中原油田研制成功适用小井眼钻井的NT29螺纹钻杆

随着小井眼井数量的不断增多和钻深的不断增加,对钻杆的要求也越来越高。川东北地区小井眼深井钻井,急需钻杆接头直径为95．0mm、抗扭性能强、密封性能好的特殊钻杆。为此,中原油田设计出了NT29钻杆接头螺纹及量规。该螺纹具有高抗扭、密封性能好、拆卸扣速度快、抗疲劳强等特点,     

用于小井眼的Ultra-Lite随钻测量系统

据ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒ报道 ,英国Ｇｅｏｌｉｎｋ有限公司开发的 73ｍｍＵｌｔｒａ -Ｌｉｔｅ随钻测量系统 ,可安装在带有接头的钻杆或连续油管上 ,用于小井眼重入钻井中的测井作业。Ｕｌｔｒａ -Ｌｉｔｅ随钻测量系统与外径较小的定向钻井装置相匹配 ,可直接用于现有井眼中的侧钻 ,作业时不必切割和起出套管与衬管 ,从而可节省大量的费用。钻井研究表明 ,无论是使用带有接头的钻杆还是使用连续油管进行侧钻作业 ,采用这种新型随钻测量系统均可节省 40 %的钻井费用。Ｕｌｔｒａ -Ｌｉｔｅ随钻测量系统可与现有的定向装置兼容…     

冀东油田水平井机械卡水技术

随着开发的深入,冀东油田部分水平井出现了高含水问题,由于水平井井身结构复杂、井斜大,侧钻井油层段井眼尺寸小,常规的机械卡水工艺无法实现卡水,而化学堵水费用高、施工周期长、风险大,为此,根据冀东油田常规水平井、侧钻水平井的不同井型和井身结构特点,研究了常规射孔和筛管完井水平井的单双卡技术,同时开发了小井眼尺寸的悬挂φ73 mm、φ88.9 mm、φ101.6 mm尾管完井的侧钻水平井单双卡技术,研制了外径70 mm、54 mm两个系列的小直径卡水工具系列,形成了水平井卡水施工的配套施工工艺,对水平井大斜度井段采用桥塞加水泥封层的复合卡水工艺进行了试验.该研究成果对国内类似复杂结构水平井进行卡水作业具有借鉴意义.     

SJC-2C水泥胶结测井仪在开窗侧钻井中的应用

SJC-2C水泥胶结综合测井仪由CBL、VDL、CCL和GR等组成,仪器外径为φ43 mm,适用于开窗侧钻井或水平井,一次下井同时记录4条曲线.仪器最高耐温耐压为175℃、100MPa,单芯电缆传输.用该仪器替代进口DDL系列CBL测井仪,在新疆塔河油田的小井眼固井质量检查测井中取得了良好的经济和社会效益.     

深水用伸长钻杆

过去,多数的延伸钻井(ERD),是采用φ140mm钻杆或φ140mm钻杆加φ168mm钻杆来钻进的,但由于φ140mm钻杆液压性能的影响,造成井身不易清理,进尺速度慢,井身轨迹得不到控制和钻杆卡钻等问题。使用φ168mm钻杆虽然可大大减少液压损失,但在多数情况下,在设计上待解决的问题较多。 美国Grant?Prideco公司研制成φ149mmXR型钻杆,可极大提高液压效率。这种新型钻杆不仅减少了液压损失,还可望提高延伸井、深水及超深井(包括3048m及更深)、大直径井段(φ311mm及更大)的钻井效率,凡需要钻头用比φ140mm钻杆能提供更大水马力的井,最适合选用这种新型钻杆。此外,还为新型钻杆专门开发出一种高抗扭矩XT-57钻杆接头,它的外径仅178mm,如掉落在φ244mm套管或φ216mm裸眼井段内,可用打捞筒打捞上来。 钻杆主要规格钻杆接头主要规格 外径 149mm 外径 178mm 公称质量 35.1kg/m 内径 108mm 壁厚 9.5mm 抗拉载荷 5335kN 钢级 S-135 抗扭载荷 416kN 长度 5.10～13.20m 上扣载荷 149～250kN 抗拉载荷 3727kN 抗扭载荷 456kN 柳君译自Hart＇sE&P,2000,73(6)：62     

