随钻扩眼工具的研制与应用

随钻扩眼技术是近年来兴起的一项钻井新技术,其原理是采用随钻扩眼工具在套管下边钻边扩,最终实现井眼尺寸比领眼钻头尺寸大,以达到提高完井质量及解决复杂事故的目的。胜利油田钻井院研制开发了随钻扩眼工具JK215-237,介绍了随钻扩眼工具的结构及特点,详细叙述了该工具在垦628井现场试验情况,试验结果表明,JK215-237随钻扩眼工具结构合理,能够实现套管下边钻边扩,扩眼的结果能够提高完井质量,该工具的研制与应用对随钻扩眼技术的应用以及随钻扩眼工具的研制具有重要的指导意义。     

钻扩眼工艺可在一次连续作业中进行钻井与扩眼

采用标准扩眼工艺来扩大裸眼井段时,作业人员通常先钻一个领眼至下一个套管深度,然后再运行一个带可伸缩臂的管下扩眼器,由于机械钻速低,这个任务比钻领眼更耗费时间。休斯·克里斯坦森公司（ＨｕｇｈｅｓＣｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ）开发出的随钻扩眼（ＲＷＤ）工艺允许在一次连续的作业中进行随钻扩眼,在单次操作中提供井眼扩大以及大于套管井眼尺寸的钻井作业。随钻扩眼技术还可以进行大斜度井、多侧向大井眼井、膨胀性与流动性地层以及枯竭砂层的钻井以降低卡钻的风险。该系统可为砾石充填提供更多空隙,并可用于从竖井到水平井的钻井…     

经济高效的随钻扩眼新方法

介绍了一种先进的随钻扩眼新方法和工具。随钻扩眼技术与常规的先钻领眼后扩眼方法相比，可节省1～2倍的钻井施工时间，减小各层套管尺寸，减少起下钻次数，提高机械钻速，降低卡钻概率。随钻扩眼工具设计合理，强度高，灵活性强，可实现由地面控制扩眼器在井下的“开／闭”，现场应用结果证实，这是一种非常可靠的扩眼工具。     

随钻扩眼技术在渤海某油田的应用

随钻扩眼技术采用随钻扩眼工具配合常规钻头钻具组合,在正常钻进的同时扩大原井眼,不仅减少了起下钻时间,提高了机械钻速,同时也降低了卡钻风险,已逐渐成为一种应对塑性蠕变复杂地层、优化井身结构、提高油气井建井质量、提高钻井速度、降低钻井作业成本的钻井新技术。     

南堡潜山油气藏小井眼开窗侧钻技术

南堡潜山油气藏因埋藏深,导致井身结构复杂、钻井周期长、成本高,为进一步提高勘探开发效益,开展了老井?177.8 mm 套管开窗侧钻二开次完井试验工作。NP280C 井是南堡油田第一口?177.8 mm 套管开窗侧钻潜山井,该井开窗侧钻点深、二开次完井井眼尺寸小,给开窗侧钻作业带来诸多难题。通过优选深层套管开窗侧钻工艺、小井眼扩眼技术、膨胀尾管悬挂器+ 直连套管完井方案,探索出一系列钻完井技术对策,保证了NP280C 井套管开窗侧钻作业的成功实施。为南堡油田深层潜山老井重复利用提供了技术支持,也为同类油气藏老井侧钻施工提供了技术借鉴。     

南海西部高温高压探井随钻扩眼技术

南海西部海域莺- 琼盆地地温梯度大、压力系数高,在高温高压井段作业时往往需要维持较高的钻井液密度,导致安全密度窗口窄,钻井过程中易发生漏、喷同存的复杂情况。为提高高温高压井的钻井安全和效率,采用随钻扩眼技术,增加套管层次,进而为钻井作业提供良好安全窗口。以莺- 琼盆地某高温高压井钻井难点入手,分析了针对目标区域钻井难点的相应对策,并从扩眼技术适应性、扩眼工具选型、扩眼工具与领眼钻头尺寸优选、扩眼钻具振动分析、水力分析、现场技术关键等方面对随钻扩眼工艺进行分析,形成了相应的随钻扩眼工艺技术。     

