深水表层套管内管法固井技术与应用

深水表层套管固井是深水钻井中的一个关键环节,通常采用井口密封式内管法固井,但由于对内管法的下入深度还缺乏理论研究和设计依据,下入深度不够合理,导致作业过程中出现顶替过量或顶替不够,造成套管鞋固井质量不合格、套管内留高塞、内管柱被固在套管内等问题。针对深水表层套管固井时出现的系列问题,提出了一套适合井口密封式内管法固井的内管柱下入深度的设计理论和方法。利用该设计方法,可计算出了不同尺寸的内管柱、不同的顶替效率和不同水深条件下的合理下深,并绘制了相应参考图版。该设计方法现场实际应用效果良好,提高了深水表层套管的固井作业效率。     

深水表层套管固井水泥浆体系的研制及应用

研制了一套深水低温低密度水泥浆体系,并通过室内实验对其主要性能进行了评价。室内性能评价和现场初步应用结果表明,新研制的水泥浆体系低温强度高,稠化时间易于调节,可满足深水表层固井作业的需求。     

深水钻井导管和表层套管横向承载能力分析

根据桩基和材料力学理论,建立了适于深水钻井的导管和表层套管横向承载能力分析模型。模型中考虑了深水钻井中横向和竖向载荷的共同作用、可变的管柱抗弯刚度以及管柱与地基间的非线性响应等特征。通过对模型进行数值求解,对不同影响因素下沿管柱的横向位移、转角、弯矩、剪力和地基反力进行了分析,结果表明:载荷对管柱的作用集中在管柱上部较短的一段区域;竖向载荷对管柱横向承载力影响不大;套管下入深度超过一定值后,较大的下入深度对其横向承载能力几乎没有影响;海底浅部地层地基类型对管柱的横向承载能力有一定影响;有必要通过现场取样获得浅部地层的地质资料,对深水钻井井口力学稳定性进行分析。     

深水表层钻井套管层次简化技术研究

深水表层钻井套管通常包括表层导管和表层套管2层,目前表层导管基本采用喷射法施工,表层套管需要进行固井作业,表层总体作业工期长、成本高。为适应当前低油价形式,进一步控制成本,通过采用设计的特殊接头实现将表层导管和表层套管2层合为1层套管柱,实现简化后的套管柱能够满足井口抗弯和承载力的需求,通过技术创新提出深水表层钻井套管层次简化方案,该方案能够满足高低压井口头连接和工艺实施要求。工程实例中,由于工序的简化,作业工期可由常规作业方式的6 d缩短至3 d,作业费用降低50%左右。该技术有效地缩短了作业工期,降低了作业成本,降本增效效果明显,为深水表层钻井作业优化提供了新的思路。     

深水钻井水下井口力学稳定性分析

深水钻井时水下井口承受的复杂作用力可能导致其稳定性存在问题。根据深水钻井水下井口系统整体受力分析，建立了井口力学稳定性分析方法，该方法综合考虑了海洋环境载荷、钻井船或平台漂移、隔水管力学性能、套管柱与地层之间的非线性响应等因素的影响，可以实现井口力学性能分析。算例分析表明，水下井口的横向偏移及弯矩随张力比和海流流速的增加而大幅增大，顶张力过大会引起井口稳定性变差；随着钻井船或平台漂移量的增加，井口的横向偏移和弯矩近似线性增加，控制好钻井船或平台的漂移非常重要；由于井口承受弯矩的能力有限，较大海流流速情况下可能造成井口失稳；提高导管抗弯强度、控制泥线处管柱冲刷、获取浅部地层的取样数据等措施可以增强井口稳定性。     

控压套管钻井的固井技术

套管控压钻井就是在不停注、不影响当前注采压力的前提下,实现安全环保完钻,保证油田整体开采效果.套管控压钻井受注采影响较大,实钻中注采井不停导致地层压力呈动态变化,因此需要实时调控钻井液密度,固井及候凝过程需要考虑井眼的静态和井下动态压力变化.本文讨论大庆油田套管控压钻井实践中的固井方案,形成套管控压钻井的固井技术.     

乐东气田表层井段的套管钻井技术

莺歌海盆地乐东22-1气田表层为未固结的灰色黏土层,经常出现表层井段钻完后,又被未固结的黏土层垮塌下来埋掉的现象,现场往往需要多次通井才能将套管下至设计位置,严重影响作业效率。为了解决这一难题,乐东22-1气田开发井采用威德福公司的套管钻井技术,进行了应用实践。为此,对套管钻井工艺与常规钻井工艺进行了比较,总结了该气田采用套管钻井的工艺技术措施及钻进注意事项。同时还介绍了LD22-1-A2井Φ339.7 mm表层套管钻井使用的工具、主要设备、固井技术、工艺流程及使用套管钻井的应用效果,所形成的海洋表层套管钻井技术解决了海底地层疏松而导致表层套管不易下到位的问题,提高了井口的稳定性。乐东22 1气田表层采用套管钻井技术提高了现场作业安全,缩短了钻井周期,降低了钻井成本,对同类油气田具有一定的借鉴作用。     

深水水上防喷器钻井系统水下井口稳定性分析

采用水上防喷器(SBOP)系统进行深水钻井可以大大降低作业成本,但在SBOP系统的应用中还有许多问题需要探讨.建立了深水水上防喷器钻井系统水下井口稳定性分析模型并进行了分析,结果表明:采用水上防喷器系统,导管下入深度可以比常规隔水管系统浅,且导管直径越大水下井口的稳定性越好;大尺寸隔水管会导致水下井口产生较大的横向偏移和弯矩;随着水深的增加,水下井口的横向偏移和弯矩值逐渐增大;水下井口的横向偏移和弯矩值随着钻井平台漂移量的增大而线性增加,并且随着隔水管顶张力的提高而逐渐增大.     

