和承压性能进行了室内实验评价，自主研制了配套的低成本可溶性堵球，通过大型物模实验形成了全可溶桥塞泵送施工关键参数图版，并在国内致密油水平井开展了规模性现场试验。结果表明：全可溶桥塞泵送投放顺利，承压为70MPa，坐封、封隔性能可靠，完全满足水平井体积压裂需求；压裂后15d内桥塞自行溶解，不需要钻塞，可实现井筒全通径；研制的可溶堵球2d内完全溶解，可实现快速投产；单井试油周期缩短30%，作业成本降低20%，提效降本效果明显。该研究成果为全可溶桥塞实现国产化提供了宝贵的技术借鉴。     

连续油管钻塞技术在GD14H井的实践及认识

电缆复合桥塞封层+射孔分段压裂联作技术是国内外非常规油气藏水平井分段改造开发的主体技术。受井身结构及压裂施工的影响,桥塞中途坐封或放喷过程中砂埋桥塞都会严重影响水平井的正常施工或生产。利用连续油管安全、高效的钻磨掉井筒内桥塞成为恢复全通径井筒的关键。为此,文章通过对连续油管钻磨桥塞工艺技术特点的分析,优选了连续油管钻磨桥塞井下工具串、研发了钻磨液配方、优化了钻磨参数、创新采用反循环打捞篮对钻屑进行了二次处理,并在大港油田GD14H井进行现场应用。应用结果表明,该技术具有施工周期短、钻磨效率高、井筒清理效果好等优点,具有一定的推广应用价值。     

工具油管钻磨桥塞技术分析及应用

工具油管钻磨桥塞技术目前在长庆油田得到大规模应用,增产提速效果明显。本文重点分析了工具油管钻磨桥塞技术,并结合现场实际情况分析工具油管钻磨桥塞技术存在的问题。现场采用工具油管对固平x井和木平x井钻磨桥塞,达到了低成本、安全施工的目的。     

快钻电缆桥塞的研制与应用

河南油田非常规页岩油气资源储量丰富,对水平井多级分段压裂技术需求迫切。为此,研制了快钻电缆桥塞。该桥塞主要由丢手机构、密封机构、锚定机构和防转机构组成,桥塞通过金属卡瓦牙实现可靠锚定,通过采用复合材料制作的卡瓦主体,减少了金属用量,提高了可钻性。对桥塞的复合材料进行了力学性能试验、易钻性试验和化学稳定性试验,同时对研制的桥塞进行了现场试验。试验结果表明:该桥塞在水平井能够可靠下入,桥塞坐封、丢手、锚定和密封均可靠,能够被快速钻除,满足非常规油气资源的开发要求。快钻电缆桥塞的研制成功促进了国内分段压裂技术在非常规油气资源开发中的应用。     

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。     

井下作业小修设备钻捞桥塞技术研究

当进入到油田的后期开采阶段,为保证对石油资源的合理开发,通常会将前期封闭的油层重新打开。桥塞根据解封方式的不同可以分为可捞式桥塞与可钻式桥塞,针对不同的桥塞类型,施工作业时选择合理的钻捞方式,在保障井下作业高效、安全的同时,降低钻捞工作发生问题的可能性。本文就将对井下作业小修设备钻捞桥塞技术进行分析。     

可溶性桥塞性能测试系统研制与应用

针对常规分段工具测试系统不能完全满足可溶性桥塞模拟试验要求的问题,根据可溶性桥塞技术特点和现场分段压裂工艺技术需求,研制了一套由液压坐封装置、高温水压试验装置、高温溶解试验装置及数据采集与监测装置等组成的可溶性桥塞性能测试系统,建立的测试方法和流程,实现了在模拟现场工况下对可溶性桥塞坐封、承压及溶解性能的全过程测试。利用该套系统开展了可溶性桥塞室内模拟试验,检验了桥塞性能,把控了桥塞质量,经过测试的可溶性桥塞在现场施工中泵送平稳,坐封正常,压裂顺利,溶解良好。现场试验的成功开展验证了该套测试系统的科学性和有效性,为科研试验与工具检测提供了技术支持。     

Y455机械桥塞作业技术优化

Y455机械桥塞封层技术具有施工简单、周期短、卡封位置准确、密封压差大、性能可靠的特点。对Y455机械桥塞的座封技术、解封技术、钻磨技术进行了经验总结和技术优化,以扬长避短,提高桥塞封层作业的成功率。     

钻头钻削桥塞过程受力分析与试验研究

为了定量分析和控制连续油管钻头钻削桥塞过程中的钻压和扭矩,预防钻屑过大,返屑困难,对复合桥塞钻削过程进行了力学分析。通过建立连续油管钻头钻削桥塞过程力学分析模型,分析了钻头钻压与压入深度和扭矩与切屑之间的力学关系,得到了钻压、扭矩与切削深度的力学方程。为验证该力学方程计算结果的准确性,在2口井进行了现场试验,共钻掉9个桥塞。试验显示,计算结果与现场试验结果的最大相对误差为15%,可满足预测实际钻塞深度的精度需求。研究结果表明,建立的连续油管钻头钻削桥塞过程力学分析模型可以描述钻压、扭矩与切削深度之间的力学关系,对桥塞钻削施工中钻压与扭矩的控制具有指导意义。      

免钻型大通径桥塞研制与应用现状

桥塞-射孔联作分段压裂是目前国内外进行页岩气开发所使用的主要技术。在该工艺的施工后期,为了保障油气畅通,需要利用连续油管磨铣工具钻除桥塞,存在耗时较长、成本较高、容易卡钻等问题。研制出免钻型大通径桥塞代替复合桥塞,可以解决这些问题。调研了国内外大通径桥塞的研制与应用现状,介绍了结构、工作原理、技术特点、规格性能参数及现场应用情况。分析了存在的主要问题及发展趋势。给出了大通径桥塞研制的建议。     

