S135钻杆和Cr13阀片在柴油机尾气环境中腐蚀行为比较研究

柴油机尾气欠平衡钻井技术具有保护油气层和提高钻速等优点，但柴油机尾气成分复杂，可引起井下钻杆的严重腐蚀和地面压缩机阀片的失效。模拟柴油机尾气环境腐蚀试验表明:相同条件下，Cr13平均腐蚀速率远低于S135，试片在动态液相中的平均腐蚀速率远大于动态气相。在温度为100 ℃，总压为12 MPa，反应时间120 h和流速2 m/s时，2种钢材的腐蚀速率达到最大。Cr13钢表面的腐蚀产物膜成膜颗粒细小均匀，而S135钢表面的腐蚀产物膜成膜颗粒粗大不均匀，因而S135钢腐蚀速率远大于Cr13。S135钢液相腐蚀产物空隙率大、致密性差、疏松多孔，不能完整地覆盖试样表面，对基体不能产生保护作用，而S135钢气相腐蚀产物膜均匀覆盖整个表面，起到了对腐蚀介质的阻隔作用，发生的是典型的均匀腐蚀，因而腐蚀速率相对较低。柴油机尾气环境可引起井下钻杆的严重腐蚀，该技术不适合于产水气井和高压气井，通过合理的预防措施可减缓阀片失效。     

欠平衡钻井用"井下设置阀"

《世界石油》2004年5月号报道,美国一公司研制出了一种欠平衡钻井用"井下设置阀"(DownholeDeplayment Valve),并已在20口井中应用。该阀像注水泥双级箍一样安装在套管串内,在地面通过液压控制。开启时,阀的内径与套管相同;关闭时,可封隔阀下的井内压力。阀的安装深度要大于关井起钻时最大的"钻     

井下伞阀提高欠平衡钻井水平

在美国路易斯安娜州北部Whitney 19油田1号低硫气井欠平衡水平分枝井钻井作业中,将额定耐压为34.5 MPa的井下伞阀安装在φ177.8 mm的回接衬管上,下至井下571.5 m,井下伞阀下端的密封总成牢固地坐封在φ177.8 mm衬管顶部的抛光圈上,阻止油井压力和溢流进入φ177.8mm衬管与φ244.5mm表层套管之间的环空中,避免了气层污染,缩短了钻井作业时间,最大限度地降低了钻井费用。     

欠平衡钻井井下套管阀的研制

根据全过程欠平衡钻井工艺的要求,开发研制出一种双液控井下套管阀,并进行了全面的室内试验和测试。试验结果表明该阀已达到设计要求,能够满足全过程欠平衡钻井的工艺要求。     

现代欠平衡钻井技术

欠平衡钻井是国际上９０年代初再次兴起的提高勘探开发效益的钻井新技术。我国在总结以往经验教训的基础上,近几年来在油、气田勘探开发方面已有一些单位进行了技术研究和现场试验,并取得了显著的效益。文中介绍了欠平衡钻井的基本概念、条件、优点;实现欠平衡钻井的主要方法、关键技术;欠平衡钻井主要装备及其作用;国内外欠平衡井现状和技术水平;并对四川油气田发展欠平衡钻井技术提出了几点建议。     

柴油机尾气负压钻井技术

利用柴油机尾气作为钻井中的清洗介质进行负压钻井,成功地在兴24井应用,使该井增产近6倍,文中介绍了利用柴油机尾气钻井中气量确定,必要的装备,井下钻具组合和尾气钻井工艺措施等。认识到由于柴油机尾气是惰性气体,对超低压气井钻补充开发井是安全经济的,能有效保护大气环境,但该技术不适应产水气井,也不适于高压气井。     

欠平衡钻井正气举过程井筒瞬态流动数值模拟

正举法气举作业的实施效果直接决定着欠平衡钻完井施工的成败,特别是气举过程中的井下压力动态演变,关系到整个作业过程中的井控安全。正举法气举作业的实质是在井下停止循环的初始条件下氮气连续气举作业,井下流体由静止状态到气体穿越液体滑脱至井口的不同于常规稳态流动的瞬态气液两相流动。针对这一特殊流动研究,完成了停止循环开井条件下气举时井下瞬态气液两相流动特征参数变化数值模拟计算方法和数学求解模型的建立,通过实际井数值计算连续气举时井下瞬态气液两相流特征参数变化得出规律性认识,如氮气沿井眼滑脱上升运动速度逐步加大、顶出钻井液随时间的增多、井底流压瞬时波动在初始阶段最大等。研究成果丰富了欠平衡氮气钻完井施工正举法气举作业的井筒流动模型体系和压力控制方案,增强了该特殊流动规律的认识,为井控安全提供了理论保障。     

低渗透致密气藏水基欠平衡钻井损害评价技术

低渗致密砂岩气藏具有孔喉细小、强亲水、裂缝发育等特点,在作业过程中易于受到损害,即使在欠平衡条件下,仍然具有一定的损害可能.在水基欠平衡钻井条件下,低渗致密砂岩气藏主要的损害方式为水锁和应力敏感.利用裂缝可视化测试系统、毛管流动孔隙结构仪等分析测试手段评价了低渗致密气藏的水锁和应力敏感损害.研究表明,低渗致密气藏在欠平衡条件下仍有很强的水锁损害可能,初始渗透率越低,水锁损害程度越大;有效应力一定时,欠压值越小,水锁损害程度越大,过小的欠压值不能起到保护储集层的作用;欠压值一定时,有效应力越大,水锁损害程度越大.目前对欠平衡条件下的水锁损害评价还处于摸索阶段,下一步工作的重点是储集层原地作业条件的真实模拟以及将室内实验结果应用于现场工程设计.图7表6参13     

