新型筛管顶部注水泥工艺及配套装置分析

针对传统筛管顶部注水泥工艺中,管内液柱振动易导致分级箍提前开孔,管外封隔器提前涨封等问题。提出新型筛管顶部注水泥工艺方案,研制2套独立的配套装置。该装置集管外封隔器、分级注水泥器、平衡阀、球座为一体,用球座和平衡阀替代常规管柱中的盲板结构,改变传统管柱结构中的“死腔”形式。新型结构在下套管过程中不产生水击压力。如果发生管柱遇阻情况,通过开泵循环的方式能帮助套管下放到位,避免了常规工艺中的施工风险,具有良好的应用前景。     

"TCT"型膨胀式套管外封隔器应用技术研究及现场试验

在高温、高压、超深、高酸性气井固井作业中,存在裸眼封固段长、水泥浆性能难以完全适应工程技术要求等诸多问题,常导致后期完井、试气与投产过程中环空压力升高,从而增加气井投产的安全风险,降低气井的使用寿命.为此,西南油气田公司首次引进了"TCT"型膨胀式套管外封隔器,这种套管外封隔器的控制部件和密封部件设计合理,结构新颖,动作灵活可靠,承压差性能高,耐温性能好,能有效地防止注水泥过程中及封固后油气的上窜或层间窜扰.通过对"TCT"型膨胀式套管外封隔器的应用技术研究及LB地区20井、31井现场试验,达到坐封成功率100%,套管柱试压合格率100%,固井优质率80%以上.     

水平井分段完井技术及完井管柱方案

介绍了水平井完井要考虑的储层地质因素及基本原则和国内外典型服务公司水平井选择性完井技术的特点、应用效果及其管柱方案。分析了筛管和套管注水泥组合完井、筛管和管外封隔器组合完井、管外封隔器和滑套组合完井等水平井分段完井技术特点及应用情况、技术难点和解决措施。应用管外封隔器、生产滑套等工具进行水平井分段完井极大地降低了水平井完井成本,不仅实现了水平井的稳产,还可以有效抑制水平井的底水突进现象,控制含水的上升。水平井分段完井应成为今后水平井完井的主要方式。     

防止套管损坏的悬挂式注汽采油一体化管柱

油井经过长期的注汽吞吐 ,套管均发生不同程度的损坏。鉴于此 ,研制了防止套管损坏的热采工艺管柱———悬挂式注汽采油一体化管柱 ,它由特种悬挂注汽热采封隔器、井下补偿装置、对接装置和插入密封装置组成。该工艺管柱与井下防砂管柱及注汽管柱配合 ,可成功防止地层出砂 ,提高油井注汽质量 ,有效保护油层套管 ,延长套管使用寿命。悬挂式注汽采油一体化管柱在勘探试油井做了 3井次试验 ,各项技术指标均达到设计要求 ;在稠油井试验 10井次 ,成功率 10 0 % ,其主要部件特种悬挂注汽封隔器使用 30只 ,施工成功率 97%。     

热补偿扩张式封隔器与堵塞器

简介　　　　为了最大限度地降低生产成本，生产者们采用连续油管设备进行重复性使用的施工操作。一种连续油管设备是采用过油管进行增注措施和测试，该技术具有极大的发展前途。采用过油管，水井可以很快恢复生产，利用井中原有管柱还可以进一步降低成本。这种过油管的施工只需要在２（７／８）ｉｎ油管和７ｉｎ的套管中安装一套封隔器。　　　　高膨胀扩张式封隔器工艺技术是针对注水井增注和测试而研制的，该封隔器是在小直径井的措施处理管柱和测试管柱与较大直径套管之间形成密封。该封隔器释放后，就把相关的区域隔离，这样就可以注入…     

免钻免捞筛管顶部固井工艺研究与现场试验

常规筛管顶部固井工艺兼有筛管和尾管固井工艺的优点,但是固井后需要钻除管内附件。为提高筛管顶部固井工艺效率,优化了内、外管柱的结构,使用皮碗封隔器和滑套式分级箍代替常规筛管顶部固井工艺中的盲板和压差式分级箍,通过移动内管柱位置实现坐挂、注水泥、循环等操作,固井后提出内管柱时将残留附件一次带出,套管内不会残留盲板和分级箍内套,通径满足后续作业需要,实现了固井后免钻免捞,并可通过调整皮碗封隔器尺寸实现不同复合尺寸套管筛管完井。该工艺在渤海湾海上合作区块的X井进行了现场试验,完成了φ177.8 mm尾管+φ139.7 mm筛管复合管柱的筛管顶部尾管注水泥固井作业,固井候凝后直接投产,无需钻塞,节约了钻机时间。      

