连续油管钻复合桥塞工艺研究

目前水平压裂完井是生产页岩气的主要方法,大部分井都是用下桥塞和射孔的方法来完成压裂作
业,当压裂作业后,用连续油管带马达去钻磨桥塞。国内页岩气开采单井下复合桥塞和钻桥塞数量在２０个左右,
对于施工作业方而言,提高钻塞作业效率是关键。通过对作业前准备和规划、钻磨设计、马达选择、液体的选择、钻
压、短起次数和速度、钻磨期间是否让井生产、地面返排设备、施工紧急情况及数据分析等情况的详细分析,结合国
内页岩气井的实际开发经验,不断改进创新,最终得到了一套适合国内页岩气开发过程中钻磨桥塞的推荐做法。     

水平井连续油管钻磨桥塞工艺研究与应用

针对连续油管钻磨桥塞过程中经常由于工艺参数选择不合理导致施工效率低的问题,通过分析连续油管钻磨工艺特点、钻磨工具的工作特性以及井底磨屑在不同井段的运移规律,结合"上提扫屑和定点循环"的钻除桥塞模式,对施工工艺进行了调整,对工作参数进行了优化,形成了水平井连续油管钻磨桥塞的工艺方案:选用PDC镶齿5刀翼磨鞋,螺杆钻具选择"中扭矩、中转速"工作模式,排量不低于420 L/min,钻压控制在14.7~19.6 kN。该工艺在数十口井进行了现场应用,与优化调整前相比,单个桥塞的平均钻除时间缩短46.5 min,钻磨动力液消耗量减少49.4%,一趟钻具能够连续钻除12个复合桥塞。应用结果表明,连续油管钻磨桥塞工艺在压裂后可以迅速恢复井筒畅通,达到提速增效的目的,具有很好的推广应用价值。      

泵送式复合桥塞钻磨工艺研究与应用

华北油田任密1H等井压裂采用了泵送式复合桥塞分段压裂工艺,压裂放喷后出现桥塞砂埋现象,需要钻磨桥塞提高产量。通过对桥塞分段压裂工艺特点分析,找出了钻磨桥塞的难点并制定相应方案。根据井况分别采用连续油管底带螺杆钻、普通油管底带螺杆钻加自制的旋流式四翼凹底磨鞋等工艺对任密1H、太密1X井钻磨桥塞,实现了一趟管柱连续钻磨5个和4个桥塞,实现了快捷、安全施工。     

液力加压器在水平井钻磨复合桥塞中的应用

针对水平井油管桥塞钻磨时加压困难且钻磨缓慢的现状,将液力加压器用于修井钻磨作业。液力加压器具有液力减振作用,利用液体弹性吸收的原理,结合钻井液柔性连接关系,可有效地保护钻具和钻头;同时液力加压器通过改变水力参数来调节钻压大小,且具有自动送钻功能。现场应用结果表明:加装液力加压器后,钻磨效率平均提高了29.36%,最大钻磨效率提高了46.51%;在使用六刃磨鞋、排量800 L/min的条件下,磨屑体积适中并能及时返出井筒,降低了卡钻风险。所得结论可为钻磨工具的选择和应用提供参考。     

长水平段连续管钻塞过程的软件模拟应用

长水平井多级压裂依然是页岩气开发的主要手段,水平段长度超过1 500 m以后,如何有效地实施连续管钻磨作业是现场施工的主要难题之一,软件模拟是指导现场人员解决这一难题的关键技术。结合现场施工的实际井例,介绍软件模拟在几个关键环节的应用。模拟分析结果表明:1使用水力振荡器可延长连续管在本井的作业深度;2使用水力振荡器可在4 455 m处的桥塞施加3 750 N以上的钻压,能用连续管完成该井的钻磨作业;3利用地面悬重差与钻压的关系可精确控制钻压,成功完成钻磨作业;4回归分析表明,该区块连续管下入和起出过程的摩擦因数分别为0.26和0.23的模拟计算结果与实际作业数据非常接近。研究结果对于长水平段连续管钻塞现场施工具有一定的参考作用。     

