尾管悬挂器超高压封隔技术研究与实践

针对高压油气井常规尾管固井重叠段固井质量差的问题,研制了新型超高压封隔式尾管悬挂器。该悬挂器同时具有悬挂、封隔2种功能,能够有效地密封重叠段,防止油、气、水窜的发生。根据金属膨胀原理,设计了由金属和橡胶共同组成的密封组件,采用有限元方法分析了密封组件膨胀过程中的应力情况,在此基础上优化了结构设计,试制了样机,并进行了样机性能试验和现场试验。试验结果表明,该超高压尾管封隔悬挂器坐挂、坐封可靠,操作简便,且允许大排量循环,防止了常规结构存在的提前坐封现象,有效地解决了尾管固井过程中重叠段封固质量差的难题,具有极高的推广应用价值。     

旋转尾管固井关键技术分析

目前,国内有多家科研单位已经开始研究和生产旋转尾管固井工具,并得到成功应用。通过分析,总结出高载荷轴承、旋转丢手、旋转水泥头技术、扭矩预测和高抗扭螺纹等技术是旋转尾管固井的关键技术。对比分析了各项关键技术的优缺点,指出了全密封圆锥滚子式轴承、液压丢手工具、顶驱式水泥头等技术在各关键技术里具有一定的先进性,并指出旋转扭矩预测技术能更好地指导旋转尾管的现场施工。高扭矩螺纹技术的应用,增强了其在水平井、大斜度井内对旋转尾管固井施工的可靠性。     

封隔器锁紧装置关键技术分析

封隔器的封隔密封性能除了与其密封元件有关外,还受其锁紧装置的性能制约.锁紧装置的坐封回弹距离、锁紧防退能力均直接决定了封隔器的环空封隔能力与密封的长久可靠性.着重分析了几种典型的封隔器锁紧装置,从锁紧装置的回弹距离、锁紧承载性能等几个关键点进行了深入分析,为封隔器设计提供一定的参考依据.     

尾管顶部封隔器技术现状与发展趋势

在介绍尾管顶部封隔器结构与工作原理的基础上,指出了该封隔器的突出特点。介绍了国外尾管顶部封隔器的发展现状、坐封工具及橡胶材料选择,包括软金属防突型蓄能尾管顶部封隔器、膨胀环防突型蓄能尾管顶部封隔器、卡瓦内藏式尾管顶部封隔器、膨胀式尾管顶部封隔器及膨胀式一体化尾管顶部封隔器。对我国尾管顶部封隔器的研究现状及应用情况进行了说明,指出了我国尾管顶部封隔器与国外的差距以及我国尾管顶部封隔器的研究方向。     

遇水膨胀橡胶的膨胀性能研究

随着钻完井技术的不断发展,自膨胀封隔器技术已经越来越广泛的应用于水平井分段开采、低渗透储层和页岩气储层分段压裂等领域。自膨胀封隔器的膨胀性能是影响其现场应用效果的关键所在,文章研究了遇水膨胀橡胶膨胀机理,对现场应用中影响橡胶膨胀性能的环境因素及影响原理进行了分析,在此基础上提出了提高橡胶遇水膨胀性能的改进方法,并通过室内试验结果对改进方法进行了验证。     

Weatherford公司研制出SwageHammer~(TM)集成式尾管悬挂器

<正>为满足高压/高温、深水、大斜度井等苛刻条件下尾管固井时的密封要求,Weatherford公司研制了SwageHammer~(TM)集成式尾管悬挂器。该悬挂器集常规尾管悬挂器和膨胀式尾管悬挂器的优点于一体,可大大提高高温高压条件下井筒整体的密封性,降低尾管下入及整个作业过程中的风险。SwageHammer~(TM)尾管悬挂器主要由顶部封隔器、坐挂机构、送入工具(包括坐挂驱动机构)组成。该悬     

不压井采油管内防喷器关键技术

针对转抽或者检泵过程中需要压井、导致作业时间增加甚至储层被污染这一情况,提出了一趟管柱完成"酸压(射孔)-自喷-机采-检泵"作业思路。根据这一工艺需求,提出不压井采油管内防喷器的总体方案,并对其中大通径弧面密封、可变式球座和阀板关闭可靠性三大关键技术进行了详细分析。管内防喷器将以前多次管柱作业变成一次,缩短了作业时间,提高了作业效率,降低了作业成本,同时避免了压井作业,消除了压井对储层可能造成的污染。最后通过试验对工具结构设计和性能进行验证。试验中,防喷器整体密封压力≥35 MPa,阀板密封压力≥10 MPa,阀板反复开关次数≥10次。试验结果验证了工具结构设计的合理性和性能的可靠性。     

全通径滑套球座打捞机构关键技术研究

球座可提出式全通径滑套可通过球座打捞机构将各级球座一次提出井口,实现管内全通径,要求球座打捞机构轴向插入载荷小,承载能力强。为此,设计了新型高承载球座打捞机构,采用理论计算和有限元分析方法,分析了齿根面锥度和承载面角度对轴向插入载荷和承载能力的影响规律,并确定了最优参数。分析结果表明,与常规球座打捞机构相比,新型高承载球座打捞机构轴向插入载荷降低了75%,当齿根锥度为1:16时,轴向插入载荷约为2 kN,轴向极限抗拉强度达到500 kN。当承载面角度小于90°时,随着齿根锥度增大,球座打捞机构的轴向承拉能力随之增强,轴向插入载荷随之降低。高承载球座打捞机构模拟入井试验一次打捞成功,表明高承载球座打捞机构能满足现场应用要求,为提高球座打捞成功率提供了新的技术途径。      

完井—采油一体化工艺及关键技术分析

塔河油田碎屑岩和碳酸盐岩稀油储层,多采用射孔/酸压+自喷+机抽的完井—采油作业方式进行完井,需下入两趟管柱分别完成射孔/酸压和机抽开采,且自喷转机抽和机抽检泵期间均需要完井液压井,增加作业成本和储层伤害风险.文章设计了完井—采油一体化工艺,下入一趟管柱即可完成射孔/酸压+自喷+机抽作业,作业全程无需压井,减少产层伤害,...     

自膨胀封隔器封压性能技术分析

介绍了自膨胀封隔器的结构和特点.膨胀橡胶材料、封隔器尺寸和防突环结构是影响封隔器的封压性能的关键因素.根据有限元分析、试验对比等方法,提出了提高自膨胀封隔器封压性能的主要措施.以美国巴肯页岩油藏应用的自膨胀封隔器为例,证明自膨胀封隔器在多级分段压裂完井中可有效封隔层段,且成本低.