气液通用的连续循环阀的有限元分析与测试

连续循环钻井技术是能在接单根或立柱以及起下钻过程中保证钻井循环介质的连续不断的注入、维持恒定的钻井循环排量和当量循环密度、避免井下压力波动引起复杂事故发生的一项新技术,其中连续循环阀钻井系统是最为容易实现的方式,该系统的核心是连续循环阀。介绍了一种气液通用的连续循环阀,并采用ABAQUS有限元软件对连续循环阀本体和旁通阀进行强度校核,确保工具的安全性,最后通过室内气液密封测试证实其密封可靠性。该连续循环阀在苏76-43-35井上成功进行连续循环钻井测试,实现了接立柱过程中钻井液连续循环的目的,为降低压力敏感井、复杂结构井的施工难度提供有力技术支撑。     

华庆地区侏罗系油井水平井钻井轨迹控制技术

以2011年实施的白246井区6口水平井为例,通过优化轨迹剖面、加强轨迹控制、改变钻头尺寸解决托压问题、使用双扶钻具提高储层钻遇率等技术措施,提出了华庆地区侏罗系油井水平井钻井轨迹控制的建议,对今后该地区水平井的钻井提速具有借鉴和参考意义。     

?139.7mm套管开窗侧钻井优快钻井技术

套管开窗侧钻井技术可以使深部套管损坏的油、水井得到修复再利用，但由于开窗侧钻井井眼小，所用钻头、钻具、工具受到限制。同时环空间隙小，对钻井速度及施工质量有很大的影响。通过优选钻头不但提高了钻井速度同时增大了环空间隙，解决了小井眼施工中环空返速低的问题，也为后期完井作业奠定了基础。通过优化钻具结构，使用防卡钻具组合提高了防卡能力。在轨迹控制方面运用无线随钻测量技术实现了随钻跟踪，进一步提高了井下安全。针对以往小井眼固井难点，研究适合小井眼固井的低密度早强水泥浆，解决了固井水泥低返以及固井过程中蹩压的问题，使小井眼固井质量都有了很大提高。通过以上技术应用为侧钻井的进一步发展找到一种新的方法。     

降密度控压欠平衡钻井技术在页岩气井中的应用

控压欠平衡钻井是国外新近发展起来的一项新的钻井技术,为解决复杂地层安全钻进问题提供了一个新方案。在焦页XX-4HF井进行了降密度控压欠平衡钻井现场试验,在涪陵页岩气井首次现场应用该钻井关键工艺,解决了水平段施工中的溢漏同存难题,通过在循环、钻进、起下钻和堵漏等不同工况的控压钻井程序,有效降低了水平段井漏,取得了地层原始资料,保障了井下安全,成功完成了钻探任务。     

氮气式水击泄压阀设定压力精度的影响因素

为了揭示影响氮气式水击泄压阀设定压力精度的关键因素,从氮气式水击泄压阀的结构组成和工作原理入手,建立了影响氮气式水击泄压阀设定压力临界点处的力学关系方程,分析认为影响氮气式水击泄压阀设定压力精度的主要影响因素是减压阀的精度、环境温度对氮气压力的影响、活塞体所受摩擦力、阀座密封结构的设计及弹簧刚度的稳定性等,进而提出了控制设定压力精度的的方法。根据该理论改进的氮气式水击泄压阀,获得了设定压力精度达到±1%的试验结果。     

徐深气田钻井设计的优化

结合徐深气田火山岩气藏的地质特征,提出了钻井施工中井壁稳定性差、裂缝发育造成的漏失严重、储层高含的CO2气体易腐蚀套管及钻井作业条件苛刻等技术难点。徐深气田营城组安全钻进的密度窗口很窄,控压钻井更适合于控制井涌、井漏现象,从而提高了井控安全性。通过从控压钻井设计、井身结构、钻井液体系、提速工具等方面优化钻井设计,2015年徐深气田的7口设计井节省费用3000余万元,这对今后徐深气田的开发有一定的指导意义。     