膨胀悬挂直连型尾管小井眼二开次钻完井技术

φ177.8 mm套管内的小井眼窄间隙井钻遇高压层、易坍塌地层及漏失地层时,若采用常规技术手段和井身结构则难以下入技术套管封隔漏失层实施二开次钻井及完井作业,若采用膨胀套管充当技术套管,构建"临时井壁"封隔复杂层将面临成本高、周期长等问题。为此,提出了悬挂直连型尾管代替膨胀套管的封隔方案,利用膨胀悬挂器悬挂大直径尾管和提供尾管头密封的优势封堵复杂层,然后下入随钻扩眼钻头钻至目的层,实现二开次完井。对随钻扩眼钻头和大通径膨胀悬挂器进行了设计,对尾管尺寸进行了优选,对固井附件和固井工艺进行了设计和优化。3口井的试验结果表明,该技术实现了二开次套管完井作业,能成功封隔漏失层,满足钻井及完井要求。     

随钻水力扩眼工具在渤海自营油田的成功应用

渤海自营油田QHD32-6-D29H2井Ф152.4 mm井眼下完井防砂管柱遇阻,扩眼钻进面临地层松软易产生新井眼、井壁稳定性差易发生井下复杂情况、井身结构复杂对扩眼工具强度要求高等难题。优选了可动翼液压式扩眼器进行扩眼作业,总结了一套随钻水力扩眼器使用流程和关键技术点,同时提出了钻井液性能控制技术、预防新井眼技术等关键配套技术措施,并在QHD32-6-D29H2井成功实施扩眼钻进作业,为类似随钻扩眼工具处理井下复杂情况提供了新思路,具有推广应用价值。     

定向随钻扩眼技术在塔河油田侧钻水平井中的应用

针对塔河油田井身结构侧钻开孔尺寸受限、固井环空间隙小、地层压力系统复杂等难点,决定采用斜向器开窗侧钻定向随钻扩眼技术,与膨胀管和小井眼水平井钻井技术相配套结合,同时验证定向随钻扩眼技术在塔河油田深井应用的可行性。定向随钻扩眼技术可在套管尺寸不变的情况下,增加套管环空间隙,扩大井眼尺寸,提高固井质量,给后续的完井和采油作业提供有利条件。     

双动力随钻扩眼工艺提速特性分析

常规随钻扩眼工艺只能进行井眼简单扩大作业,功能单一,效率较低。因此,提出了一种双动力随钻扩眼方法,即扩眼钻头与领眼钻头分别由2个动力源驱动破岩,且缩小2个钻头间距。该方法既能用于扩眼作业,又能提高设计井眼钻速。根据提速机理,采用数值模拟方法分析钻压、转速和工具结构尺寸等钻井参数对机械钻速的影响规律。研究结果表明:双动力随钻扩眼工艺卸载岩石内应力效果明显,能在更短时间内使岩石达到损伤破坏;扩眼钻速随钻压增加逐渐减小,随领眼钻头转速的增加而增大,随钻头高度差的增加先增大后减小,随钻头直径比的增大而增大。研究结果可为双动力随钻扩眼装置的优化设计及参数优选提供重要依据。     

具有倒划眼和保径功能的新型扩孔器设计

针对国产常规扩孔器存在切削效率低,保径效果和倒划眼功能差的现状,设计了一种具有倒划眼和保径功能的BG型高效扩孔器,并对BG—118型扩孔器的水力推进机构、切削块伸缩机构和切削系统进行了设计计算。将新型扩孔器放在专用试验台架上,模拟现场扩孔作业,在受力作用下进行地面试验,切削块在工作槽内伸缩自如,锁块安全可靠;切削块完全张开后的直径达到设计要求,泵压差约为2 MPa。     

多功能电桥投送器

针对常规电桥投送器外径较大、无法在套管变形井中实施下电桥工艺的问题 ,研制了多功能电桥投送器。该工具的外径、长度比常规电桥投送器分别小 6mm和 4 52mm ,通过能力强 ,能保证电桥顺利下井 ;同时集投送电桥与打水泥塞功能于一体 ,在下完电桥后用原管柱打水泥塞 ,减少了作业工序。 32口井的现场试验表明 ,该工具既能满足内通径大于 10 8mm套管变形井下电桥的需要 ,又能解决常规电桥投送器无法打水泥塞的问题 ,施工成功率为 10 0 %。     

