长寿命减扭防磨工具的研制与现场应用

减扭防磨工具可以将钻杆与套管间的摩擦转化为工具本体与其旋转外套间的摩擦,有效传递施工扭矩、降低套管磨损达到减小施工扭矩和保护套管的目的。文章在对国内外减扭防磨工具结构特点及现场应用情况分析的基础上研制了一种长寿命、高效的全金属减扭防磨工具,并对减扭防磨工具的抗拉、抗扭强度进行了测试,室内试验结果表明,工具的抗拉强度能达到3 550 kN、抗扭强度达到125 kN·m,满足现场钻井安全要求。减扭防磨工具在大港油田4口井进行了现场实验,工具累计工作时间达到1 280 h无故障,同一井深减扭防磨工具应用前后施工实测扭矩最高降低29%,减扭效果明显,解决了现场因钻井扭矩过大造成的各种复杂事故,为提高大斜度井、大位移井钻压与驱动扭矩传递效率提供了有效的技术手段。     

BZ-60型无阻压裂喷砂滑套的研制与应用

针对常规分压合采工艺管柱不能实现油管畅通,对单井测试以及生产有影响的问题,研发了BZ-60型无阻压裂喷砂滑套和相应的分层压裂工艺管柱。该滑套主要由上接头、定位环、锁紧机构、上密封滑动机构、下密封滑动机构、中心管、壳体等组成,一般配合封隔器使用,主要适用于2层分压合采工艺管柱,结构简单、性能稳定,可实现压裂后油管无阻,不影响后期测试作业。苏里格地区20余口井的使用表明,该管柱满足施工要求,很好地解决了2层分压、压后管内有阻碍、影响测试的问题,成功率100%。     

水平井分段压裂滑套的研制与应用

水平井分段压裂工艺技术是提高苏里格气田单井产量的有效手段,为此,研制了水平井分段压裂滑套。水平井分段压裂滑套包括压差式开启滑套和投球式喷砂滑套,通过与水力锚、悬挂封隔器、裸眼封隔器、坐封球座、筛管引鞋及低密度球配合使用,可以根据地质情况及分段压裂的段数进行调整。苏里格气田20-17-16H井的现场应用表明,水平井分段压裂滑套结构简单、操作方便、打开压力稳定,可以实现下行锁紧、低密度球的顺利返排,不影响后续生产。     

HPR高温高压压裂封隔器的研制与应用

在高温高压井施工作业过程中,压裂封隔器易出现中途失封、压后无法解封、回收困难、管柱无法起出等问题;进口的压裂封隔器,施工成本高,进货周期长,在一定程度上制约深井和超深井的勘探开发。为满足塔里木、准噶尔、吐哈盆地、柴达木盆地等地区深井、超深井高温、高压作业的需求,研制了集锚定机构、密封机构于一体,采用特种高分子材料作为胶筒防突保护的耐温200℃、承压差105 MPa的HPR高温高压压裂封隔器。室内座封启动和解封实验结果表明,封隔器各项性能参数满足现场试验要求;经ET1井现场试验,封隔器密封良好,锚定可靠,放喷、试气后,解封顺利,满足现场施工要求。该封隔器为高温高压井压裂施工提供了有力的技术支持。     

水平井裸眼分段压裂工具

苏里格气田属地层岩性圈闭性低压、低孔、低渗气藏,采用常规开发方式开发效果不佳。针对苏里格气田压力下降快、砂体连通性差等特点,开发了水平井裸眼分段压裂工具。对裸眼完成的井,在预定井段悬挂裸眼封隔器、压力开启滑套、投球开启滑套等工具,实现压裂作业井段横向选择性分段隔离。根据压裂段数进行分段压裂,一趟管柱实现全井段的压裂作业,从而扩大渗流面积,沟通更多的含气砂体,实现高效开发的目的。介绍了相关配套工具与室内试验、现场试验及作业应用情况,逐渐实现了规模化应用。     

直井全通径分层压裂关键技术及试验研究

苏里格气田采用的“K344型封隔器+喷砂滑套”分层压裂技术,由于整个管柱压后不能实现全通径,影响了后续排液采气、冲砂、测试、监测产液剖面,且无法进行二次改造作业。采用可溶金属材料,设计了直井全通径分层压裂工艺管柱。介绍了直井全通径分层压裂工艺管柱及关键工具。研制了新型喷砂滑套、滑套密封器和节流底阀。室内试验和现场试验结果表明,直井全通径分层压裂工艺管柱中关键工具的溶解时间可控,初始溶解时间大于72 h,压裂后工具内的可溶部分溶解时间小于7 d,不可溶部分脱离可溶部分的束缚下行掉落到井底,整个管柱全通径可达ø57 mm,能够满足一趟管柱分7层压裂施工及后续作业的要求。为直井分层压裂实现管柱全通径提供了新的技术手段。     

水平井裸眼分段压裂工具

苏里格气田属地层岩性圈闭性低压、低孔、低渗气藏,采用常规开发方式开发效果不佳。针对苏里格气田压力下降快、砂体连通性差等特点,开发了水平井裸眼分段压裂工具。对裸眼完成的井,在预定井段悬挂裸眼封隔器、压力开启滑套、投球开启滑套等工具,实现压裂作业井段横向选择性分段隔离。根据压裂段数进行分段压裂,一趟管柱实现全井段的压裂作业,从而扩大渗流面积,沟通更多的含气砂体,实现高效开发的目的。介绍了相关配套工具与室内试验、现场试验及作业应用情况,逐渐实现了规模化应用。