新型地层隔离阀的研制与试验

球式地层隔离阀内通径小,阀的开关机构易被误打开且需单独一趟钻下入,适用防砂井范围小;简易板式地层隔离阀虽然通径大,但阀板只能打开一次,影响后续作业。鉴于此,研制了可重复开关、大通径的新型地层隔离阀。该阀采用机械式开启,主要通过专用开关工具的开关爪与阀内部开关机构台阶的配合,来控制阀板机构的开关;特有的压力平衡机构能够保证在较大压差下打开阀板,可靠性高,同时开关操作方便。模拟计算开关爪和锁定爪最大轴向载荷分别为34. 184和29. 860 kN,最大应力分别为61. 297和149. 420 MPa,结构强度满足要求。试验中,该地层隔离阀开关性能稳定可靠,阀芯破裂压力为17 MPa。新型地层隔离阀为海上油田储层保护提供了工具支持,可适用于不同的防砂作业,具有广阔的推广应用前景。     

新型单层砾石充填防砂工具及配套技术应用

由于老式单层砾石充填防砂工具的结构缺陷,在完井防砂作业中无充填滑套密封性能测试、压裂充填等功能。为了解决上述问题,新式单层砾石充填防砂工具增加了滑套关闭工具、机械下压定位器两个工具模块,实现了单层砾石充填防砂工艺的技术改进。本文阐述了新型单层砾石充填防砂工具的主要结构及其配套工艺,并以渤海渤中29-4C油田某井为例,详细介绍了现场作业流程和充填效果评价。     

提高套管内一趟多层砾石充填防砂反循环成功率研究

针对渤海油气田疏松砂岩且稠油的特点,套管内一趟多层砾石充填防砂技术,由于其防砂效果、防砂周期及现场操作时效性等诸多优点,广泛应用于海上完井防砂作业中。但充填结束后及时有效的实现反循环冲砂对整个充填作业成败事关重大,为了提高砾石充填作业反循环成功率,本文从反循环作业井现状调查、原因分析、工具结构调整、现场应该及效果检验等环节,系统分析如何提高套管内一趟多层砾石充填防砂反循环作业的成功率。     

细分层系高效压裂充填防砂管柱

针对?244.5 mm套管完井作业中突出的调整层间分隔和薄油层精细分层等技术难题,设计了集旁通过流筛管、生产滑套于一体的外层防砂管柱,以及将充填转换总成预置于锚定密封总成的压裂充填防砂服务管柱,使充填时减少1层中心管的下入,满足低摩阻、大排量充填防砂和细分层系的需要。通过对管柱关键工具的分析以及施工参数的模拟,研究结果表明该管柱可安全下入最大拉伸载荷50 kN;冲管长度500 m且正循环压裂充填施工排量为6.48 m3/min时,最大压力58.3 MPa;反循环洗井施工排量为1.27 m3/min时,最大压力17.45 MPa,满足现场施工要求。该技术在渤海油田A井实施1次5层充填防砂作业,现场应用结果表明,细分层系高效压裂充填防砂管柱性能稳定可靠,比常规充填防砂施工作业节约3 d工时,并且实现免下分采管柱进行分层调控生产,节约作业时间近1 d,具有一定的推广应用价值。     

海上单筒双井稠油热采钻完井技术

为避免海上油田平台空间和井槽数对采油的限制,利用单筒双井技术开采稠油油藏。在 热采过程中,单筒双井不仅受高温流体影响,而且小井眼防砂也面临挑战。在常规热采井钻完 井技术基础上,结合单筒双井井身结构特点,对单筒双井钻完井工艺、井眼轨迹控制和定向井 设计等进行优化。设计了补偿工具以减小热应力对完井管柱的影响,并完成了完井管柱的优 化和改进。单筒双井钻完井技术现场应用,作业成功率为１００％,充填效率超过１１０％,达到了 设计要求,没有发生出砂及管柱损坏现象,满足了海上安全环保要求,延长了防砂有效期,为提 高稠油热采效果奠定了基础。     

井下防砂工具自主研发探索与实践

为了降低海上油气田的开发成本,减少完井作业和油气生产过程中对国外井下工具的依赖性,中海油监督监理技术公司自主研发了适合我国海上油气田具体情况的井下工具。根据海上防砂工具使用的环境特点,从工具结构、扣型、密封、公差配合、工具选材和加工等方面对井下工具的研制进行了分析,剖析了防砂工具材质优选和结构优化的难点,给出了具体的技术思路和切实可行的解决办法。新研制的常规压裂充填完井防砂工具在海上油田得到了成功应用,现场应用表明,自主研发的井下防砂工具结构设计合理、性能优良,为海洋石油井下工具国产化提供了一个很好的典范。     