变径自锁复合固井胶塞的研制与应用

针对常规固井胶塞不能满足套管滑套工具串内径多次变化的特殊需求,研制了适应114.3 mm(4in)套管滑套固井配套工具的变径自锁复合胶塞。胶塞大、小胶碗采用分体式结构设计,按"大-小-小-小-小-大"顺序排列,采用同轴不同径的胶碗结构实现对套管刮削,同时设计了卡钉装置,具有自锁功能。室内试验结果表明,胶塞可以顺利通过模拟滑套短节,且无明显磨损,大、小胶碗未发生重叠与干涉。套管滑套固井胶塞现场试验13井次,试验成功率100%,说明该胶塞能满足套管滑套固井、完井现场施工需求。     

胜利油田郝科1井套管挤毁的启示

郝科1井是胜利油田为在东营凹陷盐岩层下深层寻找大气田的科学探索井,设计井深5500m,目的层孔二段。?244.5mm技术套管为高强度SM-110T套管,下深4324.80m,封住了3395.50~4250m厚854.50m的盐岩、青盐和紫红色软泥岩,并于1996年5月12日固井。1997年2月20日用?215.gmm钻头取心钻进至5476.33m,起钻至3945.90m突然于钻,套管变形量6.48mm,变化率0.72mm/月。由于未钻到目的层,也未见油气显示,决定用?200mm钻头加深。同年5月30日钻至5807.81m,起钻到3759.33m卡钻,经强力震击和上提2090kNK卡。推算52d套管变形量159mm,变化率为9.17mm/月。后下?89mm测井仪检查套管,上起时在3850m卡死.解除后用?152mm钻头通并,结果下到3594.42m就下不去了,只得结束施工。文中介绍了套管变形情况和得到的几点启示。     

小直径涡流检测仪

介绍一种基于低频涡流检测原理的新型小直径套管/油管检测仪器。实验和现场试验结果表明，该仪器可测量油管套管因腐蚀、磨损、挤压等原因造成的壁厚减薄、变形、破裂等缺损。仪器外径较小，可在油管内检测管壁的损坏情况。     

内插法固井工具失效典型案例及预防措施

内插法固井技术是针对大尺寸套管或表层套管固井特殊性而采用的技术,由于其省时、替量少的特点在某盐穴储气库?339.7 mm大尺寸套管固井现场大量推广应用。随着施工作业的增多,内插法固井配套工具经常发生失效,事故原因各异,但后果严重,影响到下一步钻井工序。分析了盐穴储气库?339.7 mm套管内插法固井施工配套工具失效案例,结合工具结构与工作原理分析了事故原因,提出了相应的预防措施,对同类固井现场施工具有一定的参考价值。     

膏盐层局部高抗挤固井工具结构及施工工艺

由于膏盐层具有塑性流动和蠕变频繁的特性,加上强注、强采作业,导致地层压力系统紊乱,造成套管损坏日益严重,严重的套损不仅影响原油的正常开采,还造成巨大的效益损失.为了解决膏盐层的套损问题,设计了局部高抗挤双层套管固井工具.通过有限元分析,对该工具的抗挤能力进行模拟计算,对优化后的工具进行性能评价试验;优化局部双层组合套管...     

海洋深水钻井井口头系统下放工具研究

介绍了Vetco和Dril-Quip公司的几种典型水下井口头系统下放工具,即临时导向基座(TGB)下放工具、762 mm导管头下放工具以及套管挂和密封总成下放工具。对这几种下放工具的结构特点和作用过程进行分析和总结,提出了改进意见和改进方案———应采用反推的原则设计井口头系统下放工具,明确下放工具与要下放的原件之间的配合方式,确定配合方式后,对下放工具中间部件的连接方式进行设计。这对我国自主开发井口头系统下放工具具有参考价值。     

Y341-100型液压封隔器的研制

胜利油田现有套损、套变井数量约占全部油水井的5％，治理套损套变井使其恢复生产是提高采收率的重要措施。针对目前现状，开发研制了Y341-100型小直径液压封隔器，配套其它井下工具使用以满足套管直径不小于110mm的139．7mm套管井的分层采油及注水等工艺要求。