大庆油田表层套管钻井技术

为了降低钻井成本，实现外围未动用储量经济有效地开采，大庆油田开展了表层套管钻井技术的试验研究，包括套管钻井总体方案及工艺、套管串结构及其附件、井下钻具及固井专用工具的开发研究。实现了非项驱钻机条件下表层套管钻井所需的设备改造，完成了表层和油层套管钻井所需仪器的配套、φ339．7和φ273．1mm两种规格表层套管钻井所需工具和管串的研制。在4口井进行了表层套管钻井试验，其中φ339．7mm表层套管钻井试验井1口；φ273．1mm表层套管钻井试验井3口。在套管钻井过程中．自行研制的设备、仪器、工具及与之配套的工艺技术均证明是成功的，套管钻井的平均机械钻速高于常规钻井。缩短了钻井周期。     

深水表层固井水泥浆体系应用现状及发展方向

首先对国内外深水表层固井水泥浆体系进行了介绍,阐述了各水泥浆体系的现场应用情况及先进经验,并针对性的提出了存在的问题。结合存在的问题和国内深水海域环境温度的特点,自主研发了适用于表层套管固井的低温、低密度、低水化、热防窜和低温早强防浅层流水泥浆体系,并成功应用于现场作业。最后提出了深水表层固井技术未来的发展方向。     

流花4-1油田深水表层套管喷射下入研究

流花4-1油田所处海域的水深较深,为了提高表层套管作业效率,保证深水表层套管井口的稳定性,需要采用喷射法技术下表层套管。喷射法下表层套管的关键技术是确定表层套管的下入深度和选择钻进过程中钻压和排量参数。从流花4-1油田海底土资料分析入手,建立了表层套管承载力剖面,根据表层套管尺寸和载荷分布情况确定了流花4-1油田表层套管合理入泥深度。在综合分析深水喷射法下表层套管工艺特点和施工管柱组合特性基础上,对表层套管施工过程中的钻压和排量参数进行了优化,给出了喷射法下表层套管现场施工的具体措施。表层套管下入深度计算方法能够为国内深水表层套管喷射下入施工提供很好的技术参考和指导。     

套管钻井用套管外表面磨损后剩余强度分析

在分析讨论套管钻井管柱磨损形态的基础上,结合API5C5实物试验尺寸要求,通过有限元计算分析方法,对钻井套管完钻后含有外表面磨损缺陷的套管柱的极限剩余抗挤强度和极限剩余抗拉强度进行了研究,分别获得了均匀磨损和偏磨条件下,套管钻井套管柱外表面磨损缺陷的临界长度尺寸数值,以及不同破坏失效准则条件下的剩余抗挤强度和剩余抗拉强度的计算方程,为套管钻井中套管柱的设计、计算奠定了理论基础。     

海上自升式钻井平台探井井口稳定性分析

在海洋探井作业过程中,通常采用独立的井口支撑装置,为达到井控安全及进一步增加钻探深度,很有必要对探井井口系统进行稳定性分析。对海洋石油自升式钻井平台探井井口系统稳定性研究进行了介绍,通过对井口配重、常规井身结构、井口套管头、海上隔水导管、泥线悬挂流及井口悬吊系统等配套设备技术和操作要点的分析研究,得出了确保井口支撑系统稳定应采取的措施。通过现场实例分析,可为今后的勘探钻井作业提供相关的技术指导,达到更高的安全效果和经济效益。     

表层套管钻井技术在红山嘴油田的应用

为了降低钻井成本、减少井下事故,实现油气储量经济有效的开采,克拉玛依油田开展了表层套管钻井技术的试验研究,针对油田地质特点,立足于工艺及工具设备的自主研发,进行了套管钻井工艺及工具配套技术的研究,研制出套管悬挂器及随钻扩眼器,并在新疆准噶尔盆地红山嘴油田进行了4口井的现场试验,取得了较好的效果,平均机械钻速相对于常规钻井提高了92.2%。证明套管钻井技术经过完善后,可望达到降低钻井成本、提高效益的目的,具有广阔的发展前景。     

新型表层套管二合一钻井技术的研究和应用

随着渤海油田勘探钻井向深层发展,钻井风险逐渐增大,费用逐渐增加,如何有效降低作业成本是渤海勘探井作业一个比较棘手的课题.早期渤海井深4 000 m的勘探井身结构设计至少需要五层套管,但随着钻井技术的发展,渤海勘探井井身结构逐渐优化,节约了较多成本.针对渤海集束勘探钻井实施的φ339.7 mm套管作为隔水套管的局限性,从...     

外加厚套管固井质量评价技术

对外加厚套管模拟井进行声幅/变密度、SBT测井实验和测井资料分析,归纳出声幅/变密度测井响应规律,同时对11口外加厚套管井进行试验和分析,总结出利用声幅/变密度综合评价外加厚套管固井质量的解释标准.利用全波分析技术等研究结果,编制了一套外加厚套管固井质量处理评价软件,最后利用该软件处理了17口外加厚套管井声幅/变密度测井资料,以其中1口为例进行了详细的分析,从而进一步验证了外加厚套管固井质量解释标准的可靠性及处理评价软件的合理性.