井下封井器技术与推广应用

产层保护是油气井钻探和开发过程中的一个重要环节.欠平衡钻井是油气层保护的手段之一.井下封井器是一种能满足全过程的欠平衡钻井要求的井下工具.新疆石油管理局钻井工艺研究院成功研制了FJQ型井下封井器,打破国外产品的垄断局面,形成自己独有的拳头产品和技术,改变了我国主要欠平衡钻井设备和工具均依赖进口的现状.本文结合该工具的工作原理、结构特点及近两年的推广应用情况对该产品和工艺进行介绍.     

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。     

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。     

井下封井器在夏76井全过程欠平衡钻井技术的应用

夏76井是2005年新疆油田公司在夏子街油田部署的一口重点探井，该井位于准噶尔盆地西北缘乌夏断阶带东端夏38井北断背斜。该井三开采用全过程欠平衡钻井技术，并使用井下封井器技术确保欠平衡钻井的顺利施工。就井下封井器在现场施工的技术应用作一总结和认识。     

可测量阀底压力的Φ244.5 mm井下套管封井器研制

近几年,井下套管封井器是作为一种用于全过程欠平衡钻井的核心工具,得到了一定程度的推广应用,但美国威德福公司和我究院的产品,均不具备阀底压力测量功能。为进一步提升井下套管封井器的性能,解决阀底压力的测、传难题,我院开始研制井下套管封井器的二代产品。本文重点介绍了我院开展的可测量阀底压力的Ф244．5mm井下套管封井器的研制情况,如结构设计、系统组成、工作原理及现场应用情况等。     

对井下封井器现场安装操作技术的探讨

井下封井器是西部钻探公司克拉玛依钻井工艺研究院历时4年研制成功的一种具有独立知识产权的新型欠平衡钻井配套工具,应用配套技术可实现全过程的欠平衡钻井作业,以满足油田公司正确识别、评价及开发油气层的需求。鉴于井下封井嚣产品的精密性、复杂性,加之现场应用条件的高约束性,这就要求在产品的安装及操作中,应仔细分析、顾及细节,按程序规范作业,并在实践中不断完善。在现场实践的基础上,对井下封井器产品的安装、操作技术进行了较为细致探讨及完善,并对原先存有争议的技术问题进行了分析及校正。     

防盗油式套管封井器的研制与应用

针对胜利油田的许多低产自喷井以定期放油方式开采 ,但原油经常被盗的问题 ,研制了防盗油式套管封井器及配套专用工具 ,主要包括套管封井器、放喷闸门和三通、内六方扳手和三爪扳手。以该封井器代替井口装置使用 ,封井、放油安全可靠 ,可有效防止偷油。防盗油式套管封井器也可应用在长期停产井上 ,当有油气显示需要开井采油时 ,可以很方便地开井生产 ,避免了焊套管帽不能打开的缺点。防盗油式套管封井器已在胜利油田的低产自喷井和长期停产井上应用 35 0口井 ,均取得了满意的效果     

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。     

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。     

带气囊的液压旋转封井器

针对自封旋转封井器和液压旋转封井器的不足,设计了一种带气囊的液压旋转封井器。该封井器主要由壳体、气囊、胶筒、中心管、密封压盖、推力轴承、扶正轴承等组成。由于增加了气囊,管柱接箍通过胶筒时,液压腔内的压力升高很少。即使初始密封管柱的液压力比气囊的压力高出1倍,管柱接箍通过胶筒时,液压腔内的压力升高也很少。现场试验表明,气囊内充入的压力值为5MPa,反循环洗井时,所需密封腔内的压力与洗井车的泵压基本一致,保持在5～7MPa,累计运转超过24h,满足了现场施工的要求。     

欠平衡钻井用"井下设置阀"

《世界石油》2004年5月号报道,美国一公司研制出了一种欠平衡钻井用"井下设置阀"(DownholeDeplayment Valve),并已在20口井中应用。该阀像注水泥双级箍一样安装在套管串内,在地面通过液压控制。开启时,阀的内径与套管相同;关闭时,可封隔阀下的井内压力。阀的安装深度要大于关井起钻时最大的"钻     

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。     

双平衡不压井器研制及性能分析

双平衡不压井器是应用于抽油机作业施工封堵油管通道,防止作业时油流喷射的一种机械不压井工具,与井口自封联合使用可满足抽油机非钻井液压井作业要求。文章对平衡不压井器的基本结构,工作原理及现场１０口井应用经验及效果作了分析,探讨了该型工具改进方法,以进一步完善此类机械不压井方式。     

气体钻井井下复杂情况分析及预防

气体钻井是一种特殊的欠平衡钻井方式,也是一种钻井效率比较高的技术手段,其优势主要表现在提高机械钻速、减少井下复杂事故的发生、延长钻头寿命等方面。为了保证气体钻井安全,对气体钻井过程中可能出现的井下复杂情况进行分析,并以川东北地区实际施工过程中出现的事故为实例,列出了气体钻井中易出现的井下燃爆、井下下钻、井壁倾斜等导致井下复杂情况的因素,得出了相应的预防措施,确保气体钻井施工安全。     

欠平衡作业用井下隔离服务系统的研制

随着对欠平衡技术的研究和应用逐步深入,油田现场开始引入全过程欠平衡作业工艺,以更好地保护油气储层和提高油气井产能。为此,研制开发了欠平衡作业用井下隔离服务系统,该系统由液压操纵的井下控制阀(DCV)和配套系统组成。借助自行开发的试验台架,对井下隔离服务系统进行了测试,测试内容包括井下控制阀的密封性、开关功能、管体强度等,并成功进行了整体系统联调。测试结果表明,该系统各项指标达到了设计要求,能够满足全过程欠平衡作业的工艺需要。     

井下套管阀在深部气层应用存在的问题及对策

本文对在气层应用套管阀实现液体介质欠平衡起下钻中可能出现的气泡上升导致的压力附加问题,分析了可能造成的危害,提出了解决的对策,以便套管阀的合理应用及应用套管阀实现全过程欠平衡钻井技术的推广。     

井下工具新进展

介绍了目前世界上最新的井下工具 ,重点说明地层隔离阀、井下工作阀、跨式酸压施工工具在射孔、完井、欠平衡钻井及多分支井中发挥的作用 ,详细说明了使用后达到的效果。     

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。     

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。