连续管水平井作业下入深度计算及应用

针对连续管水平井作业易产生螺旋屈曲,通过设计一种用于连续管水平井作业时的摩阻计算方案以确认连续管的最大安全下入深度。青海油田按此摩阻计算方案优化设计连续管水平井作业下入深度,成功应用了14井次,施工类型包括氮气泡沫冲砂、钻磨、测井、射孔和开关滑套等。现场应用结果表明,在连续管作业前进行下入深度预测和优化连续管材选择,可有效预防作业事故的发生,保证了连续管作业安全。     

连续管水平井作业下入深度计算及应用

针对连续管水平井作业易产生螺旋屈曲,通过设计一种用于连续管在水平井作业时的摩阻计算方案以确认连续管的最大下入深度,保证连续管作业安全。青海油田按此摩阻计算方案优化设计连续管水平井作业下入深度,成功应用了14井次,施工类型包括:氮气泡沫冲砂、钻磨、测井、射孔、开关滑套等。现场应用结果表明,在连续管作业前进行下入深度预测和优化连续管材选择,可有效预防作业事故的发生,保证了连续管作业安全。     

有缆连续管钻井系统在侧钻水平井中的应用现状

在叙述连续管钻井发展历程的基础上,分析了有缆连续管钻井系统在侧钻水平井中的应用现状及其关键工具发挥的重要作用。介绍了有缆钻井系统在套管开窗和地层水平钻进中的典型应用实例。分析了定向工具发展历程以及有缆连续管钻井系统在老井欠平衡钻井作业中发挥的重要作用,最后结合国内油田钻井过程中暴露的问题,提出了相关建议,即连续管直径并非是限制国内侧钻水平井发展的决定因素,应当加快开发侧钻水平井的有缆连续管钻井系统,并指出其具有紧迫性。     

连续管测井技术进入试验阶段

<正>此技术可提高测井效率,降低作业成本连续管测井技术是水平井生产测井未来的发展方向。7月16日,记者从集团公司钻井工程技术研究院获悉,应用于水平井的连续管测井工艺技术已经讲入科研和应用领域。     

连续管水平井找堵水技术的研究与应用

水平井常规的找堵水方法难以适应复杂的井况,存在较大的风险。为此,研究了连续管水平井找堵水作业技术——井下开关滑阀及配套的连续管传送井下控制工具。该技术通过下入连续管开关工具管柱,采用机械方式打开或关闭开关阀实现不同层段的分段开采,达到找水和开采低含水层段的目的。使用连续管开关工具换层试采,对应开关阀状态明确,可多次重复开关,多段分采。将连续管水平井找堵水作业技术在冀东油田G104-5P79井应用后,该井动液面1 464m,日产液由152.6 t降至16.5 t,日产油由2 t升至4.8 t,含水质量分数由98.7%降至70.9%,收到较好的应用效果。     

连续管水平井冲砂洗井水力计算研究

连续管冲砂洗井技术在水平井的应用由于砂粒运移模型复杂化而受到限制,拟建立实用的连续管水平井冲砂洗井水力计算模型,得到采用砂粒粒径范围来判断的竖直井筒砂粒沉降末速度计算模型,并指出应考虑颗粒群干扰沉降影响。同时,还探讨了连续管水平井筒临界携岩速度计算模型,提出了水平井筒临界携岩速度为竖直井筒砂粒沉降末速度的6倍模型,并以此为依据计算了连续管水平井冲砂所需最低流量,所得结果对现场作业有一定的指导意义。     

水平井冲砂洗井技术进展评述

近年来水平井应用规模迅速扩大,但由于其井身结构的特殊性,地层出砂问题比直井更加突出,水平井冲砂洗井效果将直接影响其产能和开采成本。阐述了水平井冲砂洗井过程中水平井段、斜井段和直井段的岩屑运移机理,介绍了现阶段应用和发展的冲砂洗井技术(常规密封连续冲砂技术、连续管清砂技术、真空清砂技术和泡沫流体冲砂技术)的原理及特点。在此基础上,论述了目前国内外水平井冲砂洗井使用的主要工具(普通油管旋流连续冲砂工具、连续管旋转射流冲砂工具及同心连续管真空清砂工具)的结构及工作原理。最后指出水平井冲砂洗井技术的发展主要集中在冲砂与压裂一体化、低压/衰竭储层冲砂和大尺寸井筒冲砂等3个方面。     