膨胀管封隔复杂地层钻完井技术在侧钻井的应用

塔河油田为避开老井水体,老井侧钻上提造斜点钻遇上覆石炭系巴楚组或奥陶系桑塔木组泥岩井段,泥岩垮塌掉快堵塞采油井筒。为此,通过深井侧钻技术难点分析、扩孔工具优选、膨胀管关键技术分析及深井φ130.0 mm小井眼定向钻井技术配套,形成了一套适用于塔河油田深井侧钻井的随钻扩孔、膨胀管封隔复杂地层及后续小井眼定向钻井的非常规钻完井方案。同时布置了THA井进行试验,试验井创造了国内单次作业最长428 m和施工最深5 508 m 2项记录。现场应用结果表明,膨胀管封隔复杂地层钻完井技术解决了塔河油田φ177.8 mm套管开窗侧钻泥岩垮塌带来的技术难题,确保了钻井、完井和采油等作业井眼稳定;配套的深井φ130.0 mm小井眼定向钻井所需的钻杆、动力钻具和MWD,可以确保泥岩封隔井二开小井眼顺利钻至完钻井深。     

声波仪器的革新

在侧钻井、大斜度井、水平井钻井之后 ,必须进行钻杆输送测井 ,以取得测井资料。由于钻杆输送测井具有一定的复杂性和难度 ,而且在我国开展的时间还很短 ,因此 ,目前的钻杆输送测井仪器系列尚不完整 ,施工工艺还不够完善 ,从而制约了侧钻井、大斜度井、水平井的广泛开展。结合常规测井经验 ,经反复分析后 ,对钻杆输送测井仪器提出了如下 3方面的改进措施 :ａ)在声系外部加多个橡胶护套 ,将声系罩起来。橡胶护套厚 2ｍｍ ,则仪器外径加护套外径为74ｍｍ ,仍然可以通过钻杆接箍和母卡子 (内径 78ｍｍ)。这层护套避免了仪器与井壁的直接接触 ,…     

国外小井眼钻井技术的发展及启示

介绍国外小井眼钻井技术的研究与应用状况。由于小井眼井钻机的轻便性、较少的资金投入、较低的运输费用和日作业费用,与常规井相比,小井眼钻井可节省15％～20％的费用。小井眼钻井占地面积少、对空气的污染少、废液、废气排放少,可最大限度地减少对环境的影响。小井眼钻井技术最典型的应用是在后勤保障十分困难的边远地区钻勘探井和在较小井眼的老井中再次钻入。此外,小井眼钻井技术也用于生产井、超深井、老井侧钻、水平井和多底井钻井。小井眼钻井技术也存在局限性和一些问题,如:钻杆柱失效、工具接头失效、井温监测较困难、钻速低、钻深有限、井眼的完整性和井壁稳定性问题以及小井眼用工具的缺乏等。随着小井眼钻井技术的发展,近年来已经逐渐形成了二个工业性钻小井眼的模式:一是Shell/EastmanTeleco利用高速井下马达的方法,另一个是改型的矿用钻机的方法。利用连续油管钻井为完成高效益的小井眼井提供了潜在的能力。适用于小井眼用钻头、水力助推器、测井工具、导向工具以及早期井涌监测系统等的开发应用,使小井眼钻井更加安全、快速、经济。     

套管侧钻井测井条件优化的应用研究

套管开窗定向侧钻(水平井)技术，是“九·五”国家重点科技攻关项目，其中裸眼测井技术是该技术系列推广应用的关键一环。详细分析了小井眼侧钻定向井裸眼测井的窗口条件、井眼轨迹控制、井壁控制、测井工具优选等方面的技术。经吐哈油田多口侧钻井的测井实践证实：西仪厂生产的3700小井眼测井工具(φ70mm)具有精度高、性能可靠等特点，能够适应小井眼侧钻井复杂的井眼条件要求。     

定位式钻杆输送电缆测井技术及其应用

近年来油田采用一些大斜度定向井、老井开窗侧钻井等钻井技术，测井面临如何作业的新问题。中原油田研究开发出一种定位式钻杆输送电缆测井技术，借助于钻杆起下常规测井仪器和电缆的方式完成测井任务。系统的关键部分是旁通接头和仪器卡子。根据中原油田地质特征优选CLS3700系列小井眼井下仪器组成测井系列，包括双感应－八侧向测井仪、补偿声波测井仪、自然伽马测井仪、磁定位测井仪、补偿中子测井仪、补偿密度和连续井斜测井仪等，一次下井可完成9条测井曲线。两年来的应用效果良好。     

