川南页岩气套管变形井分簇射孔管串 泵送工艺分析

川南地区的页岩气水平井的套管变形严重,影响分簇射孔管串的泵送作业时效和安全,成为制约页岩气高效开发的“卡脖子”因素。针对短期内无法完全消除套管变形的现状,分析套管变形后的主要形态与尺寸,介绍了利用CCL信号曲线与井口电缆张力变化快速判别套管变形井中泵送遇阻、遇卡的方法。对比研究了常规分簇射孔管串与小外径分簇射孔管串在不同井斜角的水平井段内的泵送参数匹配关系,当小外径分簇射孔管串的桥塞直径为ø85～88 mm、泵送设计排量为3.0～3.2 m³/min、泵送设计速度为2 500～3 000 m/h时,可有效确保变形139.7 mm(51/2英寸)套管内泵送作业的安全性及时效性。     

过套管电阻率测井仪推靠机构优化设计

过套管电阻率测井仪是套管井必需的测井仪器,其关键结构推靠机构在很大程度上影响其使用性能。为增大过套管电阻率测井仪的最大测井直径,并控制所需最大驱动力,需要对其推靠机构进行优化。在建立过套管电阻率测井仪推靠机构力学模型的基础上,以测井直径和所需最大驱动力作为优化设计目标,将推靠机构板弹簧最大展开长度、簧片厚度、主动推靠臂两铰接点间距及驱动臂长作为设计变量,提出优化设计数学模型,并利用复合形法求解。应用该优化模型对某测井仪推靠机构进行优化设计,并对优化结果进行对比分析,为过套管电阻率测井仪器的研制提供了理论参考。     

触点式分簇射孔器研制及在川南页岩气井应用

针对国内页岩气、致密油等非常规油气开发提速增效的需求,对原有贯通导线式分簇射孔器进行技术升级,有力支撑水平井的高效压裂改造。从雷管、选发信号电路、机械结构3个方面深入研究,研制出结构紧凑、使用安全、无需导线的触点式分簇射孔器。研制的触点式分簇射孔器在川南页岩气水平井成功应用40口井1 900余簇,减少现场装配人员2名、节省装配耗时60%以上、增加一次下井射孔簇数45%以上,完全消除了因为导线连接引起的人为装配错误。触点式分簇射孔器为川南页岩气段内多簇压裂改造及国内非常规油气高效开发提供可靠的技术支撑。     

页岩气水平井牵引器输送射孔技术应用研究

牵引器输送射孔技术是牵引输送技术与多级射孔技术相融合的一种射孔技术,它既可以替代连续油管传输射孔技术,实现水平井首段射孔,又能与泵送分簇射孔作业实现无缝对接,可以为页岩气水平井射孔提供高效手段。介绍了牵引器输送射孔技术的原理和特点。同时指出,无专门管串设计分析软件、无标准测试操作流程以及无异常处置经验是当前牵引器输送射孔技术应用中存在的主要难点。通过对川南页岩气水平井的应用研究,给出了安全可靠的解决措施,为牵引器输送射孔技术的推广应用提供技术保障。     

川南地区页岩气射孔地质工程一体化技术研究

页岩气高效开发对射孔提出了高要求,在纵向上,射孔孔眼不仅是油气进入井筒的通道,还是压裂液体系进出地层的唯一通道,射孔作业直接影响和决定了压裂改造效果;在横向上,分簇射孔通过桥塞把水平井分成若干段和簇,实现集中改造、重点突破.基于川南地区页岩气勘探开发地质工程一体化的理念,提出了射孔地质工程一体化技术.其主要研究内容是充分利用射孔、物探、测井、录井、压裂等多专业知识,以地质为目标、以工程为约束,实现分段、分簇、射孔参数、射孔管柱、施工工艺等5个方面的优化.阐述了分段优化、分簇优化、射孔参数优化、射孔管柱优化、施工工艺优化、作业监测及效果评价的算法和步骤.在此基础上,通过对川南地区油气井射孔主控因素的研究,初步搭建页岩气射孔模型,形成射孔优化设计及作业监测软件,并对射孔地质工程一体化技术的未来发展提出建议.     

水平井桥射联作电缆及其弱点的受力分析

在水平井桥塞射孔联作中,管串所处井段不同、作业状态不同,井下电缆受力也不相同.电缆弱点作为桥塞射孔联作的安全丢手部位与抗拉能力薄弱点,在水平井段泵送、上起管串时,易因井下异物、控制不当等因素发生弱点拉断、管串掉井等工程事故.分析水平井泵送、上起过程中的电缆受力,利用微分与隔离受力分析法,建立造斜井段电缆张力的计算方程,以及电缆弱点张力与井口电缆张力间的对应函数关系,形成一套确保水平井段泵送与上起时电缆弱点安全受力的数学模型.应用表明,通过数学模型计算得到的电缆弱点张力数据准确地反映了电缆弱点的真实受力状态,为水平井桥塞射孔联作的安全泵送、上起以及解卡提供了可靠的理论支撑.     

川南页岩气套管变形井桥塞射孔联作技术

套变井桥塞-射孔联作施工过程中，工程事故率增高、施工时效降低、井控安全风险增大、施工质量难以得到保证。统计川南地区近两年套管变形井的桥射联作施工情况，分析了套管变形井的射孔难点，提出了针对性的射孔方法，对不同程度套管变形井优选了各型桥射联作管串，通过开发的“泵送程序设计”软件对管串泵送程序进行了优化，形成有效的套变井桥射联作技术。L203HX-2井出现套管变形后，采用推荐的73型射孔器+?85 mm桥塞管串进行作业，通过优化管串泵送程序，成功进行了套管变形井段的桥射联作施工。该技术能为其他套管变形井的桥射联作施工提供技术支持，具有一定的推广价值。