浅析自动灌泥浆和固井回压控制

下套管时,为了平衡管内与环空液柱之间的压力,就要灌泥浆。人工灌泥浆时,往往发生少灌或漏灌,致使发生严重事故。为此,国外普遍使用自动灌泥浆的回压凡尔——浮箍或浮鞋。在下套管过程中,泥浆通过浮箍或浮鞋从井底进入套管。同时,还可根据不同井深要求,选择不同的灌浆孔径,以控制管柱内液面的高度。     

浅析自动灌泥浆和固井回压控制

下套管时,为了平衡管内与环空液柱之间的压力,就要灌泥浆。人工灌泥浆时,往往发生少灌或漏灌,致使发生严重事故。为此,国外普遍使用自动灌泥浆的回压凡尔——浮箍或浮鞋。在下套管过程中,泥浆通过浮箍或浮鞋从井底进入套管。同时,还可根据不同井深要求,选择不同的灌浆孔径,以控制管柱内液面的高度。     

华北Ⅰ型浮箍浮鞋结构特点及其使用

过去各油田使用的套管附件,如引鞋、套管鞋、回压阀、阻流环和旋流短节等的结构很不统一,使用中存在许多问题。有的附件分散,使用时串联不便;有的可钻性差,再次开钻时需下专用磨鞋磨除;有的耐温性能差,井下温度较高时失去耐回压性能;有的密封可靠性差,不能憋压候凝,直接影响了水泥石与套管的胶结质量,降低了油气井的使用寿命。华北Ⅰ型浮箍、浮鞋综合了国外浮箍、浮鞋的优点,具有结构紧凑、串接方便、耐回压可靠、容易钻除等特点。     

高温深井回压凡尔技术改造及应用

1．回压凡尔的技术要求 根据回压凡尔在套管串中应起的作用，无论何种结构都应具有单向导通性，反向密封性，及能够耐受一定的温度和压力。且具有一定的强度，能够长时间经受流体的冲击而不损坏等特性。之所以具有这些特性主要取决于下列情况：①下套管时，要防止井眼内钻井液进入套管内部，利用钻井液的浮力减轻套管柱的重量，此时要求回压凡尔必须有反向密封性；②当进行泥浆循环及注水泥作业     

射孔作业中的两项小改革

横炮竖打下套管固井是钻井工程中的重要工作。固井后质量的好坏,一是通过测固井声幅曲线检查,二是用橡胶回压凡尔密封井口向井筒加压。在一般情况下,加压24hr,套管不漏、不窜,就算固井成功了。固井试压后回压凡尔失灵,蹩在井筒内的压力释放不了,射孔工作就无法进行。在排除这种故障中,弄不好就会发生意外险情,这是射孔作业中的一个难题。     

钻杆尼龙球回压凡尔

目前钻井队普遍使用的钻杆回压凡尔是弹簧回压凡尔。这种凡尔的关闭是靠弹簧的张力来实现的,结构比较复杂,而且弹簧和阀杆等部件容易被泥浆腐蚀和冲蚀,造成凡尔失效,有时还发生凡尔落井事故。在本地区,用一只弹簧回压凡尔最多只能打一口井,有时打一口井甚至要更换几只凡尔。 在大庆工人“有条件要上,没有条件创造条件也要上”的革命精神鼓舞下,我班职工自     

高性能弹浮式套管浮箍的研制及在页岩气井的应用

在页岩气水平井固井中,现有套管浮箍可靠性低,常因浮箍失效对固井质量造成不良影响。为解决该问题,分析了浮箍失效的具体原因,确定了提高浮箍可靠性的结构改进技术方案,通过仿真模拟分析了该方案的可行性,并在室内模拟试验和分析其综合性能的基础上,研制了高性能弹浮式套管浮箍。室内试验表明,研制的浮箍可耐压60 MPa,耐温180℃,在2.0 m3/min排量下冲蚀72 h无损伤。该套管浮箍在涪陵页岩气田焦石坝区块的200多口页岩气水平井中进行了应用,应用结果表明,弹浮式浮箍耐高压、耐高温、耐冲蚀、可靠性高（一次坐封可靠率达100%）。研究认为,该浮箍可广泛应用于各类套管外大压差井、水平井、高温深井和复杂井的固井作业。      