新型裸眼砾石充填工具在海上边际油田的应用

为了满足海上边际油田的开发需要,开发了水平井裸眼砾石充填防砂完井技术。新型防砂管柱配合井下压力控制工具,既能满足裸眼砾石充填作业的需要,又能实现充填后不动管柱破胶作业。该技术已在海上某小型边际油田成功应用。     

浅谈一种流量控制开启单向阀

压裂充填管柱传压式单流阀是应用于压裂充填作业中的一种新型工具,它是通过在常规单流阀上增设传压通道来沟通单流阀的上下空间,使单流阀以上的环空压力能够经传压通道泄放至地层,在进行低压测试和压裂充填时,可通过实时监测环空套压来监测地层压力的变化情况,能有效防止在模块密封通过密封筒时产生抽汲作用。     

HSS-150水平井卡瓦式高压充填工具的研制

为了有效延长疏松砂岩稠油油藏、高泥质和粉细砂岩油藏水平井开采防砂有效期,并实现良好的综合防砂效果,研制开发了HSS-150水平井卡瓦式高压充填工具。该工具主要由解封装置、丢手装置、卡瓦锚定机构、密封机构、反洗机构、填砂装置以及开关机构等7大部分组成,其留井通径达98mm,热采密封元件耐温350℃,卡瓦悬挂力720kN。室内和现场试验表明,该工具坐封压力、密封能力及悬挂能力等各项指标均达到或超过设计要求,可满足水平井常规开采及热采井高压充填的需求。     

小直径循环充填防砂工具的研制及应用

针对目前滨南采油厂127mm(5英寸)小套管井无配套机械防砂充填工具的状况,研制了小直径循环充填防砂工具。小套管井井身存在显著的变径,在工具下入过程中,极易发生阻隔现象,因此设计了配套的弹簧片导入装置。小直径循环充填防砂工具采用胶筒密封,通过投球加压胀开胶筒,利用工具自锁装置防止胀开的胶筒回弹,施工结束后胶筒留井密封油套环空。尚林、单家寺油田6口井的现场应用情况表明,该工具施工成功率100%,平均充填压力1.5MPa,坐封开通道压力20.5MPa,验封压力7.6MPa,与设计指标相符。防砂后平均单井日产液19.2t,日产油6.3t,含水质量分数为67.2%,取得了较好的防砂效果。     

新型胶筒式循环充填防砂工具的设计与应用

针对滨南采油厂疏松砂岩出砂油藏所用皮碗式循环充填防砂工具和卡瓦式充填防砂工具存在的一系列弊端,研制应用了新型无卡瓦胶筒式循环充填工具.该工具没有卡瓦,采用胶筒替代皮碗密封,通过投球打压胀开胶筒,利用工具自锁装置防止胀开的胶筒回弹,施工结束后胶筒留在井内密封油套环空.现场应用表明,该工具具有性能可靠、施工简便、密封压力高、打捞方便等优点,克服了皮碗及卡瓦式充填防砂工具存在的弊端,具有广阔的应用前景.     

模块密封关键技术与试验研究

海上防砂作业过程中,管柱从井口下入时,带有密封的坐封工具存在无法通过密封筒到达预定位置以及密封易失效等问题。鉴于此,设计了一种带有1 mm退让槽的模块密封。研究结果表明:粘接4道矩形密封圈的结构设计减小了坐封工具下入的摩擦力,并且经过80 m密封筒内磨损之后,模块密封依然能够密封35 MPa的压力。该模块密封解决了起钻、重新更换密封和再下钻的问题,从而节省了作业时间,减轻了工人的劳动强度。     

海上油田可洗井过电缆插入密封工具研制

介绍了一种适合海上油田的可洗井过电缆插入密封工具,可用于防砂井防砂段中进行电缆穿越及密封,并且能够实现反洗井功能。可洗井过电缆插入密封工具依靠密封模块对隔离封隔器光筒的过盈配合实现密封。该工具具有电缆通道和洗井通道,可在防砂井中实现钢管电缆的穿越、分层和反洗井的功能,弥补了常规分层工具不能同时具备过电缆及反洗井功能的缺陷。介绍了该工具的结构、原理、陆地性能试验及现场应用情况。目前该工具在海上油田应用效果良好,具有很好的市场推广前景。     

机械式抽砂管柱结构及作业工艺改进

为了解决海上油气井出砂问题,克服水力冲砂技术及传统抽砂工艺的不足,对机械式抽砂管柱结构及作业工艺进行了改进。管柱包括顺序相连的滑套、上单流阀、捞砂泵、装砂筒、下单流阀和引鞋。单次下入后,反复上提管柱吸砂,下放排液,可实现大容量捞砂,遇阻后可通过旋转管柱实现破除砂砾胶结,解决砂卡问题。该技术的关键工具捞砂泵采用独特V形密封和耐磨环结构,密封效果好,单次作业后磨损轻微。经现场应用证实,该工艺管柱遇砂后有效进尺均超过1.83m,88.9mm(3英寸)油管内装砂高度均超过8.23m,具有推广应用价值。     

