管柱牙痕产生机理与减少减轻措施研究

动力钳会在管柱表面产生比较明显的牙痕，而过深的牙痕会危及管柱安全及寿命。针对此问题，通过对牙痕产生过程的分析，提出了划痕和压痕的概念。通过对钳牙与管柱表面的接触力学分析，推导出了不产生划痕的条件和压痕深度的表达式，确立了动力钳结构参数、钳牙结构参数和材料与管柱牙痕的关系，给出了减小减轻牙痕的措施。以?88.9 mm油管为例，依据该理论对动力钳结构参数、钳牙参数和材料等进行了设计，钳牙对油管表面的划痕明显改善，压痕明显减轻。研究结果可为优化动力钳结构、钳牙结构和材料提供理论依据。     

水平井免钻塞筛管顶部注水泥完井技术

采用筛管顶部注水泥完井的水平井占到胜利油田水平井总量的60%以上。该技术的主要缺点在于钻塞过程中易造成套管磨损,钻塞后内壁留有毛刺,影响后期作业效果。为解决钻塞对完井管串 的伤害,设计出集管外封隔器、分级箍、盲板功能于一身的免钻塞完井工具,开展了室内性能试验和施工工艺试验。在筛管顶部注水泥作业结束后采用下打捞矛打捞内套的方式有效避免了钻塞带来的不 利影响,减少了完井作业时间及成本。该技术在胜利油田累计施工40余口井,保障了后期酸洗及填砂作业效果,推动了水平井筛管完井技术的进一步发展。     

WTQ245-N微牙痕套管钳的研制与应用

普通套管钳在结构形式及夹紧方式等方面存在不足,工作过程中会对套管表面造成较大损伤。鉴于此,研制了WTQ245-N型微牙痕套管钳。这种套管钳主要由浮筒、吊架、主钳、背钳、液压系统及扭矩仪等组成,由于它使用液压背钳和专用微牙痕钳牙,并采用特殊的滑动槽径向压紧方式,因而可大大减轻对套管的损伤。中原油田2口井的现场应用结果表明,这种新型套管钳与普通套管钳相比,工作时产生的牙痕深度小于0.40 mm,对套管表面的损伤很小,尤其适用于高含硫油气田的下套管作业。     

动力钳的钳口分析

<正> 为了减轻石油工人在井口作业中繁重的、不安全的体力劳动和加快井月作业的速度,一些石油机械研究所和油田已研制了几种不同钳口结构的动力钳,包括钻杆、套管和油管动力钳。有些动力钳在经过现场试验后取得了可喜的成果,并已进入小批量的工业试验阶段。 各兄弟单位,通过对各种动力钳的钳口分析及试验中的实践,公认动力钳的钳口卡紧机     

动力钳钳口卡紧机构的分析

本文针对管钳、油管、套管动力钳以及钻杆动力钳等几种类型的钳口钳牙作用力的分析,讨论了经济合理的切径比m值的选择问题,为设计和使用动力钳提供一定的参考依据。     

罗家寨气田飞仙关气藏高酸性气井完井工艺技术实践

高酸性气井中的硫化氢与二氧化碳对油管、套管产生严重的腐蚀，威胁着气井的安全生产，完井方式选择不当也会加剧这种腐蚀。通过国内外调研，提出了一种采用材质防腐的完井方式，该完井方式通过采用永久式封隔器、特扣内衬油管和不锈钢井口来达到使酸性气体与井下生产管串隔离的目的，从而防止油管、套管腐蚀，并延长气井的免修期，可在高酸性气田推广这种完井方式.     

导管架Ф508mm套管回接技术在油田开发中的应用

导管架回接完井技术是在预钻井作业完毕后,安置导管架并安装上部组块,实现套管回接,建立水下至地面的流体通道后转入完井生产作业。为了节约钻机资源,海上某油田进行多次调研,最终实现导管架回接完井作业。导管架回接作业的最外层为?508mm套管,回接作业包括连接、安装扶正器、对孔、对井口、回接锁紧等几项工序,并最终通过试压验证回接的可靠性,回接作业中需要考虑井口密封及承受载荷方面的影响,以便满足长时间生产的需求。该油田通过对管串的受力分析及现场切割等工艺,实现了20余口井的回接,为顺利投产奠定了基础。在回接过程中,管串受导管架安装精度影响较为明显,需要在后续油田作业中加以控制。     