连续管直推工艺在带压水平井测试中的应用

因水平井井身结构特殊,在测试过程中需借助工具才能将仪器输送到井底,对于带压水平井输送工艺将更加复杂。为此,研究设计了连续管直推工艺技术。该技术将连续管作为测试仪的输送工具,测试仪连接在连续管底部,测试电缆置于连续管外部,通过同步上提下放连续管和测试电缆实施不同井况水平井的动态测试;能带压施工,设计的三通密封短节能对测试电缆进行密封和承压。江苏油田采用连续管直推工艺对M8P1井实施电磁探伤测试,测试过程中未见遇阻、遇卡现象;起出测试管柱后未发现连续管和测试电缆有明显的缠绕,电缆也未见破损,工具和测试仪均正常。     

高强度CT110连续管环焊对接工艺

为了满足连续管在超长水平井中的作业需求，延长连续管使用寿命，解决连续管下入深度不足的问题，针对CT110钢级Φ50.8 mm×4.0 mm连续管，设计了合理的环焊对接工艺，并进行了焊接接头的检测评价。结果表明，该工艺下焊接接头的强度可达835 MPa以上，疲劳寿命达到母材的36%～50%，并具有良好的塑性及抗内压等力学性能，可满足现场施工需要。现场采用该焊接工艺，将两盘长度为4 500 m、规格为Φ50.8 mm×4.0 mm的CT110连续管进行对接后在长庆油田某井中完成了水平井通洗井作业和首段射孔作业，均取得了良好的效果。     

水平井段连续携液理论与试验研究

在水平井筒中,地层产出的液体由于重力作用在较短的距离内就会沉降在水平井段底部,以液膜的形式沿着井底向气流方向移动,因而水平井段中连续携液临界气速的计算方法与直井段不同。在水平井段中分层流是主导流型,管底液膜厚度相比之下远大于管顶,是导致水平井段积液的主要因素。从水平井段液膜的流动和分布机理出发提出了分层流模型、携带沉降机理模型与Kelvin-Helmholtz波动理论3种水平井段连续携液临界气速的计算模型,并制作水平井段连续携液试验装置进行了试验研究。结果表明,气液界面不稳定波动携液在水平井段连续携液中处于主导地位,可将基于Kelvin-Helmholtz波动理论的临界气速计算式作为水平井段连续携液临界气速的计算公式。     

水平井连续管存储式测井技术在涩北气田的试验应用

涩北气田因储层出砂十分严重,水平井采用常规电缆生产测井成功率低,成本高,且存在风险。在此背景下,引进了连续管存储式测井技术,该技术可实现不动管柱带压冲砂和生产测井一体化作业,可最大限度地缩短停产作业时间,降低了仪器砂卡的风险。连续管存储式测井技术经过4口井的现场试验,应用结果表明,连续管存储式测井技术成功解决了涩北气田水平井生产测井仪器输送和砂卡的技术难题,实现了安全、高效、低成本作业,同时还具有安全环保的优势。     

新型国产连续管持续研发应用探讨

为满足复杂油气井的作业需求,打破国外对连续管的技术垄断,总结了国内已有连续管产品的研究现状,并通过分析国内油田需求状况,探讨了新型连续管未来的发展方向。指出深井、超深井以及复杂水平井作业由于其特殊的地质条件,其使用的连续管研究方向为高强度连续管和耐腐蚀管。同时,探讨了连续管与电缆结合成连续管缆的研究与应用方向,并分析了同心连续管的应用前景。     

CT38连续管作业车

CT38连续管作业车为中国石油天然气集团公司科技发展部重大装备研制课题“连续管修井装备与工具研制”及国家863计划课题“连续管技术与装备”的研究成果之一，主要是针对国内水平井作业需求而研究开发的，2007年研制成功首台样机，同年底在大港油田先后完成了6口井8井次的现场作业并获得了成功，取得了良好的作业效果，各项性能指标均满足现场作业需要。     

连续油管存储式测井技术在涩北气田的试验应用

介绍了青海油田首次使用11/2〞连续油管进行水平井存储式测井试验,介绍了连续油管存储式测井、工具串配置和施工过程等关键环节。为水平井生产测井技术提供了新方法、新思路,也为进一步开展连续管测井技术的试验和应用奠定了新基础。     

