复合射孔与DST联作技术在海上探井测试中的应用

对于污染带半径大的油气层,在测试中用常规射孔枪射孔无法消除近井污染带的影响,影响了测试资料的质量。通过对射孔器材的改进、复合固体推进剂火药的合理配置和测试管串的优化,将复合射孔枪与DST测试工具联合起来作业,实现一趟管串完成严重污染储层的射孔和测试。复合火药燃烧产生瞬时压力会引起测试管柱剧烈震动,影响封隔器和电子压力温度计的正常工作,为此引进高效减震器,并对复合火药用量进行了安全设计。在海上油田进行了3口探井的测试使用,结果表明,该技术安全可靠、效果良好,表征污染影响的表皮系数小于或接近于0,有效地消除或减少了污染带对测试资料的影响,具有广阔的应用前景。     

低孔低渗储层射孔技术改进及应用

低孔低渗储层岩性致密、渗流阻力大,常规射孔压实带的存在进一步造成渗透率降低,射孔孔眼的随机性分布使压裂过程中出现启动压力高、脱砂、砂堵等现象,影响了试油评价工作。采用多脉冲复合射孔技术、定方位射孔技术可消除常规射孔的影响;综合减震技术、延时起爆技术及射孔效果检测技术,改进和完善了射孔测试联作技术,提高了测试成功率,保证了测试效果,为试油工作提供了保障。     

跨隔射孔测试联作技术研究及应用

论述了跨隔射孔测试联作工艺技术的原理、管柱结构和现场应用情况。它的井下管柱采用双封隔器结构,射孔枪接在两个封隔器之间,用油管把测试工具和射孔枪送入井下并对准油层,负压射孔后立即进行地层测试,录取地层资料,实现射孔和测试的连续施工。应用这项技术能够解决油气井任意选层射孔测试联作的技术难题,减少打、钻桥塞作业,减少井筒储存影响,实现负压射孔,有效地防止井喷,确保安全生产和环境保护。研制开发了双通道剪销封隔器、电子压力计保护托筒等一批新型井下工具。解决了射孔弹爆炸瞬间产生的巨大震动和压力波对井下工具及仪表的冲击破坏问题。     

跨隔+TCP+MFE+JET四联作试油新技术的应用

跨隔 TCP MFE JET四联作试油新技术实现了跨隔、油管输送负压射孔、地层测试、水力喷射泵排液等多项先进技术为一体的研究与现场应用 ,该项技术的优点主要在于使跨隔、射孔、测试、排液等多工序一趟管柱完成 ,减少了注水泥塞封闭原试油层工作 ,避免了压井换管柱污染油层 ,排液及时 ,获取不同制度下的产能、压力资料 ,对于低压、低渗、低产、高凝、高粘油气层特别适用。     

三级装药多脉冲射孔技术

常规复合射孔技术将聚能射孔与火药结合,在射孔的同时进行高能气体压裂,有效地破碎射孔孔道压实带;但其只装配了一级火药,火药燃烧产生的能量偏低,有效作用时间短,常规复合射孔效果受限于装药量和压力脉冲级数。三级装药多脉冲射孔技术通过增加火药级数,控制不同级次的火药燃速,形成多个高能气体压裂脉冲,压力峰值高,有效作用时间长。该技术提高了对近井带的改造程度,能实现井筒周边2 m以上造缝、延缝,增强了地层的渗流能力,为非常规油气开采提供了新的思路。     

延时火药在深井APR射孔测试联作中的应用

介绍了APR射孔测试联作工艺在深井实施过程中存在的问题。延时火药的引入,解决了多销钉起爆器在深井中起爆压力误差大,测试管柱工作压力设计过高的问题,确保了APR射孔测试联作先开井再射孔,防止了射孔瞬间的压力波对测试工具的冲击、震动。     

青海油田高温高压低渗储层动态负压射孔-酸化-测试联作技术研究及应用

针对常规负压射孔-酸化-测试联作管柱在青海油田高温高压低渗透储层使用过程中存在射孔对储层伤害大、射孔器材受温度压力影响稳定性变差、封隔器受温度压力影响封隔效果变差等问题,设计了新型的动态负压射孔-酸化-测试联作管柱。根据储层高温高压低渗的特点,文章对动态负压射孔技术及高温射孔器材进行优化设计,并优化采用耐高温高压RTTS封隔器,采用RD旁通压力测试阀及选择性测试阀代替MFE多流阀。该联作技术在青海油田高温高压低渗储层试用7口井,施工成功率100%,取得了良好的效果。     

射孔新技术在川西地区的应用

在川西地区开展的直井定方位射孔、多脉冲复合射孔等射孔新技术.定方位射孔利用偶极声波测井各向异性处理结果和地层倾角测井的双井径资料估算地层应力方向,依据压裂资料对区域地应力进行评价.多脉冲复合射孔器采用三级增效火药,一次施工完成射孔和高能气体压裂2道工序.其突破了常规聚能射孔的局限性,有效降低了致密砂岩地层破裂压力,克服钻固井污染和射孔压实污染,沟通地层原生裂缝.对具有岩性致密、裂缝控气和高地层破压地质特征的川西中深层气藏的勘探开发有明显的作用.阐述了上述射孔新技术的原理,并对其应用情况进行了介绍.     

