一种新的固井质量评价仪器资料在塔里木油田固井评价中的应用

塔里木油田地质构造复杂,超深、高压气井的固井工程受到极大挑战,常规的固井质量评价技术频繁出现判断不准的现象。为解决这一难题,引进了最新一代的固井质量评价仪器（Isolation Scanner）。该仪器通过脉冲回波测量和挠曲波衰减测量,可对套后环空进行三维成像,从而确定水泥胶结是否达到良好封膈;利用该仪器分辨率高的特性,能识别窜槽的位置及其大小,并能定量给出套管居中度,使得固井质量评价更为准确。介绍了该仪器在塔里木油田固井质量评价方面的应用情况,通过实例分析后认为,该仪器应用效果良好。     

IBC套后成像测井在水平井中的应用

斯伦贝谢公司套后成像技术Isolation Scanner(IBC)采用常规超声波脉冲回波和挠曲波波场的独立测量成像技术,可以进行水泥胶结质量评价和套管腐蚀或磨损评价。3in探测深度和全方位测量覆盖整个套管圆周使其适用条件更为广泛;其配套软件可对解释结果作统计分析,绘制三维成像图,直观反映水泥固井质量和套损情况。IBC套后成像仪成果中的固-液-气(SLG)相图能显示套管外物质最可能状态,较常规固井质量检测仪器和套损检查仪器有一定优势。通过IBC套后成像测井仪原理、技术指标及其在水平井各井段中应用效果的简单介绍,指出了IBC套后成像测井仪的优点和局限性。     

������ĥ��������������ľ������ƹ�Ӧ��

根据塔里木探区油层埋藏较深，地层情况特别复杂，钻井难度高，单井钻井时间长，套管的磨损很严重的特点，章提出了采用一种新型的钻杆耐磨带材料，在钻杆母接头根部凸焊70mm宽，2－3mm厚的耐磨带。现场实践表明，新型耐磨带可以实现对套管和钻杆的双重保护，有效地解决了塔里木油田深井套管磨损的难题。     

中深层水平井套管磨损预测与分析技术

在钻井过程中,对一些复杂井的套管磨损进行预测以及对套管采取防磨措施尤为重要。鉴于此,以2口中深层复杂井为例,对套管的磨损情况进行了预测,通过仪器对套管实际磨损情况进行测量,将预测套管磨损情况和实际套管磨损情况进行了对比,并分析了原因。分析结果表明:利用套管磨损预测模型对复杂结构井实行磨损预测,能够真实直观地预测套管磨损情况;钻井周期、起下钻次数及纯钻时间等施工因素对套管磨损起着决定性作用,缩短施工周期、减少起下钻次数、提高机械钻速及缩短纯钻时间能够有效降低套管磨损量;套管防磨接头对于降低套管磨损具有重要作用。所得结论可为后续的复杂井施工套管磨损预测和防磨提供参考。     

深井套管磨损几何力学模型及计算分析

在深井、超深井钻井过程中,套管磨损有可能导致套管封隔失效和油气井的早期报废.建立了深井钻杆与套管之间磨损模型,对深井套管磨损机理进行分析,研究钻杆本体与套管的接触情况,计算钻杆与套管之间的接触力.讨论了井眼曲率、套管钢级、钻杆轴向拉力、钻井时间对套管磨损的影响.应用所建的模型分析了不同因素对套管磨损厚度的影响,预测了深井套管磨损厚度.     

深井和超深井套管磨损研究现状及发展趋势

在深井、超深井、大斜度井、大位移井及水平井钻井中,钻井时间延长,钻杆运动复杂,使其作用在套管上的侧向力增大,因此套管和钻柱的摩擦与磨损问题越来越突出。概述了近年来国内外深井、超深井套管磨损机理及预测技术的研究动态,讨论了套管磨损的机理及其影响因素,指明今后关于深井、超深井套管磨损研究的发展趋势。     

深井超深井中套管磨损机理及试验研究发展综述

在深井、超深井钻井过程中，套管磨损是个不容忽视的问题。文章概述了近年来套管磨损的国内外研究现状，指出了目前套管磨损理论及试验方法在解释深井、超深井套管磨损规律时存在的问题，提出通过模拟试验，在实验室受控条件下“再现”深井段的套管磨损行为，从而对深井、超深井的套管磨损机理进行分析。并明确了套管磨损机理及试验方法的发展趋势。     