新型速钻复合桥塞的开发与应用

桥塞分段压裂技术是目前国内外非常规油气藏增产改造的主体技术之一,具有分段压裂层数不受限制、能实现大规模大排量体积压裂、桥塞钻铣完后井筒畅通等优势,其技术核心是桥塞工具。但此前该技术和速钻桥塞均需进口,价格高且影响非常规气藏工业化开发的周期。通过力学分析、结构优化、材料优选和实验评价,成功开发出了具备高钻磨效率和高密封承压能力的新型速钻复合桥塞,并实现了复合材料生产成型、桥塞设计加工国产化。新型速钻复合桥塞主要包括丢手机构、锚定机构和密封机构,其中丢手机构通过剪切销钉控制坐封工具与桥塞丢手;锚定机构具有芯轴防转动和防下移功能,可有效提高钻磨效率;密封单元和保护套采用弧面结构设计,能提高密封承压能力。其主要部件均采用特殊增强材料和树脂基体复合而成,并经过缠绕和模压等工艺加工成型,材料强度高、可钻性好、钻屑易返排。新型速钻复合桥塞已现场应用20余井次,动作灵活、密封可靠、钻磨效率高,能够满足非常规气藏储层改造的要求。     

基于ABAQUS的复合桥塞钻削仿真及其性能分析

为提高复合桥塞钻磨的安全性、可靠性和钻磨效率,以碳纤维复合桥塞和圆柱切削齿钻头为研究对象,基于ABAQUS软件的二次开发功能,进行复合桥塞三维钻削过程的有限元仿真。采用完全正交试验法研究钻压和转速对桥塞钻除速率、钻头轴向接触力以及钻头扭矩的影响。试验结果表明:桥塞钻除速率、钻头轴向最大接触力和钻头最大扭矩均随着钻压和钻速的增加而增大;钻除速率和扭矩波动的敏感因子是转速,钻头轴向接触力波动的敏感因子是钻压;钻压对钻头轴向接触力的影响约为转速的2倍,对于扭矩波动的影响二者相差不大,因此在现场钻塞时可以通过适当降低钻压、提高转速来减小轴向力和扭矩的波动,从而延长钻头的使用寿命。研究结果为复合桥塞钻削研究方法提供了新思路。     

复合材料桥塞卡瓦的力学计算

桥塞封层工艺中,复合材料桥塞卡瓦锚定后起到支撑桥塞锁定胶筒的作用,其性能的好坏直接关系到油井的产量和生产的安全。复合材料桥塞卡瓦容易钻铣,磨掉的碎屑轻小,可有效防止卡钻,特别适用于斜井、水平井,但同时也存在着坐封不稳、卡瓦易损坏等问题导致桥塞封层失效。运用实验方法和三维有限元数值模拟 技术相结合的方法,对复合材料进行强度分析,并运用有限元技术对初步设计模型进行力学计算,预测卡瓦承受的最大轴向力和压差,为复合材料桥塞的实际生产提供了一定的指导作用。     

工程院自主研制速钻桥塞取得阶段性成功

<正>2017年1月19日,新疆油田公司工程技术研究院研制的全复合材料速钻桥塞在井下工具试验检测站进行了室内坐封、承压试验,最终桥塞承压70MPa无渗漏,达到设计要求,这标志着工程技术研究院自主研制的全复合材料速钻桥塞取得了阶段性成功,继可溶桥塞研制成功后,工程技术研究院取得的又一项科研突破。一直以来铸铁可钻桥塞和铝合金复合材料速钻桥塞存在钻磨时间长,钻塞成本高等缺点。而现阶段国内     

可降解桥塞研制及其承压性能试验

针对水平井分段压裂施工后桥塞存在钻磨卡钻或打捞失败等问题,研制了一种无干预化作业的新型可降解桥塞。介绍了适用于φ118~φ124 mm套管水平井分段压裂用可降解桥塞的粉体材料、结构、工作原理以及主要技术参数,并对可降解桥塞试验样机进行高温环境下室内承压性能试验。试验中,新型可降解桥塞在120和150℃高温环境下均能满足50 MPa承压密封性能要求。试验结果为该桥塞投入现场应用提供了技术依据。     

泵送式复合桥塞钻磨工艺研究与应用

华北油田任密1H等井压裂采用了泵送式复合桥塞分段压裂工艺,压裂放喷后出现桥塞砂埋现象,需要钻磨桥塞提高产量。通过对桥塞分段压裂工艺特点分析,找出了钻磨桥塞的难点并制定相应方案。根据井况分别采用连续油管底带螺杆钻、普通油管底带螺杆钻加自制的旋流式四翼凹底磨鞋等工艺对任密1H、太密1X井钻磨桥塞,实现了一趟管柱连续钻磨5个和4个桥塞,实现了快捷、安全施工。     

可钻桥塞的研制与应用

本文介绍了可钻桥塞的结构、工作原理和主要技术参数,并对主要机构的设计进行了讨论。由于可钻桥塞结构简单、操作方便、安全可靠、适应性强,因而可以提高试油速度,降低试油成本,在现场使用中获得了较好的技术和经济成果。     

可钻式桥塞磨铣打捞工具的研制及应用

针对国内油田常规钻除桥塞的方法磨铣效率低的问题,进行了可钻式桥塞磨铣打捞工具结构设计、工作原理研究、施工参数优选及磨铣钻具组合设计通过地面设计,取得了预期效果。工具实现了可钻式桥塞一趟钻磨铣和打捞作业,减少了起下钻次数,提高了可钻式桥塞的磨铣打捞效率,节约钻井时间及成本,可进一步推广应用。