钻探施工下套管、固井作业中使用的自制水泥单向逆止阀

在钻探施工过程中,常常需要配合单向逆止阀(石油称浮箍、回压凡尔)进行下套管、固井施工作业,本文主要介绍自制水泥单向逆止阀及应用.     

注水井修井技术探讨

本文从现场实际出发,分析了注水井作业施工过程中可能卡钻的原因,有针对性地提出了打捞措施,对注水井卡钻打捞施工具有指导作用。     

钻井连续循环系统卡瓦极限卡紧力分析

从钻井连续循环系统卡瓦的工作原理入手,分析了横向载荷与方瓦摩擦力的关系,揭示了卡在卡瓦中的钻杆的受力状态.将钻杆看作厚壁筒,采用弹性力学中的拉美公式求解钻杆内外受压的应力问题.钻杆外表面承受的摩擦力矩,看作圆筒扭转问题进行求解.考虑钻柱轴向拉力的影响,解决了钻井连续循环系统卡瓦极限卡紧力的计算难题,给出了卡瓦极限卡紧力的计算公式.以5吋和5.5吋钻杆作为算例,分析了钻井连续循环系统的使用范围,提出了钻井连续循环系统对钻杆钢级的要求.该方法可以用于指导钻井连续循环系统卡瓦的设计.     

气动钻杆卡瓦的有限元分析

气动卡瓦以结构合理,操作简单,工作安全等优点取代了传统卡瓦作业方式,应用越来越广泛。本文首先阐述了气动卡瓦的结构,工作原理。对处于工作状态下的卡瓦体和钻杆进行了有限元分析,结果表明气动钻杆卡瓦能够很好的卡紧钻杆而又不压溃钻杆,卡瓦体体本身变形量也很小,不会损坏,验证了气动卡瓦工作的安全可靠性。     

不压井作业技术在庆深气田高压气井中的应用

摘 要： 常规气井压井作业,压井液污染堵塞地层,气井产能损失大。不压井作业技术是通过使用油管堵塞工具对井下管柱进行内封堵,在确保管柱封堵有效的前提下,利用防喷器组来控制油套环形空间的压力,然后依靠不压井作业机的液压举升系统和卡瓦系统,进行带压起下管柱等井下作业。由于不使用压井液,不会对地层造成污染。本文介绍了不压井作业设备的结构、工作原理、基本作业程序,并以庆深气田徐深1-1井为例,分析了高压气井不压井作业的施工要点和关键技术,提出了相应对策。本次作业使该井增产效果显著,对同类高压气井增产具有一定的借鉴意义。     

宁东油田ND61井钻井工程设计

ND61井是鄂尔多斯盆地宁东油田宁东25井区的一口水平井。由于该井所钻地层具有岩石水敏性强、易垮塌、岩屑床阻卡等特殊性,在钻进过程中易出现井漏、井塌、砂卡、气窜等钻井和固井难题,为此,根据ND61井邻井资料以及该井所钻地层的特点,针对这些问题,制定出一套完善的钻井工程设计,包括二开井身结构设计,井眼轨迹设计、钻井液体系设计以及固井设计等。通过施工钻探,该设计最终解决了研究区井漏、井塌、砂卡、气窜等问题,达到快速、安全、优质钻井和保护储层的目的。     

不压井作业技术在庆深气田高压气井中的应用——以徐深1-1井为例

常规气井压井作业,压井液污染堵塞地层,气井产能损失大。不压井作业技术是通过使用油管堵塞工具对井下管柱进行内封堵,在确保管柱封堵有效的前提下,利用防喷器组来控制油套环形空间的压力,然后依靠不压井作业机的液压举升系统和卡瓦系统,进行带压起下管柱等井下作业。由于不使用压井液,不会对地层造成污染。介绍了不压井作业设备的结构、工作原理、基本作业程序,并以庆深气田徐深1-1井为例,分析了高压气井不压井作业的施工要点和关键技术。提出了相应对策。本次作业使该井增产效果显著,对同类高压气井增产具有一定的借鉴意义。     

冀东油田大斜度大位移井井眼清洁技术

随着冀东油田勘探开发的持续深入,大斜度大位移井比例逐年增加,钻井过程中井眼清洁问题凸现。针对大斜度大位移井的特点,通过室内模拟实验及岩屑颗粒的受力特征探讨了岩屑床成因及岩屑运移规律。并基于水力学计算模型优化设计水力参数,应用CFD仿真模拟岩屑床清除钻杆周围流体的流动特性,评价优选钻井液材料维护钻井液性能,同时采取井眼清洁实时监测、高效携岩剂等工艺,从设计到施工全面提高井眼净化水平,形成了一套改善大斜度大位移井井眼流动条件的配套技术措施,为大位移井的安全施工提供了技术支持。现场应用结果表明,后续施工的大斜度大位移井极少发生井眼清洁不好导致的憋钻卡钻等复杂情况。     