套管抗内压强度试验研究

通过进行全尺寸套管水压试验,确定了177.8mm×12．65mmT140S偏梯形螺纹接头套管(BCSG)的抗内压极限值。对套管在内压载荷作用下的失效形式和失效机理进行了分析;揭示了套管的失效过程和原因。认为这种套管接箍与管体外螺纹接头强度不等,其接箍是弱环节。在选用这种套管时应以接箍强度为设计依据。     

套管自动灌浆回压凡尔试验及使用

套管自动灌浆回压凡尔是在原套管易钻附件基础上研制而成，其装置系由易钻材质（如铝质合金，水泥等），它取代了原套管附件，并在下套管过程中具有自动灌入泥浆的作用，可以缩短下套管作业时间，达到节约固井费用降低钻井成本的目的。     

新型双合叶浮球式自灌浆浮箍设计及应用

双合叶浮球式自灌浆浮箍能够在注水泥时用来控制胶塞的下行位置,以确保管内水泥塞长度,防止水泥浆倒流。通过投球蹩压的方式蹩掉塑料挡管,实现自灌浆和逆向密封的变换,可连续作业,既能增加密封效果,又能节省套管下入的时间。该浮箍可用于直井、水平井、定向井、套管开窗侧钻井等多种钻井的固井作业。减轻了钻井液对套管的浮力,减少了套管下入过程中井眼环空泥浆上返速度,及套管在下放时卡钻的几率,实现了下套管的连续施工,利于井壁稳定;能很好地配合其他固井工具的使用,易安装易钻取,使用安全可靠,值得推广应用。     

易钻浮箍浮鞋的研制及应用

针对国内面临的浮箍浮鞋钻除困难的问题及当前对钻井提速的迫切需求,研制了新型易钻浮箍浮鞋。通过开发高分子材料回压阀及采用早强微膨胀抗渗混凝土填充,极大提高了浮箍浮鞋的可钻性和可靠性。易钻浮箍浮鞋在完成地面性能实验评价后进行了工业化推广应用,取得了良好的应用效果,验证了该型浮箍浮鞋的安全可靠性及优良的可钻除性能。     

漂浮接箍安装位置的理论计算

漂浮接箍将套管内部分隔为液体和气体2个独立段,从套管井下受力分析入手,建立了套管微元段的三维力学模型,推导了不同套管段的线密度,提出了数学模型的求解方法,从下往上计算出井口处套管所受的拉力,以此来判断是否需要下入漂浮接箍,同时计算漂浮接箍的安放位置,应用编制的计算软件,分别对无需安装浮箍与需要安装浮箍的例子进行了计算。     

生产套管射孔注水泥防钻塞技术

固井是油气井建井过程中的关键工序。但是,在固井施工过程中有时也会发生意外的情况,比如人为原因造成生产套管内落物,或循环时异物堵塞回压凡尔,或井底沉砂埋死旋流引鞋等而不能开泵循环钻井液。     

一种新型的自动灌泥浆装置

在石油钻探工作中,每钻完一口井,都要根据井下油气储藏情况,决定是否下套管。在下套管过程中,为了使管内外的液柱保待一定的平衡关系,需要往套管内灌注泥浆。80年代以前,国内各油田进行该项作业时均采用人工灌注方式,即每下完一根或数根套管,就利用管线向套管灌一次泥浆。那样做既费时又费力,同时往往还由于工人疲劳或思想不集中,时有少灌或漏灌泥浆的现象发生。如果一口井发生漏灌几百米井深的灌浆量,那么,套管下部将容易被挤偏或使凡尔球(尼龙材料)蹩入套管内,随之严重的井下事故即将发生。     

新型XPJQ系列下套管漂浮减阻器的研制与试验

为有效减小大位移井、长水平段水平井的套管下入阻力,保证套管的安全下入,研制开发了新型XPJQ系列下套管漂浮减阻器。基本的技术思路是,依据套管在下入过程中的受力大小、状态及影响因素,利用漂浮接箍或漂浮减阻器实现对水平段套管内部全掏空,以有效降低套管正压力、减小套管下入摩擦阻力。根据漂浮下套管技术及固井技术的要求,研制开发的新型下套管漂浮减阻器由1个主部件（漂浮减阻器）和4个辅助部件（可钻式防落物浮箍、高承压漂浮旋流鞋、剪销式套管清理器、防转碰压塞）组成。下套管漂浮减阻器地面试验表明,各功能都运行平稳,各项技术参数均达到设计要求。在胜利油田胜2-平17井的现场试验也表明,各部件工作正常,可实现漂浮功能。研究认为,新型XPJQ系列下套管漂浮减阻器性能可靠,可在大位移井、长水平段水平井推广应用。      

