定向井下套管摩阻数值计算及其应用

定向井下套管摩阻是套管柱强度设计的基础,也是判断套管是否能顺利下入的重要依据。为了准确预测下套管过程中的摩擦阻力,根据定向井下套管的特点,考虑套管柱刚度的影响和井眼轨迹中井斜角、方位角的变化,以测斜数据描述井孔轴线的几何特性,在对实测井斜数据进行平滑处理和插值处理的基础上,建立了套管微元段三维力学模型,提出了数学模型的求解方法并开发了定向井下套管摩阻计算软件,并应用软件对江汉油田G1-6定向井进行了下套管摩阻计算,经现场验证结果满足工程要求。     

复杂井眼条件下扶正器对套管下入摩阻的影响研究

在水平井、大位移井等复杂井的固井过程中,套管下入摩阻的大小关系着固井作业的成败,安装了扶正器的套管下入摩阻和不安装扶正器的套管下入摩阻之间的大小关系在固井工程界一直存在争议。为此,对井眼 内安装扶正器和不安装扶正器的套管柱进行了受力变形分析,根据套管在井内的实际情况对各自的摩阻系数进行研究,并通过计算机编程对两者建立的模型进行计算比较。以德阳新沙某井为实例进行计算,并与实测值对比得出两者之间的关系,为固井下套管摩阻的预测提供了参考依据。     

水平井套管柱下入摩阻三维壳单元有限元分析

水平井固井中，下套管时套管柱会与井壁大面积接触，由于井眼曲线是不规则的空间曲线，套管柱细长而柔性大，无法进行精确解析分析。为此，采用三维壳单元有限单元法，并考虑几何非线性大位移，解决了套管柱与井壁的接触问题，较精确地求出了套管柱各部位的应力和位移，可有效地确定扶正器合理位置。从绘制的变形图和应力分布图中可清楚看到管柱的变形和应力分布状态。     

利用套管锤入技术解除卡钻

卡钻是钻井过程中常见的一种事故,随着井下仪器的日益昂贵,卡钻所带来的损失越来越大。介绍了一种在实践过程中摸索出来的全新的解卡技术,该技术通过先下入无接箍套管,边下套管边清洁环空,至套管鞋处,进行了长时间循环清砂,然后开泵下?244.48mm套管进入裸眼段,采用下入一点提拉几次的方法,最后达到解卡的目的,为以后类似事故提供了一种新的解卡思路及方法。     

基于ANSYS的水平井下套管摩阻分析计算

随着水平井和大位移井的日益普遍,由于套管柱自重和井眼弯曲等多种因素的影响,水平井和大位移井中的套管柱存在较高的摩阻力,摩阻过大将会影响到套管柱的顺利下入,水平井中套管柱轴向力的准确预测也为套管强度设计提供了重要的基础数据。用CAE大型有限元软件ANSYS,对江沙8-H水平井的?139.7 mm套管的受力和变形进行了数值模拟,计算了刚性扶正器处的接触力和刚性扶正器间套管的横向位移,并得到了套管柱在水平井中的摩阻力。计算模型考虑了套管的刚度和刚性扶正器对摩阻力影响,计算结果与现场实测数据比较吻合。计算结果表明,水平井中套管摩阻对轴向力的影响较大,且刚性扶正器间套管较长时,扶正器间大部分套管仍会与井壁接触,导致扶正效果降低。该计算方法为钻井工程设计提供了理论支持。     

水平井套管柱可下入性摩阻计算三维力学模型

水平井井眼轨迹的复杂性导致套管柱在下井过程中的受力非常复杂。由于井斜以及水平段可能使下套管受阻,甚至导致套管柱卡在井眼的弯曲段无法下入,造成水平井完井作业失败。以水平井三维井眼轨迹描述为基础,建立了综合考虑套管柱重力、浮力、摩擦阻力、弯曲应力和接触应力等作用的套管柱下入摩阻计算三维力学模型。在此基础上开展了套管柱可下入性研究,对其下入过程进行分析判断,这对水平井套管柱结构设计以及套管的顺利下入具有重要意义。     

