双级固井中双级箍存在的问题分析及对策

深井、超深井及各种复杂井大量使用双级固井技术,促使科研人员研发了各种尺寸的双级箍。现场使用的双级箍存在打开困难或打不开,打开后不能建立循环,关闭不严,提前打开、关闭,钻除内套后试不住压及替空等问题。在总结双级箍存在问题的基础上,借助典型井例对各个问题进行了剖析,对各种问题提出了解决措施和建议,旨在提高双级固井质量,提高我国的双级箍研发水平,减少钻井事故的发生,降低钻井成本。     

固井分级箍失效的解决方法

针对水平井裸眼防砂筛管完井施工时分级箍提前打开和无法打开等问题,研制开发了固井分级箍失效应急装置。该装置主要由上接头、本体、循环孔、密封胶圈和下接头等组成,结构简单、设计合理、操作方便,施工成功率100%。2008年在胜利油田1口水平井的裸眼防砂完井施工过程中一次性应用成功,解决了水平井裸眼防砂完井施工时,液压分级箍在液压动作失效的情况下进行胀封和打开分级箍的疑难问题,使复杂结构井完井工艺得到了进一步完善。     

草古1潜山油藏漏失井固井技术

胜利油田草古１潜山稠油油藏缝洞十分发育,导致固井过程中水泥浆严重漏失。本文在分析该油藏地质特征、油藏类型的基础上,改进了固井技术,采用封隔器—分级箍和水泥伞—分级箍的固井工艺很好地解决了该油藏漏失井固井问题,在４５口井的应用中,固井合格率１００％,优质率８９％。     

一种新型免钻塞分级注水泥接箍的研制与应用

分级固井常用于气井等需要长井段注水泥封固的生产套管固井。免钻塞分级注水泥接箍是一种近年来开始应用的新型工具,实现分级注水泥并在作业完成后分级箍胶塞座、胶塞等附件自动落井,实现固井后免钻塞。应用免钻分级箍技术能简化作业程序、缩短建井周期、降低钻井成本,具有取代传统分级箍的发展趋势。但目前免钻成功率还有待进一步提高,尤其是复杂井况下的应用。文章介绍了一种新型免钻塞分级注水泥接箍的研制与应用,相比于传统分级箍,该工具采取了创新结构设计,具有高免钻成功率、施工作业安全和密封可靠特点。系统测试和现场应用表明,其能适应复杂固井工况,是一种适应性良好、具有推广应用前景的新型免钻分级箍。     

地层封隔式分级箍在漏失、溢流井固井作业中的应用

分级箍或封隔器是两种固井中常用的工具,分别用来解决固井中不同的问题。利用地层封隔式分级箍特点及原理,针对DK581-2井在钻井过程中遇到又涌又漏的复杂情况和施工难点,摒弃常规分级箍,将分级箍和封隔器两种功能有机地结合起来,选用美国Davis-Lynch公司生产的T778-100型封隔式分级箍,通过制定详尽的技术措施和现场应用,解决了又涌又漏的复杂固井问题。对其他类似井有很好的借鉴作用。     

顺北油气田防漏固井用封隔式分级箍研制与应用

顺北油气田二叠系固井极易发生漏失,环空水泥缺失长度超过2 000 m,导致生产期间套损严重。针对该问题,研制了封隔式分级箍,并进行了室内性能评价试验和现场应用。室内性能评价试验发现,该分级箍不仅具有常规分级箍的功能,还可以在一级固井后胀封封隔器,封隔漏层,防止二级固井时发生漏失,提高环空水泥环完整性;封隔器胀封后,环空封隔能力可达20 MPa;循环孔关闭后,管内密封能力不低于套管抗内压强度。顺北油气田9口井应用了封隔式分级箍,二级固井平均漏失量由105.1 m3降至3.5 m3,环空水泥缺失长度由2 048 m缩短至350 m,节约固井成本约1 100万元。封隔式分级箍解决了长裸眼易漏失井段固井时的漏失问题,为顺北油气田的高效开发提供了技术支撑。      

水平井固井液压式套管扶正器的改进与应用

针对水平井液压式套管扶正器在应用过程中发现的扶正片撑开后影响环空过流面积、活塞二次运动导致密封失效等问题,对液压扶正器的结构进行了改进,并进行了相关的地面实验。为了完善套管居中井下配置工具,研制了与液压扶正器配套使用的球座,液压扶正器下到位后,先投球打开液压扶正器,再进行循环作业,可充分清洗井眼,提高固井质量。改进后的液压扶正器在非常规水平井中应用了4井次,平均每口井应用32只,固井及压裂过程均未出现密封失效现象,固井质量良好,表明改进后的液压扶正器更适应于非常规水平井固井作业。     