TAM型膨胀式封隔器

本文介绍了一种适用于裸眼井、套管变形井、大角度斜井和水平井等特殊施工作业的完井、修井工具－ＴＡＭ型膨胀式封隔器的结构和工作原理，它属内压膨胀式封隔器。文中阐述了操作步骤和使用要求。     

孤东油田高压调整井固井技术

通过对孤东油田的固井技术研究,总结了高压调整井的固井技术措施,解决了高压调整井固井的技术难题。研究与应用结果表明,套管外封隔器可有效地防止注水泥过程中及封固后油气上窜或层间窜扰;早强水泥浆体系可有效地提高水泥石的早期强度;管外封隔器和早强水泥浆体系配合使用能够明显提高高压调整井的固井质量,也为调整井固井提供了新的思路。     

机械法识别油水井管外窜槽管柱的研究

针对油井和注水井管外窜槽的危害及现有工程测井法和封隔器法识别管外窜槽工艺的不足,结合自验封封隔器和井下电子-压力计等工具的特点,设计了机械法识别油井和注水井管外窜槽工艺管柱。介绍了两种管柱的组成、结构特点及施工步骤。该管柱具有4个技术特点:(1)校深短节保证了管柱封隔器的准确位置;(2)试压装置确保封隔器以上管柱不漏失,得以准确录取资料;(3)自验封封隔器排除了封隔器不密封性;(4)井下电子压力-流量计可通过回放曲线分析窜槽情况。     

双密封套管保护封隔器的研制与应用

为了解决分注井套管保护封隔器有效期短、套管长时间承压及腐蚀等问题,研发了双密封套管保护封隔器。该封隔器增加了承压胶筒、扶正装置和复位弹簧,有效阻隔了注水压力波动对密封胶筒的破坏,并降低了管柱蠕动。双密封套管保护封隔器在现场实施5口井,最大井深2 371 m,最大井斜30.57°,注水压力17.5 MPa,持续跟踪现场测试24个月,有效密封率达100%,并继续有效。现场应用结果表明:双密封套管保护封隔器可大幅提升密封性能,延长分注管柱的使用寿命。     

水平井和侧钻水平井筛管顶部注水泥完井技术

提出了水平井和侧钻水平井筛管顶部注水泥技术,改变了常规的水平井筛管完井工艺中筛管顶部套管(尾管)不注水泥、外部环空彼此窜通的状况,为射孔开发筛管顶部过渡段油层、可靠密封过渡段水层提供了条件;研究了筛管-管外封隔器-盲板-分级箍和管外封隔器-盲板-分级箍悬挂器两套工艺,分别实现了水平井和侧钻水平井的筛管顶部注水泥固井,对20口井进行了现场试验,取得了较好的效果.     

遇油自膨胀封隔器的研究与应用

近年来,国内油田引进国外公司的遇油膨胀封隔器技术,取得较好应用效果。但是国外进口工具价格昂贵,影响了该技术的推广应用。为此,研制了遇油自膨胀封隔器。该封隔器可以随完井管柱一同下入井内,当封隔器到达指定位置后,橡胶在井筒内液体(原油)的浸泡下缓慢膨胀,直到紧紧地贴住井壁(裸眼壁或套管内壁),从而达到隔离井段的目的。该封隔器具有可靠性高、通径大、自动补偿环空间隙、现场作业简便等优点。试验与现场应用表明,遇油自膨胀封隔器可延长油气井的生产寿命,提高油气田采收率,降低开发成本,达到了设计要求。     

水平井分段完井工具的室内试验及现场应用

水平井完井技术的发展趋势是分段完井,即能实现分层开采及异质层隔离功能的完井技术。为此,设计了由内外两套管柱组成的分段完井工具,外管柱实现层间隔离功能,内管柱实现坐封管外封隔器功能。室内试验表明,管外封隔器膨胀后其外径、密封效果、耐压能力等均可满足现场应用的要求。现场应用表明,采用分段完井工具进行分段完井的水平井能实现分层开采及各个不同层系间的隔离、延长无水或低含水开采期、提高采收率的目标。      