随钻扩眼钻柱结构优选及现场应用效果评价

在随钻扩眼作业过程中,扩眼工具组合是最重要的可控参数,不合理的钻柱结构会使钻柱振动加剧。鉴于此,基于有限元动力学分析方法,建立钻具-地层有限元动力学分析模型,模拟不同扩眼工具和钻柱结构对钻具运动轨迹、扭转角速度及钻杆等效应力的影响。研究结果表明:随着2段承压钻杆间普通钻杆长度的增加,下部钻具组合在高低边方向的运动加剧,承压钻杆长度增加,下部钻具振动减小;近钻头钻杆长度和位置对承压钻杆钻柱所受的等效应力和扭转角速度影响不大,但会改变加重钻杆的位置,使井口轴向力有很大变化。推荐目标区块φ149.2mm侧钻井眼内随钻扩眼工具组合为:双中心钻头+φ120.0 mm单弯螺杆+φ88.9 mm无磁承压钻杆1~2根+φ88.9 mm钻杆10~20根+φ88.9 mm加重钻杆15根+φ88.9 mm钻杆。所得结论可为解决小井眼随钻扩眼作业中稳定性差以及扭矩突变所引起的钻柱破坏提供参考。     

非API钻具在小井眼水平井中的应用

苏里格小井眼水平井钻井中使用ф88.9 mm钻具出现"两小一高"(排量小、扭矩小、压耗高)的问题,使得螺杆在水平段钻进中动力不足,影响了提速提效。通过API REG 7G计算了钻杆管体的抗扭强度,通过有限元软件分析了接头尺寸与抗扭性能的关系,并根据特殊钻井工艺参数对API钻具接头扣型的要求,提出使用双台肩接头,解决了苏里格水平井钻井中无法在ф177.8 mm技术套管内使用ф101.6 mm钻具的技术难题,实现了钻井过程中的大排量、高螺杆输出扭矩、低循环压耗,满足了苏里格小井眼水平井钻井的需要。     

φ73 mm非标钻杆专用提升吊卡

目前51/2″套管开窗侧钻井下的是4″尾管固井,因其套管内径较小,使用的钻具强度较低,影响修井的成功率.新开发的φ73 mm非标钻杆增加了钻具的刚度和强度,但由于钻杆接头结构的特殊性,使起下钻成为难题.经过设计、加工和室内实验,成功研制了φ73 mm非标钻杆专用提升吊卡,将吊卡和卡瓦的功能进行了组合,可以有效卡紧钻杆,解决了φ73 mm非标钻杆起下钻的难题.经过现场应用证明,该工具设计新颖,结构合理,安装方便,操作简单,工作安全可靠.     

新型特殊结构钻杆在塔河油田超深井的应用

井底水力能量是影响超深井钻井速度的主要因素之一,通过对超深井水力能量进行分析,采用Ф177.8 mm小接头外径和Ф101.6 mm大水眼的Ф139.7 mm双台肩钻杆,能有效降低循环压耗,增加钻井排量,提高超深井的机械钻速。6 000 m井深使用Ф139.7 mm双台肩大水眼钻杆,在相同排量下循环压耗比普通Ф139.7 mm和Ф127 mm API钻杆分别降低3.47 MPa和10.91 MPa;相同压降下排量比普通Ф139.7 mm和Ф127 mm API钻杆分别提高4.5 L/s和10 L/s。子母接头钻杆配合气动卡盘使用,实现了超深井单吊卡起下钻,有效减少了钻杆本体的损伤,可节约起下钻时间。现场试验表明,新型特殊结构钻杆可有效提高超深井钻井速度。     

大斜度小井眼随钻扩眼钻柱动力学研究

随钻扩眼钻井技术是一种能有效解决小井眼钻井难题的重要技术,但存在钻柱动力学稳定性差、扩眼效果不理想和钻速低等问题.文章针对TH-A井(φ)149.2 mm大斜度小井眼随钻扩眼至(φ)170 mm井眼作业过程,基于有限元力学分析方法,建立了适合大斜度小井眼的随钻扩眼钻柱动力学模型,采用Newmark法进行随钻扩眼有限元动力学模拟,研究BHA在小井眼中的运动状态,分析钻柱各关键位置处扭转角速度、扭矩、等效应力、井口轴向力及扭矩的时间响应.模拟结果与实测吻合较好,为研究随钻扩眼钻柱的振动特性,优化随钻扩眼措施提供了理论支持.     