跨隔射孔测试抽汲三联作技术研究与应用

针对待射孔测试的油气层下部有已打开的油气层或较长空井筒的情况,研究出一种新型的射孔测试联作方法：射孔-跨隔测试-抽汲三联作工艺技术,实现了一趟管柱完成射孔、跨隔测试和抽汲三道工序。通过对射孔枪引爆瞬间对井下工具及仪器的破坏机理分析,完成了跨隔射孔-测试-抽汲三联作管柱设计、跨隔射孔封隔器设计、压力释放系统设计和压力计保护设计。现场应用表明,各项技术指标均达到设计要求,提高了试油速度,实现了负压射孔,避免了射孔过程中对已试油气层的污染;井筒储集小,压力恢复快,提高了测试一次成功率和测试资料质量。     

多脉冲复合射孔器超高温推进剂研制及应用

设计并制备了可满足超深井、超高温井复合射孔施工需求的超高温推进剂。测试了推进剂的耐温性能和燃烧性能,装配该超高温推进剂的多脉冲复合射孔器进行了地面混凝土靶试验及现场应用。实验室测试结果表明,该超高温推进剂耐温性能指标达到180℃/48h;制备的不同燃速的推进剂在25~70 MPa压力范围内可以实现燃速级差,产生压力脉冲。不同燃速的超高温推进剂分别作为一级和二级压裂火药装配于多脉冲复合射孔器中,经混凝土靶试验检测表明,地面安全性能良好,造缝作用明显;现场应用结果表明,井下施工过程中能形成三级脉冲压力对目标地层进行压裂造缝。     

射孔测试联作管柱受力分析及井下仪器保护技术

结合现场实际,对射孔测试联作施工管柱进行了力学分析,重点分析了高压和射孔枪振动对管柱的影响,指出射孔瞬间在封隔段形成的高压是引起管柱振动的一种主要影响因素,提出管柱的减振方法。指出高压也是压力计损坏的主要因素。在此基础上,设计了管柱结构、井下仪器保护装置,提高了射孔测试联作成功率。     

一趟管柱分层射孔试油联作技术

为了实现一趟管柱对多个层位分别进行移位射孔、试油,或利用一趟管柱对同一层位进行二次射孔、试油,研究试验了一趟管柱分层射孔-试油联作技术。该技术的核心是在射孔管柱上加装泄压装置、两级减震装置,并将二级起爆装置的起爆方式由原来的常规投棒机械点火改变为投棒电起爆;同时,采用射孔管柱与APR全通径测试器串联并顺序下井的联作模式进行试油。将泄压装置和减震装置安装于射孔管柱,解决了射孔起爆时产生的高压和强烈震动对枪串二级起爆装置的冲击,电起爆的起爆形式使二次起爆更有保障。该联作技术在3口试验井进行了试验应用,施工均一次性成功,射孔发射率100%,试油结果与测井解释结果相符,油层投产顺利。现场试验表明,该技术简化了下井工具和井口装置,操作简便,可使井下作业及射孔成本降低27%;提高了分层测试的准确性,缩短了试油周期,试油成功率提高37%。      

欠平衡钻井条件配套的射孔工艺技术

欠平衡钻井条件下配套的射孔技术具有四大射孔难题:井口带压作业、全过程不压井作业、低围压射孔作业及便于后续作业.阐述了全通径射孔工艺技术、锚定射孔工艺技术及井口带压电缆输送射孔工艺技术等3种射孔作业方法.全通径射孔器可在负压条件完成油管输送射孔作业后自动将起爆器芯子、射孔弹碎屑、枪尾丢掉,使整个射孔枪串成为全通径完井生产管柱;锚定射孔工艺技术使用专用的模块式射孔枪和配套井口电缆防喷装置捞取射孔器,入井的射孔枪分解成独立的模块式单元,射孔后能在防喷管高度范围内进行带压、分段捞枪,实现整个射孔过程的不压井作业;井口带压电缆输送射孔工艺技术应用井口高压、大直径防喷系统,选择大直径射孔枪,采用优质射孔液,在井筒压力等于或低于地层压力时实现带压(负压)射孔作业,避免了正压射孔对油气层的伤害.这些技术在现场应用中见到较好的效果.     