钻磨复合桥塞磨鞋的应用现状

为解决钻磨复合桥塞磨鞋选用缺乏依据和设计加工针对性不强的问题,基于文献调研和现场实践经验,提出钻磨复合桥塞应采用平面、5~6刃、大端外径为套管内径95%~98%的硬质合金磨鞋,切削刃类型应组合使用随机形状的硬质合金颗粒和模压成特定形状的硬质合金柱。大量钻塞实践表明,磨鞋磨损特征普遍以磨鞋底面与周面交接线为中心的整体性缺失为主,底面由边缘至中心磨损量逐渐减小,底面中心的合金新度相对最高;国外采用的方槽式或锥进式返水槽易夹持上返的磨屑,返水槽应更具开放性。分析指出国外在合金质量和焊接工艺上有一定优势,而在结构设计方面国内外差别不大;设计和加工钻磨复合桥塞磨鞋时应综合考虑被钻物材质、钻进速率、成屑尺寸、磨损特征等因素。形成的认识对钻磨复合桥塞磨鞋的选用和设计加工有借鉴意义。     

利用连续油管磨铣桥塞

目前，在多级增产作业中，通常用井下桥塞井隔离，这些桥塞可使完井更及时，但也必须及时取出。文中对如何连续油管磨铣这些桥塞进行了３个实例证明，利用连续油管可成功地磨铣多级强化处理作作业中的桥塞，特别值得注意的是，每个实例都提供了简单的井史，介绍了用于满足井下、地面要求的装置和作业所采取的步骤。     

提高连续油管钻塞作业效率的方法

连续油管在钻塞施工作业中会遇到各种原因而导致效率低下,通过降低钻井液的摩擦阻力、采用低钻压高转速方式、科学制定桥塞钻进制度、合理选择磨鞋型号及使用震击器等方法可以提高连续油管钻塞的作业效率和安全性。本文主要结合连续油管现场应用实际,阐述对提高连续油管钻磨效率的一些认识。     

超深井连续管短半径侧钻工艺研究与现场试验

采用连续管经过油管柱对现有储层进行加深或对未开发层段进行开窗侧钻,不仅可以省去起出油管的费用,也可以避开复杂盖层快速进入目标储层。为了验证连续管过油管侧钻技术的优势,以TH区块深井A井三开井身为例,分析了连续管侧钻面临的技术难点,通过井眼轨迹优化形成了全增并造斜率逐渐增加的方案,依据短半径工程实施中工具柔性弯曲的附加轴向力要求,通过工具优化,形成了?114.3 mm扶正管柱配套侧钻?88.9 mm井眼的设计方案。现场应用结果表明：在2.5°单弯螺杆定向造斜的配合下,连续管钻井平均机械钻速达1.06 m/h,最大机械钻速10.8 m/h,经济效益显著,也证实了连续管钻井的技术优势;连续管钻井管柱组合中,中间部分可以依靠钛合金的柔性特点,尽量缩短两端的工具串长度,以满足短半径侧钻要求。所得结论可为连续管在老油区实施钻侧提供应用参考。     

LGC230型连续油管作业车研制

进口连续油管作业设备价格昂贵,配件服务跟不上,不能满足国内油田作业需求。为缓解目前国内设备少和作业需求多的矛盾,提高我国连续油管工艺水平,研制了LGC230型连续油管作业车。该作业车为车载式结构,采用主辅车布置方式,配备大提升力注入头、大容量油管滚筒、数据采集系统及油管井口防碰装置。具有移运性能好、提升下入能力大、油管容量大、作业井深深、操作集中方便、防喷能力强、作业安全可靠等优点。现场应用表明,该设备能满足江汉油田和周边中、深井连续油管作业要求。     

连续油管在水平管中的应用

连续油管在垂直井中的应用十分广泛 ,但在水平管、水平井、大斜度定向井中的应用还较少。从连续油管在水平管中的受力分析入手 ,建立数学模型 ,推导计算公式 ,并将计算结果应用于现场 ,通过现场应用的良好效果 ,证实了该技术的可行性 ,为工程技术人员提供了计算依据 ,同时使连续油管的使用更加广泛深入     