欠平衡钻井录井监测技术研究

随着欠平衡钻井技术的广泛应用,常规综合录井设备、技术与方法已经无法满足现场录井工作的需求。文中分析了在欠平衡钻井条件下,常规综合录井技术与方法的不足;针对欠平衡钻井过程中出现的一些监测技术难题,如井底压力与欠平衡状态的监测,以及气体钻井过程中井下燃爆与地层出水的监测等方面进行分析与探讨;对欠平衡钻井条件下的录井监测提出了相应的配套技术与方案。通过研制的欠平衡地面监测系统,可以对欠平衡钻井过程中的关键参数进行监测,从而提高录井信息的完整性与准确性,弥补了常规录井技术的不足。通过现场多口井的应用和推广,取得了良好效果。     

欠平衡钻井技术在元坝121H井的应用

元坝121H井是一口部署于川东北巴中低缓构造带元坝区块的海相超深水平井,钻遇地层复杂,地层压力和温度高,地层流体含H2S和CO2,钻井施工难度大、周期长.尤其是陆相的千佛崖、自流井和须家河组大尺寸井段,地层岩石硬度高,研磨性强,可钻性差,机械钻速低,严重制约了开发效益和周期.为了提高钻井速度,缩短钻井周期,分别在一开、二开和三开部分井段采用了泡沫、气体和液体欠平衡钻井技术,机械钻速约是常规钻井液钻速的1.2～6.0倍,最高达9.41 m/h,提速效果显著.该井欠平衡钻井效果在提高机械钻速方面与常规钻井方式相比具有明显优势,也为该地区钻井提速和及时发现油气显示提供了宝贵经验.     

气体钻井用钻杆阀的研制与应用

气体钻井过程中,常规的配套工具无法满足工艺要求,为此而研制的气体钻井用钻杆阀由钻杆阀短节、缓冲垫、密封部件、阀座、销轴、圆柱扭簧和阀板等组成。该阀不仅具有常规单向阀的功能,还可使测斜仪上下顺利通过,不影响测斜作业。现场试验表明,钻井阀开关灵活,密封可靠,提高了气体钻井时接单根的效率和作业的安全性,测斜时不碰、挂测斜仪。     

气体钻井用防回火阀的研制

气体钻井用防回火阀是在气体钻井中井下着火情况下阻止空气继续注入的一种钻杆阀。为了防止井下着火给钻井作业带来巨大损失,研制了气体钻井用防回火阀。介绍了这种工具的结构、工作原理、制作材料的选择和室内试验情况。试验结果表明,该工具设计合理,动作灵活可靠,试验值与设计指标相符,满足现场使用要求。气体钻井用防回火阀可增强气体钻井作业的安全性,具有广阔的推广应用前景。     

欠平衡钻井多相流动理论与计算分析

把欠平衡钻井循环流动分为钻柱内向下流动和环空向上流动，按气、液两相流动问题研究该混合体系流动过程，建立新的理论模型。采用时间有限差分离散，空间有限体积离散的方法求问题的数值解。选取中国欠平衡钻井的常见井眼尺寸和常用的注入气、液速度范围，进行数值计算，分析得出，流动过程的流动型式主要为泡状流和段塞流，环空接近地面的井段有时为搅动流。举例分析在环空和钻柱内的稳定流动过程中，随井深增加，压力、含气率、多相流体密度等的变化规律；在环空流动过程中，随井深增加，斜井段与相应垂直井段的压力值不同。分析了在关小出口节流阀开度的不稳定流动过程中，环空流动压力值沿井深增加的变化过程；用实际井欠平衡钻进的随钻环空压力测量数据与本文理论模型及求解方法计算所得结果比较表明：计算结果能很好地反映钻进过程中环空压力的变化规律。图6表2参12     

欠平衡钻井条件下的井径扩大率预测技术

基于弹性力学理论及岩石摩尔-库仑强度破坏准则,提出了欠平衡钻井条件下井径扩大率的预测方法。利用本文方法,可进行欠平衡钻井可行性分析以及欠平衡钻井压差确定。结合渤海某井地应力及地层强度参数得到的井径扩大率预测结果,可为该井区实施欠平衡钻井提供参考。     

充气欠平衡钻井 MWD信号衰减原因分析与解决方法

充气欠平衡钻井中,井下随钻测量设备 MWD发射的钻井液脉冲在传播的过程中衰减程度很高,地面设备无法完成对井眼轨迹的监测与控制。通过建立充气欠平衡钻井 MWD信号传输模型,分析制约压力波信号传输的因素,提出调整地面接收器安装位置和改造注气方式两种解决方案并进行现场试验。结果表明:地面传感器的安装位置对信号接收没有影响;改造注气方式将气液充分混合后对信号传输有一定的改善作用,可以提升 MWD的有效测量距离。