中原油田裸眼井测井阻卡原因分析

中的油田是典型的断块油气田,地质构造复杂。随着油田开发后期调整井难度的增加,定向井的增多,完井后裸眼电测遇阻的次数也在逐渐增加。经过裸眼完成井测井主要阻卡原因的分析,提出了预防措施和建议,以期有利于提高测井一次成功率,缩短完井周期。     

减轻与消除涩北气田钻井中起下钻严重阻卡的方法

涩北气田是青海油田的主力天然气田，属于第四系自生自储的生物成因原生天然气藏，气层埋藏浅，欠压实，成岩性差，结构疏松；储层岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，有少量的细砂岩组成，因此在钻井过程中泥质粉砂岩遇水分散，使泥浆的粘度上升，泥浆的流变性变差，如果泥浆的处理与净化工作滞后，泥浆中的有害固相增加，则泥饼质地松散且厚，摩擦系数大，造成井径偏小“缩径”，而且钻井机械钻速偏高，再加上地层压力系统紊乱等原因，使钻井过程容易出现阻卡等现象。     

新型套管下入系统的结构组成

文章针对油井套管下入系统的结构组成进行了具体分析。该系统主要包括顶驱和套管驱动装置，当需要完成复杂的下套管工作时，则需增加井下专用工具，如，增扭连接环、旋转扶正器／防磨带、扩眼器等，其中关键部件是套管驱动装置。     

不同类型扶正器对水平井下套管摩阻的影响研究

摩擦系数是应用水平井下套管摩阻计算模型计算水平井下套管大钩载荷和摩阻的基础,关系着大钩载荷和摩阻计算的准确与否。加入不同扶正器的套管在水平井中下入的摩阻系数不同,分析了影响水平井下套管摩阻系数的因素,研制了水平井下套管摩阻系数实验装置,通过实验装置测定水平井在各种井眼条件下加载不同扶正器的摩阻系数,分析了不同扶正器类型对摩阻系数的影响,可以看出,加入扶正器会使套管的摩阻增加,但是 刚性扶正器的摩阻明显小于弹性扶正器的摩阻;随着沉砂厚度的增加,不同扶正器的摩阻系数都在增大,加有弹性扶正器的摩阻系数在沉砂中增加最大,刚性扶正器次之。并结合软件对NB31-1-3H井加载不同扶正器进行下套管摩阻分析,为现场选择合适的扶正器,减小下套管摩阻有很好的指导意义。     

海上油田阻卡类型及解卡工艺技术分析

本文首先分析了常见的阻卡类型,然后提出了解卡处理的四项原则,在此基础上探讨了相应的解卡工艺,以期为海上油田阻卡问题的处理提供借鉴.     

中原油田完井电测和声幅测井预防阻卡研究

中原油田是地质情况较为复杂的断块油气田，断层多，地层破碎，存在复合盐层，地层压力变化突出。随着大斜度井大位移井的增多，电测阻卡和测声幅遇阻现象十分普遍，生产出现了前所未有的被动局面，通过深刻分析原因，解剖出现的种种问题，加强了钻井液室内配方的研究，全方位做好小型试验，总结出一整套解决电测遇阻的系统配套技术，包括钻井液性能维护，钻井过程中的井眼准备，后期钻井液的处理及工程措施，大大提高了电测成功率，完井时间大幅度缩短，取得了显著的经济效益。     

套管下入激动压力计算模型及影响因素分析

套管下放产生激动压力可能会压漏薄弱地层,造成井下复杂.基于此问题,根据平板层流模型,建立一种适应于现场的激动压力计算模型.采用数值计算求解,分析钻井液性能、环空间隙、套管下深对激动压力的影响,结果表明,钻井液流变性和胶凝结构同激动压力密切相关,套管进入裸眼段前循环钻井液能减弱钻井液触变性,有利于降低激动压力;环空间隙越小激动压力越大;在上层套管内下套管也应控制下放速度,对窄安全密度窗口井而言可能因猛下套管造成井漏.     

