水平井下套管受力分析研究

套管的顺利下入是水平井的关键技术之一,对套管进行受力分析是下套管过程的首要步骤。在分析了水平井下套管的特点和影响因素的基础上,建立了大位移水平井套管柱受力力学模型和摩阻模型。     

大延伸水平井延伸能力技术探讨

大延伸水平井开发对某些独特地质特征的储层,有着更为良好的井型优势。而水平井水平段延伸,存在着许多技术难点和钻井风险。本文对影响水平井水平段延伸能力影响因素及风险进行了详细分析,提出了降摩阻和扭矩,优化井眼轨迹,提高钻柱的承载能力和设备的功率,采用精细控压钻井技术,来提高大延伸水平井延伸能力并降低钻井风险。探讨了影响大延伸水平井水平段长度的几个主要制约因素,提出了大延伸水平井水平位移延限值确定方法。从钻井的机械延伸极限,钻柱安全极限和裸眼延伸极限三个方面,评价了大延伸水平井延伸能力,给出了简要公式求取大延伸水平井裸眼延伸极限值。     

水平井轨道摩阻分析

由于水平井水平段长、偏移距大,全井水平位移大,因此在钻井和下套管过程中摩阻特大,会导致导向钻进和下套管作业困难,严重威胁着钻井施工的安全。摩阻扭矩的分析是解决目前水平井钻进和下套管作业中摩阻问题的一种重要的辅助手段,对保证钻井施工成功有着非常重要的意义。     

大偏移距水平井轨迹设计方法研究

基于工厂化平台钻井模式普遍应用,水平井井眼轨迹逐渐往大偏移距方向发展。由于大偏移距水平井需大幅度扭方位作业,加大了轨迹控制的难度,且钻具及套管受力较复杂,摩阻扭矩较大,水平段托压严重,易引发井下事故。针对大偏移距水平井轨迹设计难点,以钻具扭矩、套管安全下入为评价标准,对比分析了双二维轨迹、小井斜扭方位轨迹及常规三维设计方法,以玛湖油田风南4井区工厂化平台钻井为例,形成了一套适用于该区块轨迹设计方法的优选图版。     

小靶前距水平井套管通过能力分析

套管柱在高造斜率井眼中能够顺利通过是保证小靶前距水平井下套管顺利完井的关键,本文结合下套管影响因素,运用曹11平1井地质数据进行计算发现N80×139.7mm×7.72mm套管柱在造斜率31°/100m~41°/100m的小靶前距水平井井眼中所受摩阻力为66.1kN~78.6kN远低于套管浮重,弯曲段套管螺纹连接处强度为510.85kN~643.39kN,低于套管螺纹连接额定强度1548kN,利用几何学原理计算得出在设计井眼中套管不会发生硬卡,因此在造斜率为31°/100m~41°/100m的小靶前距水平井井眼下套管完井理论上是切实、可行的。     

长水平段水平井钻井技术研究

由于长水平段水平井钻井技术具有一定的施工难度,因此主要分析了长水平段水平井钻井技术难点,如井眼轨迹控制难点、钻具摩阻扭矩难点、下套管难点,并提出相应的解决措施,希望能够给相关学者提供一定的参考与帮助。     

浅析辽河油田SAGD大井眼双水平井钻完井技术应用

SAGD"121"工程是辽河油田重点工程,SAGD大井眼大位移双水平井主要面临着上部松软地层轨迹控制难、井眼净化难、套管柱下入难、防碰、三开井段两井轨迹相对位置(垂深始终相差4.5米钻进)控制难、地层高温等技术难点。为了提高机械钻速,减少井下复杂情况,本文从大井眼双水平井井眼轨迹优化与控制、抗高温钻井液、井眼净化、扩眼技术和大井眼套管柱下入等方面展开研究,对辽河油田SAGD大井眼双水平井的钻完井技术进行深入总结分析。     

连续油管屈曲轴向载荷研究

连续油管屈曲与极限载荷问题对连续油管(Coiled Tubing)井下作业会造成严重的影响,长水平段小井眼定向水平井,是制约其井底有效延伸、井筒清洁的决定性因素。连续油管在井下处在复杂的交变应力作用下会产生正弦、余弦、螺旋等系列的变化,随着连续油管在井底的不断延伸,会由一根近直杆向弯曲、螺旋、锁死等状态发展。由于受井筒及井底横向延伸约束,连续油管在井下载荷作用下的屈曲变形一直都是研究的难点。运用能量守恒法以及微分方程法建模求导发现,CT临界弯曲推导公式基本相同,结合微积分学并借助计算机根据现场数据算出CT发生正弦弯曲变形的临界轴压载荷为25.1kN。     

海上热采注热管柱可下入性分析

随着海上热采注热管柱新工艺新工具的不断使用,管柱结构日趋复杂,且海上热采井多为水平井或大斜度井,热采注热管柱下入过程中,易发生刚性工具几何遇卡、因摩阻增加导致的管柱屈曲变形等下入过程受阻问题。为此,根据较大狗腿度管段处注热管柱与井眼的几何关系,建立了管柱的几何通过性模型;由注热管柱下入过程中的受力情况,建立了考虑管柱刚度的力学计算模型。根据建立的模型,以现场一口热采井为例,计算分析了现有热采注入管柱的可下入性,研究结果表明,该模型具有较高的准确性,为实现管柱的优化设计和保证注热管柱的可下入性提供了重要的理论依据和现场指导意义。     

