涪陵页岩气田暂闭井连续油管钻塞工艺

在连续油管钻塞工艺的基础上,针对暂闭井钻除水泥塞的风险点,分析了进行连续油管钻除井内水泥塞中存在的技术难点,对连续油管钻塞管柱及工具进行优选,研究优化了连续油管钻水泥塞施工参数,并且主要对钻塞过程中井口压力、地面流程及钻塞液体性能进行控制,形成了一套适合于页岩气暂闭井的连续油管钻塞工艺,为提高涪陵页岩气暂闭井钻塞效率,降低钻塞施工成本,提供了有力的技术支撑。     

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。      

水平井大通径可捞式免钻塞筛管完井技术应用

近年来,水平井上部固井下部筛管完井技术在国内油田得到广泛应用。但是,在后期试油作业中存在问题,即,钻塞时间较长,并且钻塞过程对套管造成不同程度损伤,降低油井寿命甚至报废。为避免上述问题,开展了可捞式免钻塞完井技术研究,但仅限于177.8mm(7英寸)管柱,不能满足139.7mm(51/2英寸)管柱需求。介绍了适用于139.7(51/2英寸)管柱的水平井大通径可捞式免钻塞筛管完井技术,管柱包含注水泥器可捞式内滑套、承压盲板等,捞塞操作简便,管柱通径大。现场应用取得较好效果,具有应用前景。     

建47井水力可控钻塞设计方案的讨论

建 47井经酸化处理后有望获得较高工业开采价值 ,但必须钻开为满足试气和关井的需要而在井深 3 5 8 91m处预留有厚约 69m的水泥塞。为了安全、顺利地钻开水泥塞 ,设计了水力可控钻塞装置。该装置设计方案满足 3项技术要求 :( 1 )安装采气井口 ,在可控状态下安全完成钻塞、测气求产过程 ;( 2 )有足够的循环通道 ,保证钻屑随动力液顺利返至地面 ;( 3 )有防转机构 ,阻止螺杆钻的反转扭矩造成管柱脱扣。详细阐述了该装置的结构、原理及施工步骤 ,对管材和管柱长度、地面驱动压力等主要设计参数及防转机构设计等做了说明     

插管式安全封堵工艺管柱研究

针对K344桥塞封堵工艺管柱易出现“插旗杆、灌香肠”等恶性事故、堵剂易返吐、现有插管封隔器耐压低且难钻除等问题,进行了插管式安全封堵管柱研究。利用新型插管式可钻桥塞、坐封工具、插管和扶正器组成安全封堵管柱。该管柱在完成注灰后,可迅速上提插管,关闭注灰通道,防止堵剂返吐,有效避免了“插旗杆、灌香肠”等恶性事故;特殊密封形式和可钻桥塞助钻磨机构提高了插管封隔器的耐压指标及可钻性能。该工艺管柱现场应用效果良好,大大提高了封堵施工的安全性。     

免钻塞分级注水泥完井管柱

内管法免钻塞固井技术存在注水泥排量受限制,达不到紊流所需的顶替排量,固井质量不理想等问题;无内管不钻塞半程注水泥技术虽然解决了原钻塞的工序问题,但由于它采用缩径台阶,给采油作业带来了麻烦,尤其是影响了大直径工具的使用。为此,研制了一种免钻塞分级注水泥完井管柱。它在注水泥管柱中采用带定位机构的堵塞器来代替原完井管柱中的盲板,省去了钻塞工序。免钻塞分级注水泥完井管柱已在胜利油田、车排子油田应用30余口水平井,平均完井周期比原来缩短1 d,施工成功率100%。大通径完井给后续作业施工带来了极大的便利,减少了不必要的作业次数,降低了成本。     

一种新型注水泥工艺管柱在套保油田的应用

针对套保油田的出水问题,设计了一种新型注水泥工艺管柱进行水泥堵水。该工艺用油管连接具有丢手功能的可钻桥塞下至预封堵层的上部,在地面采用泵罐车打压使得桥塞坐封,同时配置适量水泥浆注入井内,替完井筒内的水泥浆后打压或上提管柱丢手,上部油管可提出井筒,水泥浆在井下静止状态下候凝。该工艺管柱的主要特点是采用具有节流、单流止逆及丢手功能的可钻桥塞作为主要的封堵工具;丢手部件为铸铁部件,便于扫塞,可进行重复作业。在套保油田施工3口井,成功率达100%。该工艺管柱操作简便,便于推广。     

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。     

挤注封堵管柱在塔河油田水平井的应用

针对水平井生产过程中,因层间窜通、管外窜、边底水锥进等原因造成高含水的问题,在已有成熟的直井段挤注、封堵管柱工艺的基础上,对挤注桥塞、可钻桥塞、坐封工具及管柱工艺进行了改进,研发了以挤注桥塞及防中途坐封桥塞为核心工具的水平井挤注、封堵管柱工艺.2口井的挤注试验和8井次封堵试验表明,水平井挤注、封堵管柱工艺是解决层间窜通、固井质量不好等问题行之有效的手段.该技术为适应水平井井况而特殊设计,减少了管柱施工的时间、成本和风险,可视情况单独或组合使用,可对高含水层及管外窜进行有效挤注、封堵作业.     