油层套管损坏因素的分析及预防

综合国内外油田油层套管的损坏因素分析认为:有油田注水中注采不平衡;自然地震,断层失稳;泥岩吸水膨胀、盐岩蠕变,固井质量,水的腐蚀等,以及套管质量和施工质量不合格等因素造成套管变形、破裂、错断等,并提出了如何防止和控制套管损坏的措施。     

张18—1大位移定向井阻卡事故处理

张１８－１井是目前我国陆地上第二口大位移定向井，在完井过程中出现了十分严重的阻卡事故。在分析阻卡事故原因的基础上，采取防卡钻具组合，增大排量，调整泥浆动塑比，降低密度，固相含量及泥饼粘附系数和转动钻具等综合措施，使该井严重阻卡事故得到了处理。     

旋扣套管吊卡设计及有限元分析

为了提高车载煤层气钻机下套管的作业效率,通过借鉴国外先进技术理念,结合国内现场应用情况,提出了新的旋扣套管吊卡设计理念。在介绍旋扣套管吊卡结构和工作原理的基础上,利用有限元软件对旋扣套管吊卡的上连接短节、连接板和吊卡总成进行了力学分析。针对旋扣套管吊卡的承载能力开展了地面试验。试验结果表明,经过反复600 kN载荷的施加,装置未见明显的变形和磨损,说明旋扣套管吊卡能满足1 000 m井深车载煤层气钻机的下套管要求。     

半潜式平台表层卡套管处理与认识

下套管过程中发生卡套管复杂情况是半潜式钻井平台钻井作业的重大难题之一,半潜式钻井平台作业时,套管若无法下到位,则下一步作业将无法开展,其处理难度及风险远高于固定式钻井平台。此文以南海东部海域恩平区块一起半潜式钻井平台表层?339.7 mm套管从发生卡套管到快速解卡的案例为例,从地层特性、钻井液性能、井身结构方面开展具体分析,并提出了半潜式钻井平台表层压差黏附卡套管的快速处理方法和预防措施,对于后续预防和处理表层压差卡套管具有可靠的借鉴与指导性意义。     

井下套管阀下入深度的计算方法

如何科学地确定出井下套管阀的下入深度是实现全过程欠平衡钻井的一项关键技术。在分析套管阀工作原理及适用条件的基础上,针对影响套管阀下入深度的主要影响因素,包括负压差下管柱上顶力、特殊底部钻具组合和长度、完井管柱长度等,建立了以压力平衡点来计算套管阀下入深度的方法和模型。现场应用实例表明：应用该方法的计量结果来下入套管阀,单井可节省电缆费用3万多元,并且能有效地提高套管阀在井下工作的可靠性。     

浅层稠油SAGD水平井大直径套管摩阻分析

新疆风城稠油SAGD水平井垂深浅、井眼曲率高,为满足后期稠油热采工艺要求,需下244.5mm套管。大尺寸套管弯曲变形后会产生较大摩阻,造成套管下入十分困难。在对实际井眼内套管柱进行受力分析的基础上,依据管柱受迫弯曲理论,用力的平衡及变形条件导出了管柱单元体在井眼中的摩阻计算模型。结果表明,244.5mm套管下入过程中井口加压装置提供10～30kN的压力即可顺利下入指定位置。     

机械化油套管下入装置

美国BJ管材服务公司研制成功的机械化油套管下人工具已成功用于矿场。该装置可下入口178-914mm套管和带割缝筛管的p114-178mm的油管。采用它可提高工作的安全性，缩短下入时间。该装置包括填充和循环工具、导向头管钳操作系统、Ф56mm水力油套管背钳和顶部驱动套管对中工具（T-CAT）等。