一种新的油气井射孔丢枪管柱设计

传统的射孔丢枪管柱在射孔作业中,尤其是高温高压长井段射孔作业中,有时会出现丢枪失败或卡枪问题。在常用射孔管柱的点火丢枪装置中,点火结构置于释放结构之上,且呈一体结构,这种结构存在一些局限,例如组件结构设计复杂、密封性较高、长点火传递行程存在影响自动释放的结构动作等; 现有的射孔管柱采用刚性连接,整个射孔枪管柱与井壁或套管内壁呈刚性接触,在井眼不规则的情况下,摩擦阻力较大,发生卡枪的几率较大。通过重新设计射孔管柱中关键组件结构、增加补救设计、改变管柱系统连接刚度等方法,设计了一种新的射孔管柱。关键组件通过性能测试和分析计算,达到设计要求。     

井下钻柱减振增压装置工作原理及提速效果分析

为了进一步提高深部地层钻井速度,基于直井钻进过程中底部钻柱振动特性的研究成果和有效利用直井底部钻柱纵向振动能量实现钻井液增压的思路,研制出了JZZY-1型井下钻柱减振增压装置。该装置工作时,能将钻柱振动能量转化为钻井液的压能,使钻井液增压并通过钻头上的特制喷嘴产生超高压射流,从而实现既减小钻柱纵向振动,又提高钻井液喷射压力来辅助破岩的目的。胜利油田3口井的现场试验结果表明,该装置能够大幅度提高钻井速度,不但结构可靠、工作稳定,工作寿命能够满足现场应用的要求,而且其减振效果优越。这表明利用钻柱纵向振动来实现井下钻井液增压是可行的,应对该增压装置进行深入研究,以满足深井超深井安全高效钻井的需求。      

迪那2气田测射联作完井工艺评价与优化

测射联作工艺具有减少起下管柱作业、降低储层污染、提高油气井完井效率等优点，因此在迪那2气田产能建设早期，普遍采用测射联作并且不丢枪的完井工艺，但投产后逐渐暴露出井筒堵塞、井下动态监测受限等问题，因此有必要对该工艺进行评价及优化。调研统计，产建早期测射联作完井的生产井75%出现油压急剧波动下降的异常现象；结合气藏工程理论及修井实践分析，油压异常的根本原因在于，堵漏剂返排、地层出砂等堵塞了测射联作管柱末端的生产筛管（即打孔油管）孔眼。对此，产能建设中后期采用射孔、测试分步实施的完井工艺，显著减少了井筒堵塞的现象，并为生产动态监测的开展创造了有利条件。迪那2气田的完井工艺实践对于类似气田具有较好的借鉴意义，在选用测射联作完井工艺之前，应进行充分的适用性评价或针对性的改造优化。     

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高温高压深井测试管柱的工作力学分析是测试工程设计的关键技术之一。确定测试管柱结构往往要经过多种作业工况。如何控制测试管柱的施工作业参数及其测试管柱内外流体性质、掏空深度以及井口油压、套压等，确保各工况下测试管柱的强度及井下封隔器安全，其关键是在设计阶段详细分析高温、高压及高流速下测试管柱的受力、变形及强度，从而确定出各工况下的极限操作参数。文中在简述测试管柱构成及其施工工序的基础上，详细分析了各工况下测试管柱载荷变化规律，给出了管柱变形及强度计算的近似公式，以此确定出测试管柱的极限工作参数，进而指出了高温、高压深井测试管柱力学分析中尚待深入研究的问题和方法。特别指出在流动测试工况下高速气流对管柱的摩擦力、冲击力等对测试管柱变形及强度的影响，以及高速气流与测试管柱的动态耦联振动分析是高温高压深井测试管柱分析的特殊问题，应予以高度重视，以确保测试管柱的安全可靠及测试的成功。     

油气井管柱冲击动力问题研究概况和发展趋势

钻采作业中经常遇到管柱冲击动力问题。具体工况包括：①射孔和爆炸松扣解卡时,炸药爆炸引发的管柱冲击振动;②用震击器解卡时,突然泄流和震击力引发的管柱冲击振动;③钻柱、套管柱、油管柱、抽油杆柱断脱或刹车不灵或操作失误,导致管柱沿井筒向下滑落冲击井底或泵阀,以及管柱下放时突然遇阻的情况。对文献的相关研究进展进行了评述,并介绍了油气井管柱力学三原理、油气井管柱动力学基本方程、油气井管柱的屈曲和拉力扭矩分析、钻柱动力学、直杆和薄壁管在轴向冲击作用下的应力和变形、以及有限元力学仿真的研究进展;最后,对管柱冲击动力研究的力学模型、数学模型、求解方法和预期结果等提出了建议。