一趟多层压裂充填防砂工具卡钻打捞处理方法

在对海上油田某大斜度井进行压裂充填完井作业时,整套多层充填服务工具卡钻、落井。针对落鱼的高硬度特性,特制了高强度打捞公锥。现场对公锥、可退式卡瓦打捞筒等工具进行特殊改造,以匹配打捞要求。针对内外层相互卡钻限位的特性,将处理对象由高硬复杂的服务工具变更为结构相对简单的外层防砂管柱,通过打捞外层管柱而带出最为复杂的内层工具,优化了打捞工艺,节约打捞工期8%。实践证明,该方法有效解决了大斜度井内非常规、高硬度、多层同心管柱并存的服务工具卡钻问题,避免了卡钻事故复杂化,为今后解决类似工具卡钻落井问题提供处理思路。     

侧钻水平井固井充填防砂一体化工艺的应用——以曹妃甸11-2油田为例

老井侧钻是渤海油田低效井治理和老区挖潜上产的重要手段,但是面临着工艺复杂、工期长,成本高等问题。针对海上油田井网不规则、层系复杂、出砂严重、作业日费高等特点,研发了一套适用于海上油田的固井充填防砂一体化工艺新技术,并在曹妃甸11-2油田进行了现场试验。试验表明,该技术能一趟钻完成砾石充填防砂与固井作业,工具可靠、工序简单,作业效率高,降本增效显著。这为渤海油田老井改造挖潜剩余油,提高油田的经济开发效益奠定了重要的基础。     

提高套管内一趟多层砾石充填防砂反循环成功率的方法

本文从反循环作业井现状调查、原因分析、工具结构调整、现场应用及效果检验等环节,系统分析如何提高套管内一趟多层砾石充填防砂反循环作业的成功率。     

可循环压井带封注采管柱的配套优化

针对塔河油田单井注气管柱腐蚀易导致封隔器解封困难,注气单流阀容易密封不严、开启压力低,封隔器无法起到保护套管作用,且气窜后不能循环压井的问题,研制了一种可循环压井带封注采管柱。该管柱包括环空压控式多次开关循环阀、防腐封隔器等关键工具;环空压控式多次开关循环阀可实现多次开关,用于气体回窜时循环压井;防腐封隔器胶筒采用金属网端胶筒、聚四氟背圈和中间AFLAS胶筒组合而成,具有良好的支撑性能、耐腐蚀性能和密封性能;优化分级解封机构及卡瓦防砂设计,降低上提解封力;分体式双向卡瓦锚定结构,达到防止完井管柱位移目的。该工艺在塔河油田应用16井次,工具性能稳定,满足注气开发需求,解决了封隔器解封困难的问题,降低了井控风险,具有很高的推广价值。     

YC—152压裂防砂一体化工具的研制

针对目前疏松砂岩油藏压裂防砂由于受到充填工具的限制,采用2步法施工周期长、作业成本高,而且压裂效果难以保证的难题,研制了YC—152压裂防砂一体化工具。该工具集地层压裂改造和环空充填防砂于一体,主要由坐封装置、高压复合密封组件、锁紧装置、悬挂装置、丢手装置、解封装置和填砂装置7部分组成。携砂液流通通径大,满足4 m3/min排量压裂施工的需要;封隔压力高达35 MPa,悬挂能力700 kN。室内试验和现场试验表明,该工具综合性能可靠,很好地满足了压裂防砂的要求。     

五层一趟管柱砾石充填防砂技术在南海东部的应用

砾石充填完井在南海东部地区并不常见,近年来,随着恩平油田群的开发,砾石充填防砂在南海东部
地区也逐步得到应用。高速水管内砾石充填具有防砂有效期长、保持产能好、能够实现分层选择性防砂等优点,能
有效地解决出砂造成的砂埋油层、井筒砂堵、设备磨蚀砂卡等问题。但一趟五层高速水砾石充填由于一趟管柱完
成充填层数多,具有风险高、连续作业时间长、对井下工具和地面防砂设备稳定性要求高等特点,本次恩平２４－２
油田第一批开发井完井作业中的３口井有２口定向井实施了一趟五层高速水管内砾石充填防砂作业,对井下工具
和作业人员提出了严峻的考验,也为一趟多层高速水砾石充填在南海东部地区的适用性做出了先探性试验,现场
根据作业情况也对工具和工艺做出了相应的改进,为以后在本地区进行一趟多层砾石充填作业提供了宝贵经验。