完井管串长度偏差因素分析与应用

完井管串的长度必须经过仔细计算确定,井温、液柱压力、管柱自重以及浮力等的共同影响因素必须考虑到,这些因素会直接导致完井管串的长度发生变化。通过对完井管串的受力分析,将这些共同作用因素转化为可量化计算的公式,经过计算的结果能直接显示出偏差值,完井管串的长度可以通过调节偏差值达到减少误差的目的,接近理想的完井工艺要求。     

套管动力钳转矩监测系统

下套管作业时，套管螺纹联接质量的好坏直接影响着油井寿命，因此有必要研制一种套管动力钳转矩监测系统。以目前国内常用的ＴＱ－２０型套管动力钳为例，介绍了一种与之相配套的套管钳转矩监测系统的功能特点，测试原理，结构设计，并对实测各类紧扣曲线进行了分析。该系统采用主从机结构，主机为工业控制微机，从机为单片机系统，主从机采用远距离通信传输，大大地改善了工业控制微机的工况条件。该系统实现无人监控、自动记录、绘     

水平井裸眼选择性分段压裂完井技术及工具

苏里格气田属低压、特低渗透气藏,由于完井方式的不同、井身轨迹弯曲和井眼尺寸等因素的限制,使得裸眼水平井与直井以及套管固井水平井的选择性压裂完井管串有很大区别。介绍了利用油管作为完井和压裂管串,一趟下入长水平裸眼段而不需要下套管固井、射孔等作业,实现了裸眼水平段选择性分段压裂工艺技术及该技术的管串结构、工艺原理、技术特点、配套工具和现场应用。研究及现场应用表明,采用该技术比其他低渗透气藏压裂增产技术开发效果更好,投入成本更低,具有显著经济及社会效益。     

微牙痕下套管技术在川东北高含硫气田的应用

高含硫油气田H2S极易通过油气井管柱的伤痕对其进行腐蚀,缩短套管和油管的寿命。为此引进美国ECKEL公司生产的φ219 mm(85/8英寸)HS HT型微牙痕液压套管钳,改造扭矩仪、液压动力站、气动卡瓦等设备,配套形成微牙痕下套管技术。该技术的应用可使套管体损伤降低到最小程度,牙痕深度小于0.08 mm,有效减轻H2S对入井套管及油管的腐蚀,延长套管及油管的使用寿命,为高含硫油气田生产开发提供技术支持。     

高含硫气井罐装电潜泵系统排水采气工艺

为了将常规气井常用的电潜泵排水采气工艺应用于高含硫气井,同时满足高含硫气井保护套管的要求,基于高含硫气井的完井方式及电潜泵排水采气工艺自身的技术特点,针对套管保护、气体干扰及深井电潜泵机组振动等问题,在完井管柱设计、工具配套等方面开展了攻关研究,并在L2井进行了排水采气工艺设计。结果表明:(1)所研发的一套以罐装电潜泵系统为主体、结合锚定式插管封隔器形成的高含硫气井完井管柱系统能够实现电潜泵的正常运行,并且满足保护套管的要求;(2)采用多相流泵及放气管线可以应对气体干扰的问题,使用自动换向阀可以降低电潜泵复杂流道对气井自喷的影响,配套带锚定机构的插管封隔器能够降低管柱振动;(3)所设计的罐装电潜泵系统可应用于?244.5 mm和?177.8 mm套管,其中?244.5 mm套管对应的电潜泵最大排量为900 m3/d、最高扬程为4 500 m;?177.8 mm套管对应的电潜泵最大排量为300 m3/d、最高扬程为3 000 m。结论认为,该项研究成果为高含硫气井实施电潜泵排水采气工艺提供了技术支撑。     

压采一体化工艺在东胜气田小井眼定向井中的试验应用

东胜气田锦58井区纵向发育多套气层,前期采用水平井预制管柱裸眼封隔器压裂工艺建产,导致部分气层未得到动用,且剩余气分布零散。为实现低成本开发剩余气,采用小井眼定向井开发,φ114.30 mm套管固井完井,优化形成小井眼压采一体化工艺技术,即压裂管柱和生产管柱为一体化。通过封隔器及滑套喷砂器优化设计,单趟管柱最高可改造4层。现场应用表明,东胜气田锦58井区采用压采一体化管柱压裂9口井,施工成功率100%,压裂后平均日产气1.98×104 m3,取得了较好的效果。     