一种新的深井套管磨损计算方法

根据深井、超深井钻柱的涡动特性提出了一种新的套管磨损计算方法。补充了磨损效率模型只能对狗腿处套管进行磨损预测的缺陷；并对套管和钻杆磨损进行了解析计算，可利用钻杆的实际磨损状况对计算参数进行调整。模型在塔里木油田多口油井的应用表明，钻柱涡动带来的套管磨损不容忽视，模型的计算结果与实际状况较符合，能为现场施工提供较好的预测数据。     

GXJM-1有机减磨剂的性能评价及现场应用

在大位移井、大斜度井、水平井以及狗腿度较大的深井钻井过程中,常常出现套管严重磨损的问题。给正常钻井完井作业带来极大困难,同时易降低油气井使用寿命,严重时还会导致油气井部分井段或整口油气井报废。针对这些突出问题,研制开发了一种新型的GXJM-1有机减磨剂,并建立其室内评价方法,开展了室内评价及现场应用。通过室内评价及现场应用表明,GXJM-1有机减磨剂使用方便,可实现对套管和钻井管柱的有效保护,一定程度上解决了川西北地区深井和超深井钻井过程中套管磨损的难题,同时也验证了所建立的室内评价方法与现场应用结果基本一致,可用于同类产品室内评价和质量检验。     

斯伦贝谢公司套后成像测井技术Isolation Scanner(IBC)

Isolation Scanner采用常规超声脉冲回波与挠曲波成像技术,通过对超声波脉冲回波和挠曲波波场的独立测量实现对套管环空环境的描述以及对不同类型水泥固井质量的评价。全方位测量覆盖整个套管圆周,探测深度达3in,可发现水泥环内的窜槽,确定固井作业是否达到有效的水泥封隔,了解套管的居中情况和水泥厚度,辅助固井评价和后续工程作业。套后成像测井数据以三维方式显示,可直接观察套管腐蚀或变形、内径和壁厚的变化,验证入井管串结构。     

可回收套管钻井关键技术及其应用

我国还没有关于深部钻井和大井段钻井的可回收套管钻井系统的相关应用和研究。为此,从套管钻井钻机、套管驱动系统、钻锁工具、井底钻具组合、导向钻头和井下扩眼器、固井装备等方面分析了套管钻井系统的结构特点及性能要求。同时指出可回收套管钻井技术与旋转导向和随钻测量技术结合可形成导向套管钻井技术,该技术可以很容易地进行定向控制,还可以减少甚至消除与滑动钻井相关的容积式液压马达的局限性问题。最后指出可回收套管钻井技术可以有效应对盐膏层和井漏等复杂情况,将在提高浅层油气藏开发效益,降低中深井钻井成本方面发挥巨大优势。     

YK1井技术套管磨损分析

通过对ＹＫ１井技术套管磨损进行力学分析，认为井身质量（尤其是全角变化率）、钻柱轴向拉力及侧向力、钻井时间、套管强度、套管内外钻井液密度、固井质量等是影响深井（超深井）套管磨损的主要因素。计算了该井技术套管磨损量并描述了套管磨损形状。     

双效防磨技术在川西深井的应用

川西深井钻井中存在套管严重磨损的问题,给后续施工和气井安全生产带来了隐患。为了保护套管,分析了川西深井套管磨损的原因,制定了相应的防磨方案,由此形成了双效防磨技术,并在2口深井开展了现场应用。结果表明,该技术使用后能明显减少套管磨损率,降低摩阻,确保井筒承压能力达到施工要求,同时具有安全可靠、操作方便等特点,建议推广使用。     

MID-K和井臂测井仪在青海油田综合应用

俄罗斯MID—K电磁探伤成像测井仪是用来检测油、套管腐蚀状况的仪器,它可以在正常生产情况下,穿过油管检测油管、套管的腐蚀、穿孔位置及程度,结合井臂测井仪对油气层套管损坏情况进行普查。本文简要介绍了俄罗斯MID—K电磁探伤成像测井仪的原理、结构、主要技术指标以及仪器特点,通过在青海油田推广应用对MID—K测井资料与十六臂井径测井资料对比分析,指出了其在识别管柱结构（如表层套管深度、套管扶正器位置等）、检测油管和套管损伤状况方面的特点,为该仪器在青海油田的推广奠定了基础。     

铝合金钻杆在塔里木油田推广应用前景分析

介绍了铝合金钻杆的结构特点和材料特性,分析了其适用范围.认为:铝合金钻杆在塔里木油田含H2S井使用可有效防止钻杆发生应力腐蚀开裂和电化学腐蚀;在水平井和大斜度定向井使用可以减缓钻杆接头的热裂问题;在深井和超深井使用可减轻钻柱重量,增加钻井深度;在复杂井使用可增加套管下入深度.铝合金钻杆发生断裂事故之后容易将落鱼部分磨掉,这有利于提高处理井下复杂情况或事故的能力.同时指出了使用铝合金钻杆存在的问题和应注意的事项.     