页岩气水平井井筒完整性问题及对策简析

页岩气水平井井筒完整对区域页岩气水平井井单井产量的提升有一定的影响,在统计分析过程中,受到其他因素的影响,可能存在不同程度套管损坏以及套管下入困难等现象。针对实际情况,本次本研究中以页岩气水平井井筒完整性问题为基础,对具体对策进行分析。     

长水平段水平井钻井技术研究

普通水平井与直井相较于长水平段水平井而言,最大的劣势就是技术性问题,因此长水平段水平井成为了人们近些年重点研究与热议的话题。不过因为长水平段水平井有着较长的水平段,且钻遇岩性不易判断存在复杂关系的问题,使得该技术在固井与钻进时遇到了很多问题。为了提高钻井水平与能力,就必须要总结与归纳固井与钻井中该井可能会遇到的问题与难题。通过针对性的分析得出,其问题出现的最大原因就是水平段过程。此外套管水泥将重力方向与水平段的延伸方向近乎垂直则是固井过程中最大的问题。根据笔者的经验与实践,我认为必须要做好井眼轨迹的优化、钻井液的优化、水泥浆性能的优化、钻进固井工具的优化,落实套管下入技术,保障钻进固井质量。     

套管屈曲变形的有限元数值模拟分析

对于无水泥环固结的套管,现场经常发生套管的屈曲现象,对油气井的安全生产造成较大影响。井下套管受力复杂,对套管的屈曲分析尚缺乏成熟的认识。文章采用有限元数值模拟的方法对套管的屈曲变形进行了分析,模拟结果显示对于无水泥环固结的细长的套管结构,在材料未发生破坏之前先发生弯曲变形,造成生产事故。     

大牛地气田大斜度井水平井固井技术

本文分析了大斜度井、水平井固井普遍存在的技术难点,并详细介绍了大牛地气田大斜度井、水平井的固井中采取的一些针对性工艺技术措施及其效果,如为确保套管的顺利下入,强化井眼准备、在斜井段及水平段内加塑料微珠、调整钻井液性能加强润滑性,为提高顶替效率、确保套管居中,选用螺旋刚性扶正器及采用套管漂浮技术、优选了水泥浆体系,为现场顺利施工取得了保证。     

水平井固井质量的相关探讨

本文主要分析了水平井固井质量的五个方面影响因素:井眼质量、套管下入及居中情况、混油钻井液、岩屑床和水泥浆析水,针对这些影响因素,从井眼准备、钻井液性能、前置液设计、水泥浆性能设计、管串附件和套管漂浮技术等几个方面来讨论提高固井质量的途径和措施。     

水平井摩阻扭矩的分段计算方法

本文根据水平井的轨道设计、管柱与井壁接触和受力特点,利用分段计算方法,建立水平井管柱摩阻扭矩计算模型。根据水平井的轨道,采用三维纵横弯曲梁模型,计算处于增斜段管柱的摩阻扭矩;采用修正软模型,求解处于直井段、稳斜段、水平段管柱的摩阻扭矩;并考虑管柱屈曲的影响,建立适合水平井的摩阻扭矩三维分段计算模型。利用该模型,对现场实际问题进行计算,结果表明,该模型计算精度较高,可为现场实践应用提供技术参考。     

浅层水平井振动减阻工具性能参数测试与分析

浅层水平井油层埋深浅、地层疏松、直井段短、水平段长、摩阻扭矩大,钻压传递困难,造斜段及水平段钻进摩阻大,导致后期滑动钻进困难,很难实现轨迹控制。为此,研制一种工具通过轴向震动,可有效消除或缓解钻具屈曲,并把钻具与井壁之间的静摩擦力转化为动摩擦力,使钻压更有效地传递到钻头,并且工具的不断振动避免了井下钻具发生粘卡的可能性。为满足现场试验要求,在试验室开展浅层水平井振动减阻工具性能测试,并对试验结果进行分析。     

水平井曲率半径与射孔器长度关系的理论计算

在射孔器材料密度视为均匀的前提下,根据射孔器在水平井曲线段最大受力不超过屈服极限的原则,从理论上分析了射孔器在下入曲线段过程中的受力、变形,论述了水平井曲率半径对射孔器长度的影响,推导出了射孔器在水平井曲线段不产生塑性变形的理论公式。根据该公式,可针对不同的水平井计算出允许通过的单只射孔器的最大长度,为防止射孔器在曲线段塑性变形提供理论依据。     

页岩气固井技术应用及分析

对页岩气水平井固井面临的套管下入与居中度、油基钻井液有效驱替和大型压裂对固井胶结质量的影响等技术难题进行深入分析,从有效通井、套管居中、套管漂浮固井技术、高效清油冲洗液,固井水泥浆优化等几个方面提高固井质量,从而满足后期开采需要。     

浅谈页岩气水平井固井工具配套技术

针对页岩气水平井套管下入作业,首先提出几种新型固井工具,在此基础上分析固井工具配套工艺,结合实例验证固井工具及其配置工艺应用效果,旨在为保证水平井作业安全提供可靠的理论参考。     

苏里格气田苏6—15—7H井裸眼完井技术与应用

苏6—15—7H井是苏里格气田一口需要改造的水平井。从水平井的设计,井身结构、钻具组合、PDC钻头、钻井液技术、摩阻扭矩控制技术、油气层保护技术和打捞技术等进行研究,完善了水平井钻井,钻井完井液、钻井完井管柱下入、打捞和完井技术。为实现致密气藏水平井开发。提高水平井钻井完井技术,储层增产改造效果都具有重要的指导意义。