侧钻小井眼裸眼封隔器完井的技术改进

为探索苏里格气田降低开发成本、挖掘气藏剩余产能的有效途径,长庆油田近些年陆续开展了一些老井侧钻水平井的技术试验,取得了较好的开发效果。对于Ø139.7 mm套管的老井侧钻小井眼水平井,由于裸眼井筒尺寸过小,侧钻时对套管产生了明显偏磨,给裸眼封隔器完井工具的入井、坐挂和回接均带来较大的风险,试验过程出现了一些复杂情况。针对苏里格气田侧钻小井眼裸眼封隔器完井复杂情况的技术分析,找出了形成复杂情况的关键因素,优化了完井工具的管柱结构,完善了完井作业的施工方案,在2口试验井中一次成功的实现了完井管柱入井、悬挂器坐封脱手和悬挂器回接作业,取得了预期的改进效果,为侧钻小井眼裸眼封隔器完井技术的推广试验积累了经验,为长庆苏里格气田的产能挖潜提供了技术借鉴。     

侧钻水平井膨胀套管完井新技术

针对侧钻水平井完井过程中存在固井质量差、井筒内径过小、后续作业困难等问题,开发了侧钻水平井膨胀套管完井新技术。该技术能够有效扩大生产套管内径,具有完井管柱坐挂和封隔2种功能。地面试验表明,膨胀套管完井管柱工艺设计合理,可以解决常规侧钻井完井过程中出现的问题;该管柱密封性好、操作简便、成本低、效率高,具有较高的推广应用价值。     

一次多层压裂充填技术在?177.8 mm套管井中的应用

渤海油田?177.8 mm套管内通径较小,其一次多层充填防砂服务管柱的双层内管尺寸较小,无法满足压裂充填高排量的要求,只能进行逐层射孔逐层压裂充填,完井时效低,工期费用高,且不能下入分采管柱。分析了传统?177.8 mm套管充填防砂工具应用中存在的问题,提出了?177.8 mm套管一次多层压裂充填工具的国产化研制方向,即增大冲管尺寸。该套工具将防砂管柱的内通径由76.2 mm增至98.55 mm,可以下入分采管柱;服务管柱冲管外径由73.0 mm增至88.9 mm,小环空截面积达16.77 cm2,过流面积较大,摩阻较小,反循环压力可以控制在20.69 MPa以内,可以实现一次多层压裂充填。该套工具2018年在渤海油田现场应用24口井,取得了较好的经济效益,现正在渤海油田大规模推广应用。     

渤海油田定向井井身结构优化及应用

井身结构优化是钻完井降本提效的主要措施之一。论证了目前渤海油田常规定向井所采用的?444.50 mm井眼(?339.73 mm表层套管)+?311.15 mm井眼(?244.47 mm生产套管)、?444.50 mm井眼(?339.73 mm表层套管)+?250.82 mm井眼(?177.80 mm生产套管)两种井身结构组合的优缺点,提出了?311.15 mm井眼(?273.05 mm表层套管)+?241.30 mm井眼(?193.67 mm生产套管)的井身结构,并论证了该组合的钻完井可行性。现场应用表明,与邻井相比,采用优化后的井身结构机械钻速可提高35.8%,单井可节约钻井成本约200万元,降本增效成果显著,具有非常广阔的应用前景。     

套管钻井专用钻头试验研究

在分析套管钻井技术存在钻头单井成井率难点的基础上,简要介绍了Ф339．7、Ф273．1mm表层套管钻井钻头（镶齿固定式和延展胀开式钻鞋）、Ф244．Ф244.5mm技术套管钻井钻头（铰接胀开式钻鞋镶齿固定式和延展胀开式钻鞋）和Ф177．8mm油层套管钻井钻头（钢体PDC钻头）的结构、原理、技术特点和技术参数。详细叙述了Ф339．7、Ф273．1mm表层套管钻井钻头和Ф177．8mm油层套管钻井钻头的单元试验和现场试验情况。结果表明,大庆油田研制的套管钻井专用钻头可以满足现场应用要求。     

水平井筛管完井提拉预应力工具的研制

为解决稠油热采水平井开发中套管串受热伸长的问题,研制出一种水平井筛管完井提拉预应力工具,采用水平井筛管上部固井段提拉预应力的完井方法,缓解套管损坏和井口抬升问题。室内和现场试验表明,提拉预应力工具可支撑套管完全离地,安全提拉力达100 t,提拉预应力工具可明显吃入地层,产生有效提拉力,满足水平井筛管完井作业要求。该工具填补了水平井提拉预应力工具的空白,具有推广应用价值。