蒸汽驱先期防砂井大排量抽油泵

本实用新型涉及一种用于稠油蒸汽驱开采的蒸汽驱先期防砂井大排量抽油泵，由吊装接头、上接箍、活塞脱接器、上游动凡尔、活塞、泵筒、下游动凡尔、下接箍、底凡尔、底凡尔罩、下接头组成。     

大位移水平井旋转自导式套管浮鞋的研制及应用

为了提高浮鞋引导能力,解决大位移水平井套管下入困难的问题,研制了一种旋转自导式浮鞋。利用偏头引鞋增强引导能力,利用双向螺旋槽实现自动调整引导状态,利用弹浮式回压密封结构来实现回压坐封。该工具引导机构可沿轴线360°自由旋转,耐温可达180 ℃,耐回压能力可达50 MPa,引导机构自动复位后偏转角度都在10°以内。室内试验及现场应用表明:旋转自导式浮鞋具有较强的自导向能力和反向承压能力,能够引导套管在井眼轨迹曲折的水平井眼内顺利下行,在固井作业后可靠坐封。由于页岩气井的开发多为大位移水平井,因此,可广泛应用于各类页岩气水平井下套管及固井施工作业。     

水平井有限级次套管滑套固井工具研制与应用

为了实现高效分层压裂、提高工具可靠性,需开发水平井有限级次套管滑套压裂工具。与常规固井相比,存在现有胶塞无法满足超大变径条件下水泥封隔、水平段难以有效碰压及单流阀断流等难题。经过室内评价试验及工具结构改进,研制了适合水平井工况的固井胶塞、碰压短节、浮箍浮鞋等装置。结果表明:顺利完成了SP42H套管滑套固井试验,碰压正常,通井发现人工井底符合设计要求,后期压裂施工顺利,可以满足水平井套管滑套固井要求。     

川西长裸眼水平井下尾管循环解阻关键技术

为解决川西长裸眼水平井中尾管下入遇阻和不易下到设计位置的问题,从提高尾管固井工具可靠性和尾管固井管串组合通过性等方面入手,优化了尾管固井管串组合,并选用压力平衡式尾管悬挂器、整体式弹性扶正器和弹浮式浮箍等关键工具,制定了降低尾管下入遇阻概率和提高解阻成功率的技术措施,形成了适用于长裸眼水平井的下尾管中途大排量循环解阻技术。压力平衡式尾管悬挂器能消除循环憋堵或异常高压导致尾管悬挂器提前坐挂的风险;整体式弹性扶正器最小复位力约为常规单弓弹性扶正器的2倍,可提高套管居中度;弹浮式浮箍能解决常规弹簧式浮箍大排量长时间循环弹簧疲劳失效和回压阀冲蚀密封失效的问题。长裸眼水平井下尾管中途大排量循环解阻用技术在川西50口中浅层水平井进行了应用,解决了尾管下入遇阻和下不到设计位置的问题,尾管到位率达到了98%。研究结果表明,长裸眼水平井下尾管中途循环解阻技术可以解决川西长裸眼水平井尾管下入存在的问题。      

套管钻井——墨西哥公司利用套管代替钻杆的钻井技术

钻井需要钻杆已成为人们的共识,然而Pemex勘探开发公司自1996年6月份以来已用油管钻成了150多口气井.现在该公司又进一步发展了这种技术,用51/2in套管(扣型HD-521)在墨西哥北部的Burgos盆地成功地用套管代替钻杆钻成了Culebral-281气井.该井一段和二段用51/2in套管代替钻杆,分别使用121/4in的三牙轮钻头和51/2in PDC钻头.钻完表层后,将95/8in套管接上引鞋和浮箍下入固井,水泥浆返至地面.第二井段仍用51/2in套管钻至设计深度,然后接上引鞋和浮箍下入至设计深度,作为技术套管固井.以上两个井段均采用套管旋转钻进方式,完钻后起出,甩钻头及井下钻具组合,接上引鞋和浮箍,下到设计深度作为生产套管固井(采用无油管技术).由于不需要钻杆,减少了钻井时间和钻井成本,提高了投资回报速度.