顺南5-1井回接双级固井井筒完整性分析

塔河油田顺南5-1井设计采用?177.8 mm回接双级固井工艺,一级固井后未能建立二级循环通道,导致无法进行二级固井作业。为确保该井井筒完整性,基于机械式双级箍结构及工作原理,下两趟钻分别进行下压开孔及下压关孔作业,经过分析排除地面设备及双级箍原因造成无法建立二级固井循环通道的可能性,确定此复杂情况产生的原因是一级固井水泥浆领浆因长时间静止而稠化后失去流动性。基于分析结果对回接双级固井工艺进行改进,优化套管扶正器安放,固完井后先进行回接插入完成分级箍开孔后再进行芯轴式悬挂器坐挂,固井前做好水泥浆性能测试,可有效避免此类问题的再次发生,为此类井筒完整性问题的解决提供了有利借鉴。     

热采杆式螺杆泵密封机构的改进与试验

稠油热采杆式螺杆泵采油工艺用于稠油蒸汽吞吐井,原插入锁定密封机构及材料上存在着诸多问题.具体的改进措施:针对插入密封机构设计中存在着产生偏摩力的问题,由于无法消除偏摩现象,设计了一个凸台,让偏摩产生在凸台上,以达到保护密封材料的目的;针对插入密封机构的密封段结构单一的问题,采用了双密封组合方式,以达到互相补充的效果;采用物理性能较好的密封材料.矿场试验表明:在3 MPa压力下,改进后的插入密封机构能持续稳压30 min,说明在静止状态下,插入密封机构密封稳定、可靠,现场验证和室内实验结果相符合.     

筛管顶注双级箍防提前打开装置的研制与应用

液压式双级箍提前打开严重影响筛管顶注工艺的实施,研究和规避双级箍提前打开风险对于筛管顶注工艺推广应用具有重要意义。为此,对双级箍循环孔提前打开进行机理分析和数值计算,得到了水击压力和抽吸压力共同作用下的复合压力是造成双级箍提前打开的主要原因。鉴于此,研制了一套具有快速下入和自动灌浆功能的双级箍防提前打开装置。通过结构设计与地面试验,验证了方案的可行性。5口井的现场应用中,该装置实现了套管快速下入和自动灌浆功能,缩短了施工周期,验证了该装置具有良好的可操作性。双级箍防提前打开装置的研制成功,为石油钻完井提质增效提供了一种新的技术手段。     

新型?139.7mm漂浮接箍的研制与应用

水平井和大位移井存在套管下入难题,而漂浮下套管技术是目前解决这一难题的有效手段之一。常用的盲板式漂浮接箍的盲板为脆性材料,其承压能力低且破碎压力不稳定,现场施工过程中漂浮接箍有提前打开导致套管不能下至设计井深或套管下至预定位置后无法打开的风险。为此,研制了一种新型滑套式漂浮接箍,它采用销钉剪切方式,具有打开压力稳定、可调的特点。现场应用结果表明:新型?139.7 mm漂浮接箍解决了盲板式漂浮接箍承压能力低、打开压力不稳定的缺点,保证了现场施工的安全;可以有效地降低下套管过程中的摩阻,避免复杂情况的发生,实现了套管安全、顺利地下入。该产品的研制成功为水平井下套管作业提供了有力的保障。     

苏里格气田水平井裸眼完井分段压裂技术研究

在介绍水平井裸眼完井分段压裂工艺的基础上,分析了苏里格水平井裸眼分段压裂工艺管柱结构。水平井裸眼完井分段压裂工艺在苏里格气田遇到的主要问题是压裂管柱下入遇阻严重、回插管柱密封不严、丢手丢开困难、压后返排率不高、压差滑套打不开及砂堵等。对管柱下入遇阻严重问题设计了Ф151 mm×1.5 m的大铣柱,与小铣柱配合使用,建议在较长的油管段接扶正器;对回插管柱密封问题设计了模块式密封;在悬挂封隔器上端设计丢手工具可解决丢手丢开困难问题;设计了压差滑套辅助压力阀解决滑套打不开问题。现场应用结果表明,提出的措施均能很好地解决苏里格气田水平井裸眼完井分段压裂工艺存在的问题。     