244.47mm套管试油井扫水泥悬空塞新工艺技术研究

经对244.47mm套管内用大钻头直接扫水泥悬空塞弊端剖析,得出在244.47mm套管内应用两次管柱扫水泥悬空塞的工艺技术优势,即应用钻塞管柱钻塞时,水泥钻屑量少,且可反循环洗井,大块钻屑可靠自重沉降,为今后大套管试油井扫水泥悬空塞提供了新的解决方案。     

井口钻塞加压装置的研究与应用

用螺杆钻具钻近地面的水泥塞及桥塞等塞面时,因钻塞管柱自重轻,钻压不能有效作用在钻头处,不仅塞面无法钻穿,而且螺杆钻具产生的反扭矩也无法控制,施工过程中钻进效率低且存在安全隐患。为此,研制了井口钻塞加压装置。该装置利用小修作业设备即可将近地塞面钻穿,同时可安全控制塞面钻穿时的井内压力及螺杆钻具产生的反扭矩。井口钻塞加压装置在大港及江苏油田共应用11口井,成功率100%;该装置简化了施工作业工序,确保了现场作业的安全性,有效提高了生产时效,降低了作业成本。     

基于复合材料桥塞的水平井套管分段压裂技术

介绍了基于复合材料桥塞的水平井套管完井分段压裂工艺管柱结构、工艺过程和关键技术。阐述了该工艺管柱中关键部件——复合材料桥塞和电缆坐封工具的结构、工作原理及性能特点。现场应用情况表明,复合材料桥塞可正常坐封丢手,射孔发射率100%,平均每个复合材料桥塞钻铣时间为30 min,达到国外标准;水平井套管分段压裂管柱结构合理,工艺优良,性能可靠,能够满足页岩气水平井射孔压裂联作的分段完井要求。建议进一步优化钻铣复合材料桥塞工艺和工具,扩充桥塞尺寸规格,使其形成系列化,以满足油田不同规格套管的需求。     

一种新型固井碰压系统

针对常规固井碰压系统不能满足复杂结构井完井需要的问题,研制了一种新型固井碰压系统。系统在实施内管选择性注水泥完井过程中,不仅能够实现钻柱的自由上提和下放,满足钻柱对井下工具的操作要求,而且有明显的碰压显示,碰压后,还能继续循环,将多余的水泥浆替出。该系统在富台区块油田的车古204-3井成功应用,实现特定井段选择性注水泥固井,既保证了固井质量,又避免了水泥浆污染油层,达到注水泥固井与油层保护的统一。     

非常规水平井多段钻塞完井工艺在河南油田泌页HF1井的应用

河南油田泌页HF1井是部署在南襄盆地泌阳凹陷深凹区的一口以主探页岩油为目的的水平预探井。介绍了该井在钻桥塞施工中,如何选定钻桥塞完井方案(包括:钻塞施工泵压的确定、钻塞施工钻压的确定、钻塞施工时液体的选择、钻桥塞工具组合)及钻塞施工的详细步骤。通过选择带压施工装置,配套钻桥塞工具,设定施工参数,历时4d,仅用1只钻头就实现了在1042m水平段,钻桥塞14个,冲砂钻进达170.93m,开创了非常规钻桥塞的新记录。     

水平井免钻塞筛管顶部注水泥完井技术

采用筛管顶部注水泥完井的水平井占到胜利油田水平井总量的60%以上。该技术的主要缺点在于钻塞过程中易造成套管磨损,钻塞后内壁留有毛刺,影响后期作业效果。为解决钻塞对完井管串 的伤害,设计出集管外封隔器、分级箍、盲板功能于一身的免钻塞完井工具,开展了室内性能试验和施工工艺试验。在筛管顶部注水泥作业结束后采用下打捞矛打捞内套的方式有效避免了钻塞带来的不 利影响,减少了完井作业时间及成本。该技术在胜利油田累计施工40余口井,保障了后期酸洗及填砂作业效果,推动了水平井筛管完井技术的进一步发展。     

基于磁记忆的海上钻柱损伤监控技术研究

钻柱疲劳断裂等事故会严重影响海上钻井作业的安全。对钻柱损伤检测方法进行分析,提出磁记忆方法适合用于现场钻柱损伤实时检测。通过室内试验研究,确定磁记忆信号切向分量梯度最大值可用来表征钻柱损伤状态。结合海洋石油钻井特点,研制了一套基于磁记忆的海上钻柱损伤实时监控系统。该系统在起钻过程中对钻柱接头-管体进行一体化检测,不影响起钻速度。通过试验井抽样检测试验,缺陷检出率达100%,并在中海油南海某油田成功应用2口井。基于磁记忆的海上钻柱损伤监控技术研究为海洋石油高效安全开发提供了技术支持。     

低压低渗枯竭型砂岩储气库钻井工程方案设计

由于枯竭型储气库的产层压力低、运行周期长、注采气量大的特点,给钻井和固井质量提出了更高的要求。针对文23的地质特征和储气库设计要求,考虑储层保护、固井质量及盐层井段,提出三开次井身结构设计,生产套管设计金属气密封、P110钢级177.8 mm套管;技术套管段设计双密度水泥浆体系一次固井,生产套管段设计采用非渗透防窜增韧水泥浆体系,采用尾管悬挂+套管回接方式固井;三开设计使用低密度微泡钻井液体系,配合凝胶暂堵技术减少漏失及储层污染。形成的文23储气库钻井工程方案,为国内低压低渗枯竭型储气库钻井设计提供了技术借鉴。