水平井注蒸汽测试井口防喷密封装置

为解决水平井注蒸汽测试中高温高压下动密封和连续管注入头超温问题,成功研制了水平井注蒸汽测试井口防喷密封装置。该装置采用二级密封及长密封段自密封方式,采用耐高温氟橡胶、碳纤维及钢垫的组合形式做密封件,采用耐350℃高温导热油自动控制加压密封件,采用水循环冷却管给连续管、密封系统降温,可确保起下时注入头不超温和施工安全。在测试起下过程中,2口水平井井口注汽压力均在13 MPa以上,井口防喷密封装置未发生蒸汽泄漏,注入头处温度低于120℃,完全可以满足高温高压下用连续管测试施工要求。     

连续管过电缆测试工具的应用研究

为解决水平井测井时工具输送难的问题,研发了连续管过电缆测试工具。该工具通过连续管将测试仪器输送至测量井段进行测试,从根本上解决了带压起下时的密封难题,并可实现带压测井。现场应用结果表明:连续管可以在井筒内正常的起下,不会发生遇卡或遇阻的情况;连续管过电缆测试工具可以解决现有的水平井无法进行动态测试的难题。该工具的成功应用降低了水平井测试的整体成本和水平井或大斜度井的测试难度,起到了保证油井稳定开发的作用,对水平井的高效生产具有重要意义。     

水平井采油修井技术趋向配套

2006年是中国石油“水平井年”，年内将共计完成水平井504口，特别是下半年水平井投产的工作量大、且较为集中．对完井器材割缝衬管、钻眼衬管、滤砂筛管等需求增多，水平井多孔段、长孔段射孔完井对射孔弹的需求量大增，新井措施投产和产能建设更为迫切。在水平井采油工艺技术配套方面，大庆油田已完成水平井接力泵深抽工艺技术攻关。冀东油田已完成水平井大排量螺杆泵攀升技术攻关，以此满足水平井提液的需要。为适应水平井修井技术储备的需要，冀东油田已研制出水平井防砂管捞矛和扶正器等特殊专用工具。     

运用可膨胀技术在裸眼水平井中成功堵水

沙特阿拉伯首次在陆地一口停产的水平井中采用过油管桥塞进行堵水处理。在温度为88℃，深度为10600英尺，直径为1／8英寸的裸眼水平井中设置过油管桥塞，用连续管注入水泥和凝胶封堵环隙空间实现成功堵水。从以往的经验看，由于可膨胀器件在裸眼井十分敏感，因此在裸眼水平井中采用机械方法堵水几乎不可能。本文将介绍一种在裸眼水平井中能够有效堵水的一种机械方法。这有助于将类似的方法应用于其它油田，使一些停产的水平井可以重新开始生产。     

连通水平井工程设计与井眼轨迹控制技术

为了提高地下矿层的采收率，江苏芒硝矿开采应用了连通水平井技术，即钻一口水平井与另一口生产井（一般为直井）连通，使整个水平段在矿层底部穿过，将套管下至矿层顶部有效的位置，从而实现一口井注水，另一口井生产矿层溶解液。这种开采方式不用下中心管，大大提高了地下矿层的溶解度，可以连续生产，提高了综合经济效益。在分析连通水平井钻井技术难点的基础上，详细介绍了连通水平井工程设计和井眼轨迹控制技术，并给出了判断井眼连通的几种地面显示。     

“连续管+柔性钻具”超短半径水平井钻井技术研究与现场试验

超短半径水平井在油气田老井改造、剩余油挖潜方面作用很大,但常用的柔性钻具超短半径水平井钻井技术存在起下钻周期长、作业成本高的问题。考虑连续管钻井具有钻井效率高、成本低和安全可靠等优点,提出了将连续管与柔性钻具相结合的钻井新思路,并研制了高速和低速大扭矩螺杆、改进了柔性钻具结构、研制了叠加式斜向器和造斜PDC钻头等关键工具,优化了配套施工工艺,初步形成了“连续管+柔性钻具”超短半径水平井钻井技术。该技术在江汉油田陵72-5CZ井开展了首次现场试验,成功完成了长30.21 m的超短半径水平分支井眼,平均机械钻速0.8 m/h,实钻井眼轨迹与设计井眼轨道吻合良好,水平段平均稳斜角为88.17°。现场试验结果验证了“连续管+柔性钻具”超短半径水平井钻井技术的可行性,为剩余油挖潜和低渗油田高效开发提供了一项新技术。