关于采用非常规套管程序改进四川深井井身结构设计的探讨

井身结构设计是钻井工程的基础设计,四川地区深井超深井长期局限于单一的Φ508×Φ339.7×Φ244.5×Φ177.8×Φ127常规套管程序,不能满足复杂地质条件下深井超深井科学设计井身结构的要求。开展非常规套管程序与相应井身结构的研究,探索采用API标准非常用套管和非API标准套管的井身结构方案,使井身结构设计更具灵活性,增加可用套管层次以增强应对地质与工程风险的能力和提高钻井工程质量,对提高四川复杂地质条件深井超深井钻井整体效益是非常必要的。     

采用膨胀套管技术优化复杂深井超深井下部井身结构

为了探索采用膨胀套管技术优化复杂地质条件下的深井、超深井井身结构的可行性，采用理论分析与计算机有限元模拟研究手段，对在?244.5 mm套管以下采用?193 mm和?139.7 mm膨胀套管的新的井身结构方案进行了分析论证，并对膨胀后的套管强度进行了有限元模拟计算。结果表明，相对于传统设计，新的井身结构可以在?244.5 mm套管以下多增加2层套管，并且膨胀套管的膨胀幅度可以根据需要进行优选，而且110 ksi和80 ksi钢级的膨胀套管膨胀后的强度是能够满足要求的。认为应用膨胀套管技术优化深井、超深井下部井身结构是解决复杂地质条件下深井、超深井钻井问题的一个值得探索的好方法。     

南海莺-琼盆地复杂压力层系井身结构优化设计北大核心CSCD

南海莺-琼盆地中深层压力层系复杂,压力台阶多、抬升快等特征给钻井作业带来喷、漏、卡等工程难题,导致井身结构设计复杂。在分析莺-琼盆地复杂地质特征基础上,综合考虑目的层深度、地层三压力剖面、必封点、钻井复杂情况、测试方案、钻井成本等因素,对该地区复杂压力层系井身结构进行了优化设计。对于垂深3 000~4 000 m中深层高温高压井,通过优化表层套管和技术套管的下入深度,避免使用非常规套管层次,优化为5层次常规套管程序井身结构;对于垂深4 000~4 500 m压力窗口极窄或负压力窗口的深层高温超压井,通过增加1层298.450 mm技术尾管封隔薄弱地层,不增加开钻尺寸、减小完钻尺寸,优化为6层次常规套管程序井身结构;上述2种井身结构若中途提前下套管,则启用149.225 mm备用小井眼。优化后的井身结构在莺-琼盆地39口探井中取得了良好的应用效果,井下复杂情况明显减少,钻井周期大幅降低,具有较好的应用推广价值。     

川西深井超深井套管损坏问题探析

阐述了川西地区深井超深井油层套管损坏的现状,分析了川西深井套管损坏的原因,认为主要有套管材质、性能达不到套管安全要求,井身质量差或井眼轨迹复杂,施工周期长导致磨损严重,防磨减磨措施应用效果差,完井及增产作业的高压力试压而导致套管破坏等。提出了应确保采购的套管质量,钻井中应用有效的防磨减磨技术以及统一完井试压标准等建议。     

川东北复杂深井井身结构优化研究

川东北地质条件复杂,地层高陡,深井高温高压高含硫、同一裸眼段多套压力共存且压力跨度大等成为了该地区地质构造的普遍特征。目前常规钻头一套管程序和井身结构设计方法难以适应川东北深井的复杂地质环境,如何优化复杂地质条件下深井井身结构是钻井工程所面临的突出问题。为此,在分析国内外深井套管程序应用特点和川东北地质特征钻井技术难点的基础上,根据钻头、套管生产现状,结合现场实践的应用,优化了川东北海相复杂深井井身结构。