水力机械切割工艺在青海油田的应用

在油水井生产过程中,由于出砂、套管变形、小件落物等各种因素,使生产管柱卡在井内无法起出,造成油水井大修。为缩短修井周期,尽快恢复生产,我们采用连续油管带机械割刀,下入油管或钻杆内,实施水力切割。将卡点以上的管柱割断后起出,然后对剩余管柱进行解卡打捞。针对水力机械切割的特点和应用情况,制定出符合实际的施工工艺流程和施工参数,便于大修施工。     

大斜度双靶定向井钻井技术在中原油田的应用

中原油田针对大斜度双靶定向井井斜角大、斜井段长、目标多、井眼弯曲严重、井斜角与方位角控制困难、井眼易坍塌和易遇阻卡等特点进行了科研攻关,通过九口井的现场施工,在大斜度双靶定向井的井身轨迹控制、钻井防卡、电测易遇阻卡、提高钻速等方面取得了较大进展,获得了宝贵经验。     

顶驱下套管装置卡瓦牙的有限元分析

在套管下放作业过程中，顶驱下套管装置的卡瓦夹持套管柱是含有接触的非线性问题。应用有限元软件ANSYS Workbench，通过建立具有不同牙型的卡瓦分别夹持和旋转套管柱的仿真来进行应力分析，发现卡瓦牙的一些失效规律以及卡瓦的最薄弱环节，最终分析出卡瓦牙最优的结构形式，并提出了提高下套管装置工作时卡瓦的安全性和可靠性的若干建议。     

长深D平12井优快钻井技术

长深D平12井是位于吉林油田长深气田的一口小井眼长水平段水平井,设计井深5322m,水平段长1500m。该井在施工过程中针对邻井二开井段青山口—泉头组无法使用PDC钻头,以及三开水平段无法使用PDC钻头等难题开展技术攻关。对二开部分层位PDC钻头先期损坏和三开PDC钻头卡钻现象的关键细节进行研究;通过降低二开的钻井液失水增强了井壁的稳定,为PDC钻头的使用提供了条件;分析得出了三开PDC钻头卡钻的原因并采取有效措施,使得PDC钻头在三开井段顺利使用;并将"经验中总结得出的科学规律"作为指导下部施工的依据。大幅度提高了钻井速度,圆满完成了该井的施工任务,创造了该地区多项钻井记录,降低了该井二开、三开井段的钻头使用数量。     

小井眼局部反循环及工具的研制应用

通过对中原油田近几年大修作业井的分析统计,随着油气水井年限的延长,套管损坏井逐渐增多出现了不同类型套管损坏类型,严重威胁着油田的正常生产。但是随着技术的发展,套管补贴、小井眼侧钻、修套下4"套管等工艺技术推广应用,使一批老井恢复了正常使用,施工作业过程中处理卡钻事故时,由于受井眼、工具外径的限制,经常出现卡钻事故,甚至使井下事故进一步复杂。该工具避免了卡钻事故,解决小井眼井段在套磨铣工艺中易卡钻的难题。     

大修精确倒扣技术研究

大修井活动解卡无效时,需要倒扣取出卡点以上的管柱。为提高倒扣准确率,缩短施工周期,对精确倒扣技术进行研究。首先通过理论推导获得了考虑管柱自身重力的拉伸法卡点深度计算公式,再根据"中和点"法中浮力补偿项的描述,从现场量取管柱的有效密封面积,获得了精确计算倒扣拉力的方法。现场应用表明精确倒扣技术能明显提高倒扣的准确率,现场推广具有较高的应用价值。     

浅析长庆油田洛河组堵漏方法

在钻井施工中,经常会发生井漏现象,作为常见的一种井下复杂情况,不仅会消耗钻井时间和泥浆,还会引起卡钻、井塌等危险情况的发生,从而造成重大的经济损失。文章以长庆油田洛河组地层为研究对象,介绍了长庆油田洛河组地层的特点、漏失类型,并结合笔者的施工经验对堵漏方法进行了分析。     