埕北302井完井技术

埕北３０２井是胜利油田布置的一口海上预探井,为减少油导污染、探明油藏储量,该井采用了射孔完井和裸眼完井的复合完井方式。通过改进压差式分级箍上滑套和液压尾管悬挂器球座的结构尺寸,很好地解决了该井的固井问题。     

双级固井中双级箍存在的问题及对策分析

对于深度较深或者结构相对较为复杂的油气井而言,一般会采用双级固井技术,因此,工作人员对固井过程中的双级箍进行了大量的研发,但是在现场使用双级箍的过程中会出现大量的问题,因此,本次研究主要是对双级箍使用中存在的问题以及问题出现的原因进行深入分析,并提出相关的解决对策,为保障双级箍的安全使用奠定基础。     

水力激荡对筛管顶部分级注水泥器的影响分析与对策

随着石油探勘开发向深井、高压井和复杂井的不断延伸,筛管顶部注水泥工艺得到广泛应用,压差式分级注水泥器在现场作业过程中出现提前开孔的问题越来越多,严重影响了施工周期和质量。针对筛管顶部分级注水泥器提前开孔原因进行分析,结合现场实例进行了理论计算,得出水击压力和抽吸压力产生的水力激荡是导致分级注水泥器提前开孔的根本原因,在此基础上设计研制了水力激荡释放短节,并分别进行了室内测试和多井次的现场应用,结果表明所提出的方案效果显著,解决了筛管顶部注水泥工艺中分级注水泥器提前开启的问题。     

碰压自锁固井水泥塞控制器的研制

现场浮箍失效在近期常有发生,使水泥浆倒流、封固段缩短、水泥塞增高,严重影响了固井质量,增加了钻井成本。为改变当前浮箍失效的状况,对浮箍失效的原因进行了深入分析,在保证密封体与密封座吻合的前提下,设计上尽可能扩展浆体的过流间隙,适当提高密封体的自由度,增强浮箍对阻卡物的释放能力。所研制出的“碰压自锁水泥塞控制器”解决了固井水泥塞控制技术的一大难题,能克服浮箍失效的后期隐患,可防止“水泥浆替空”和“水泥浆倒流”,达到了提高固井质量的目的。     

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.     

海上油田注水井分注管柱密封模块失效及对策研究

随着渤海油田"注水年"工作的逐步推进,部分老井或多次修井后的注水管柱插入密封对应的密封筒密封失效,不能真正的实现分层注水的目的,甚至会出现油套同压的风险。分析了防砂管柱中插入密封的密封筒失效情况,提出了在不需动外层管柱的提前下,运用压力膨胀式插入密封解决了密封筒失效的问题。针对大井斜且注水层段较长或是层间矛盾较为突出的井况,应该从分注工艺上研究解决,而电缆永置式智能测调技术恰能解决该难题,其不受大井斜因素的限制外,省去了多趟钢丝作业的工序,可实时同步对井下各个层段的配水器芯子开度进行调节,满足不同层位的配注要求。现场实践表明,针对密封筒失效后采用压力膨胀式插入密封或改变注水工艺,均能实现分层配注的目的,具有良好的应用价值。     

中古514井超长封固段固井技术

塔里木油田中古514井是部署在塔中北斜坡奥陶系下统的一口气井,产层含有H2S,其浓度大于50 g/m3,为预防分级箍的长期密封失效问题,进行水泥浆一次上返单级固井,水泥封固段长度达到了5 765 m.通过分析超长封固段固井难点,研制并应用了大温差水泥浆和相适应的隔离液,辅以配套的固井技术措施,保证了水泥返高和固井质量,为简化井身结构、实现钻井“提速、降本、增效”提供了成功范例.     

可反洗井插入密封分注工艺在深井中的应用

针对大港南部油田分注管柱配套的封隔器洗井通道小、大修率高、成本昂贵等问题,研制了一种可反洗井式插入密封器及插入密封分注工艺管柱。与其他分注工艺相比,具有内通径大、耐压性能高、结构简单、可重复插入密封定位等优点,并在2口井成功进行了现场先导试验。结果表明:插入密封分注工艺在易出砂井、腐蚀结垢井、注水压力高且层间差异大的高温高压深斜井具有广阔的应用前景。