连续油管发展现状与趋势

从连续油管的材料、制造技术及作业技术等方面概述了连续油管的发展和应用情况,重点分析了TMCP态超高强度连续油管、调质型连续油管、耐腐蚀连续油管的技术发展趋势。分析指出,连续油管的市场前景良好,并且随着油气的深入开采和井况的日益复杂,从而对连续油管的规格及性能提出了更高要求;当前主要形成高强度低合金钢系列的连续油管,并出现了高耐蚀合金、复合材质以及调质型等多个系列的发展方向;未来连续油管的规格将向更大直径和长度的方向发展,性能向更高强度、更长疲劳寿命和更优耐蚀性方向发展,同时将更加关注产品的经济性及可制造性。     

连续油管钻机现状和发展趋势

在总结连续油管钻井发展历程的基础上,对常规连续油管钻机、复合连续油管钻机和连续油管旋转钻机的结构形式和工作原理进行了介绍,并对连续油管钻机的发展趋势进行了分析。分析认为,连续油管钻井技术能实现安全、高效、低成本开发油气藏的目的,具备易于实现自动化和智能化等优点,体现了国际石油钻井技术发展的总趋势。预测连续油管钻机将成为21世纪的主要钻井装备。     

国外连续管钻井系统发展与应用

随着连续管钻井装备、钻具组合和钻井工艺的不断发展,连续管钻井技术作为一种成本低、效率高、安全可靠的新技术,已成为钻井领域的技术热点。介绍了连续管钻井系统的构成; 总结了连续管钻机发展历程和技术特点; 分析归纳了典型连续管钻具组合的结构及特点。提出了连续管钻井系统在国内的发展思路。     

连续管水力机械切割工具的研究与应用

阐述了连续管水力机械切割技术的工艺原理和特点,介绍了该技术配套工具(连续管连接器、剪切释放接头、油管锚、螺杆马达及切割刀)的结构及原理。试验及应用结果表明,连续管水力机械切割工具油管锚定可靠,泄压后易于回收;割刀切割油管迅速,油管切割断面均匀;切削下的铁屑颗粒均匀,在井中不易缠住割刀口,可避免发生堵塞刀口现象;油管锚、马达和水力机械割刀动作协调一致,符合性能要求。     

连续油管喷砂射孔技术在页岩气井的应用

为了避免复合桥塞分级技术在页岩气井等复杂工矿开采中出现的桥塞下放不到位、常规磨鞋不能通过变形点、电缆断裂、卡钻等风险,采用连续油管喷砂射孔技术与缝内暂堵相结合代替传统桥塞—射孔技术。介绍了水力喷射原理、喷嘴水力学参数的设计以及连续油管喷砂射孔施工配套技术的优化措施。采用连续油管喷砂射孔技术对昭通地区一口页岩气井进行了分段改造,结果表明,该技术在页岩气储层改造中的应用可行且高效,具有能够实现灵活分层、不受井筒变形限制、施工后井筒清洁和便于后期修井作业等特点。     

连续油管技术在冲砂作业中应用效果

地层出砂和充填砂滞留都会在井筒内堆积成砂柱,影响油气井的正常生产和注水井的正常注水。采用常规冲砂工艺对储层伤害较大,且常规冲砂液体系密度较高,易出现井漏,甚至不能建立正常的洗井循环。连续油管冲砂不需压井,可带压且连续冲砂,可把对地层的伤害降到最低,实现安全、高效作业。2011年,连续油管冲砂解堵作业工艺在青海油田成功应用55井次。     

连续油管热洗解堵清蜡工艺在YM17-1井的应用

针对英买力区块多口油气井因管柱内结蜡而导致油压、产量降低甚至停喷的情况,选用连续油管热洗解堵清蜡工艺。该工艺通过连续油管在油气井生产管柱内建立液体循环的通道,通过循环加热不断地将热油所携带的热量传递到生产管柱内堵塞段的上端面,将生产管柱内凝固的堵塞物融化、溶解并随着原油返出地面。边循环边加深连续油管,最终解除油气井生产管柱内的堵塞。经YM17-1井的成功实施,证实其清蜡效果良好,是一种安全、经济、实用的技术。     

国外连续油管作业机的最新进展

随着连续油管应用领域的不断拓展,连续油管正朝着管径更大、长度更长的方向发展,这就要求连续油管作业机能够适应大尺寸连续油管作业的要求。为此进行了一系列改进研究,包括采用升降式滚筒设计、采用四驱式连续油管注入头、采用控制更为先进的电气化控制室和更为先进的连续油管对接技术。介绍了这些关键部份的功能和最新研究进展。