胜利英雄滩油田浅层大位移井钻井液技术

英雄滩油田地质构造复杂,造斜点较浅,斜井段长,钻井液施工难度大。通过优选聚合醇润滑防塌钻井液体系,配合相应的现场维护处理工艺,取得了良好的现场应用效果,解决了大位移井钻井过程中易出现的井壁稳定、井眼净化及润滑防卡难题,达到了优质、安全、快速钻井的目的。     

封隔器仿生六棱柱齿状卡瓦微牙痕及稳定性

为解决常规封隔器卡瓦在长期锚定套管壁时,卡瓦牙与套管接触面形成咬痕,过大的嵌入深度可能会导致套管损坏、失效,使套管壁遭到破坏。本文通过对比常规齿状卡瓦牙型结构参数,构建仿生六棱柱齿状卡瓦牙型结构参数,建立锥体-卡瓦-套管三维接触有限元模型,采用有限元数值模拟和正交优化相结合的方法得出仿生六棱柱齿状卡瓦最佳牙型结构参数为：卡瓦牙倾角α＇=18°、正六边形外接圆直径d=6 mm、相邻六棱柱卡瓦牙间距s=0.5 mm、卡瓦牙上底高c=0.5 mm和卡瓦锥角γ＇=15°。结果表明：优化后的仿生六棱柱齿状卡瓦比优化后的常规齿状卡瓦在套管内表面产生的应力减小了14.61%~15.25%,牙痕深度了减小44.12%~47.10%,可见仿生六棱柱齿状卡瓦的微牙痕效果。同时,由数值模拟得出不同摩擦系数下常规齿状卡瓦和仿生六棱柱齿状卡瓦与套管接触压力的合力随时间变化曲线,摩擦应力的合力随时间变化曲线和接触面积随时间变化曲线,从曲线可以得出仿生六棱柱齿状卡瓦的稳定性要优于常规齿状卡瓦。     

基于逻辑回归的电缆吸附卡风险评价方法

针对电缆测井现场无法预测电缆吸附卡的情况,基于逻辑回归建立一种电缆吸附卡风险评价方法,再使用Monte-Carlo进行模拟,得到电缆吸附卡风险概率。首先,根据现场施工经验,建立电缆吸附卡事故树,明确影响电缆吸附卡的原因,确定电缆吸附卡的主控因素;然后,构建基于逻辑回归的电缆吸附卡风险评价模型,带入训练集中井的主控因素对模型进行训练,提高模型的可靠度;最后,采用Monte-Carlo方法进行模拟,计算电缆吸附卡的风险概率,实现对电缆吸附卡的风险判断,以新疆某油田32口井为训练集对同区域的两口井进行了实例分析,评价结果与现场相符。结果表明：所建立的方法能够较好地利用大数据对电缆吸附卡风险进行定量评价,对于保障电缆测井作业安全和实现智能化具有一定理论指导意义,是一种新颖科学的评价方法。     

信息集成技术在冻结建井施工中的应用

针对冻结法建井这种特殊的建井方式,主要研究了如何将信息集成技术和传统的建井工业结合起来,应用到复杂的冻结建è井施工中去.研究主要通过建立地学空间数据库、系统分析和计算机模拟三者相结合的方法,实现了基础数据、实测数据、模拟数据等多元数据的集成,最终形成一个系统平台,通过计算机控制和动态模拟整个施工过程,结果表明,信息集成技术在冻结建井施工中的应用,能够提高建井工程效率,降低成本,并为整个施工提供决策支持.     

大位移井岩屑床厚度预测模型与现场应用： 以CH1-1-XX井钻井为例

大位移井钻井过程中,岩屑极易在斜井段及水平段环空底部积聚成床,导致憋泵、卡钻等事故,严重影响钻井施工安全和钻井时效。现有的岩屑运移及岩屑床清除模型均针对标准圆球状岩屑,与实钻中返出的岩屑形状差异较大,导致模型应用范围受限,无法提供更准确的现场指导。为探究大位移井非标准圆球状岩屑运移规律,本文通过可视化岩屑运移实验与CFD数值模拟结合的方法,建立了一套大位移井岩屑床厚度预测经验模型,并在CH1-1-XX井开展了现场应用,对不同开次下的钻进参数进行了优化,取得了良好效果。结果表明：利用模型预测岩屑床厚度并进行钻进工艺参数优化后,一开与二开钻井时最高岩屑床厚度分别为40.6 mm、33.9 mm,均低于同井深处的岩屑床厚度安全线,表明井眼清洁程度高,无憋卡风险。本文建立的岩屑床厚度预测经验模型对提高大位移井井眼净化效率,保障大位移井安全高效钻进具有重要意义。