元坝气田超深小井眼侧钻技术浅析

元坝气田超深小井眼侧钻点井深超过6 000 m,施工中面临小钻具抗拉抗扭能力弱;泵压高、循环排量小,上返速度低,携砂困难;小螺杆、小钻具定向难度大;井温超过150 ℃、钻井液液柱压力超过135 MPa,对定向仪器和工具要求高;卡钻风险大等技术难题。为此,通过优化井身结构设计、优选开窗侧钻点、采用抗175 ℃高温及抗172 MPa的MWD定向仪器+螺杆钻井技术、优化钻具组合、精确控制钻井参数等侧钻关键钻井技术措施,并将其成功地应用到YB272-1HC井、YB10-3C井、YB27-1HC井等超深小井眼开窗侧钻施工作业中。结论认为,通过现场实践形成的进行超深小井眼侧钻配套技术为今后类似侧钻井施工提供了较高价值的应用参考。     

大庆油田油层套管钻井技术研究

在分析大庆油田套管钻井技术中非顸驱条件下的管串连接方式、套管抗扭和连接性能、钻头单井成井率、油层套管完钻后管内测井等难点的基础上，设计了φ177．8nm油层套管钻井、固井及测井工艺，同时研制、配套了φ177．8mm油层套管钻井专用的工具，包括方套转换接头、高抗扭热应力补偿器、防掉水泥式浮箍、高抗扭套管、φ244，5mm钢制PDC钻头等，并详细介绍了其结构、工作原理及技术特性。在葡浅3-更1井和葡浅3-73井φ177．8mm油层套管钻井的成功试验表明，大庆油田油层套管钻井技术能满足现场施工要求，而且与常规钻井技术相比，减少了井下事故，缩短了钻井周期，提高了机械钻速。     

SDZ-7060恒功率双侧向测井仪的研制

随着油井完井技术与增产增注方法的改进,小井眼钻井在油田中越来越多地应用,而常规尺寸的双侧向测井仪器在小井眼井中无法使用,因此,研发了小井眼系列的SDZ-7060恒功率双侧向测井仪。结合小井眼微球测井仪器,可以提供地层深、中、浅三条电阻率曲线。通过电路安放于电极系内部的结构设计、电路模块化设计、高信噪比电路设计和功率控制方式设计,SDZ-7060恒功率双侧向测井仪器具有外径小、耐高温、动态范围大、测量精度高和稳定性好等特点,很好地满足了油田对小井眼双侧向仪器的需求。文章概述了SDZ-7060恒功率双侧向测井仪的工作原理、电路实现及实际应用。     

小井眼免钻塞注水泥装置的研制与应用

需要钻塞的分级箍固井工艺是注水泥完成后，要将留井工具钻掉，钻除过程中存在落物、钻偏、钻漏套管等风险，直接影响后期的施工和油气井的寿命。免钻塞固井工艺是固井完成后把装置内部的构件全部提出井筒外即可，省去了钻塞过程，缩短了完井时间，减少了井下事故发生的概率。但是这种免钻塞装置的尺寸较大，仅适用于7in或5 1/2in井眼中，在目前以经济效益为导向的经济开发方式下，老油田的挖潜增效，常常为减少投资成本利用废旧老井，如侧钻井，这种井的井眼尺寸小，已有的免钻塞注水泥装置在小井眼的井筒中无法排布。为此，研制了一种小井眼免钻塞注水泥装置。     

侧明151井φ139.7mm套管走向开窗侧钻小井眼技术的研究

侧明151井是中原油田φ139．7mm套管定向开窗侧钻小井眼技术攻关的第一口井。该井斜向器陀螺定向、φ139．7mm套管开窗、修窗一次成功，整个裸眼段φ116mm小井眼轨迹控制良好，完全达到设计要求，为中原油田老井侧钻、特别是小井眼套管定向开窗侧钻小井眼技术的提高打下了坚实的基础。文中详细介绍了该井的施工情况及技术特点。