出砂井分注管柱研究及应用

地层砂易造成分注管柱洗井通道堵塞,影响正常洗井作业和测试调配,甚至导致管柱冲检失败,造成大修;地层出砂后套管外地应力平衡状态被破坏,增加了套管变形几率。提出了Y341型+K344型封隔器组合小直径分注管柱,增大了管柱洗井通道,管柱不易沉砂,成倍降低了管柱的解封载荷,安全性和可靠性大幅提高;且适应一般及微变形井的分注,扩大了管柱的适用范围,延长了有效期。研制了2种105mm小直径分注工具,承压能力达到35MPa,满足一般及轻微套变井高压分注需求,现场应用取得良好效果。     

水敏式自膨胀管外封隔器及防突结构的研制

水平井固井存在质量差、顶替效率低、压裂窜槽严重以及水泥浆对储层造成污染等技术难题。为此,设计了水敏式自膨胀管外封隔器,分析了其工作原理,设计了肩部防突结构。该封隔器采用逐级防突装置,膨胀环A和开口铜环形成第1道碗状的防突结构,膨胀环B及丁腈橡胶护肩分别形成第2道和第3道碗状的防突结构,设计的胶筒不同配方有益于胶筒更好地与裸眼井壁贴合,起到密封作用。承压试验结果表明:水敏式自膨胀管外封隔器具有优良的承压能力,在较长时间缺水状态下仍然能够保持较好的耐压能力。所得结论可为封隔器的结构优化提供参考。     

FMB系列防蠕动扩张式封隔器研制及应用

针对常规扩张式封隔器锚定力小、寿命短的问题,设计了防蠕动扩张式封隔器。设计胶筒锚定结构,实现封隔器自身的锚定功能,避免钢性锚定对套管的损伤; 优化胶筒表面结构,提高胶筒锚定力; 设计锚定传力液缸,降低注入流体对封隔器寿命的影响。该封隔器具有2种解封方式,既满足正常生产时的反洗井需求,又降低配套管柱后期的检换风险。室内试验及现场应用表明,其锚定性能较常规封隔器提高30%以上,可有效降低管柱蠕动影响,延长分注管柱寿命,提高水驱油藏开发水平。可广泛应用于出砂、吐聚油藏的分注井。     

膨胀式长胶筒封隔器及其应用

膨胀式长胶筒封隔器是一种重要的完井工具,其特点膨胀比大,可用水泥膨胀,也可用钻井液或水膨胀,可多级连用实现多层段分段卡封。在胜利油田钻井、完井中得到了较好的应用。文中介绍了膨胀式长胶筒封隔器的结构、工作原理及用于钻井、完井的应用情况。     

超深裸眼注水封隔器的研制与应用

针对塔河油田碳酸盐岩油藏实施分段注水存在的问题,以及常规裸眼封隔器在超深裸眼分段注水工艺中存在的不足,在裸眼封隔器工作方式优选的基础上,选择K341裸眼注水封隔器方案。介绍了K341裸眼封隔器的结构和工作原理,对封隔器的胶筒、坐封机构、胶筒密闭/锁紧机构、解封机构和平衡机构等进行了结构设计,优化了K341裸眼封隔器的结构。同时为防止套管腐蚀,在分注管柱结构中增加了1级套管封隔器,并在管柱中加安全接头。2口裸眼分层注水井现场试验都取得成功,验证了超深分注管柱与裸眼封隔器的可靠性和安全性。     

遇油气膨胀封隔器在智能完井系统中的应用

遇油气膨胀套管外封隔器可辅助、增强水泥环对地层的封隔或直接代替水泥环对套管与地层之间的环空进行封隔。这种封隔器的橡胶具有自愈合能力,可将智能完井系统中的控制线、传输线预先埋入封隔器胶筒中而不需要切割、拼接,这样既节省时间又增加系统的稳定性。沙特阿拉伯-美国石油公司用EasyWell遇油气膨胀封隔器代替固井,地层中的油气流出后封隔器即可膨胀密封各分支井,实现一趟完井管柱完井,既保证控制线和传输线直达地面,又简化了完井程序、节约了资金,并且大大提高系统的稳定性。阿曼石油公司采用膨胀式封隔器与开、关控制阀相结合来进行流体剖面控制,结果表明,这种遇油气膨胀封隔器的密封性能比普通生产封隔器更优良。     

非金属水力锚研制与试验

低渗透油藏的深井分层注水采用锚定式分层注水管柱,金属锚爪易伤害套管内壁,还会发生起钻遇卡事故。利用压缩式封隔器的优点,设计出非金属水力锚。室内试验结果表明:非金属水力锚在注水工作压力下能够达到分注管柱锚定要求,同时又有效防止了套管内壁损伤、降低了分注管柱起钻遇卡风险。