短半径水平井钻井技术研究及应用——以哈萨克斯坦Konys油田为例

哈萨克斯坦Konys油田是带气顶、边水的层状构造砂岩油田,油田储层非均质性严重,断层发育且油气水关系复杂。K-190S井是Konys油田的一口短半径侧钻水平井,设计、实施的主要目的是运用短半径侧钻技术恢复老井产能,挖掘下达乌尔组油层潜力。K-190S井存在井眼尺寸小、造斜率高、循环压耗高、摩阻扭矩大等钻井难点。根据钻井施工难点,结合地质油藏特点,对井身结构、井眼轨道剖面、钻井参数等进行了优化。优化钻具组合避免井下复杂情况发生;进行轨迹预测研究防止轨迹失控,确保中靶率,使钻头在油层中钻进;优选合适钻井参数和钻进方式以达到井身轨迹的平滑。通过利用井身轨迹控制技术、摩阻扭矩分析技术和安全钻进技术,成功解决了钻井难题,从而大大提高了钻井效率。     

输油管道集成自力式压力调节站

输油管道的大落差段有特殊的水力状态,设置压力调节站是适应这种水力状态而广泛采用的技术。介绍了一种自行研制的集成自力式压力调节站。该站由导阀控制,具有压力自动调节、超流自动截断并禁开、温升胀油自动泄压、压力自动开启等多种功能,并且体积小,重量轻,适于在口径较小的管道上应用。着重介绍了其构造、功能、工作原理和实地测试情况。     

定向井钻井中水力振荡器安放位置优化设计方法

为了提高水力振荡器降摩减阻效率,保证安全顺利施工,从水力振荡器工作原理出发,拟合回归出不同型号工具降低摩阻值与排量关系,模拟计算临界安全起点。从钻柱所受重力的径向分量和压差两方面出发,重点考虑钻柱螺旋弯曲和平面二次弯曲条件下,水力振荡器最佳安放间距。通过研究发现常规定向井/水平井水力振荡器离井口最近距离应不小于727m,离钻头距离不大于833.63m,同时根据鲁迈拉S型定向井实际特点优化设计了最佳安放点并开展现场试验,累计应用3口井,与原有定向井相比实际滑动钻井摩阻降低51.30%,机械钻速提高46.94%。研究结果表明,通过水力振荡器在钻柱中合理安放位置的优化设计与应用,有助于最大限度发挥其降摩减阻的效果,保障施工安全。     

水平井优快钻井技术在大牛地气田DIOPH-5井的应用

D10PH-5井是大牛地气田施工的一口水平段长达1200m水平井,为了提高该井的机械钻速,在分析该区储层工程地质特征及钻井难点的基础上,通过采取水平井优快钻井技术,如优化井身结构、合理设计井眼轨迹、优选钻头类型和优化钻具组合、分井段采取相应钻井液技术等,提高了钻井速度,缩短了钻井周期,因而具有实际应用价值。     

Missan油田小井眼钻井井身结构优化设计

小井眼钻井井身结构设计是小井眼钻井技术的基础和关键,目前小井眼钻井井身结构设计尚缺乏科学指导。采用环空水力学模型计算小井眼波动压力,确立小井眼钻井合理的井身结构设计系数。基于Missan油田压力剖面和地质情况,阐述了小井眼钻井的井身结构设计方法。结果表明小井眼钻井波动压力较大;合理的小井眼井身结构设计需要综合考虑压力剖面、设计系数、复杂地层及油田钻井工艺;预测全井节省钻时达到15.6%。研究成果提供了小井眼钻井井身结构设计方法,并在Missan油田中得以成功应用。     

输油管道集成知力式压力调节站

输油管道的大落差段有特殊的水力状态，设置压力调节站是这种水力状态而采用的技术，介绍了一种自行研制的集成自力式压力调节站，该站由导阀控制，具有压力自动调节，超流自动截断并禁开，温升胀油自动泄压，压力自动开启等多种功能，并且体积小，重量轻，适于在口径较小的管道上应用，着重了其构造，功能，工作原理和实地测试情况。     

红河油田水平井井身结构优化与实践

红河油田属于低孔、低渗、低压油田,上部井段普遍存在井漏,水平井开发面临实现安全钻井及提速降本的压力,为此开展了井身结构持续优化研究与探索实践。对红河油田已完钻水平井井身结构进行理论分析,对井身结构进行了3次优化设计:第1次优化是在三级井身结构基础上缩减井眼尺寸,第2次优化是采用复合井眼设计,第3次是减少开次,采用二级井身结构设计。每次井身结构优化均达到了预期效果,最终机械钻速较优化前提高了54.83%,钻井周期缩短了47.00%,实现了水平井安全钻井、提速增效降本。     

胜坨油田小井眼钻井技术应用分析

2006年胜利油田开始进行小井眼钻井技术试验研究,2010年后开始扩大试验规模。经过胜坨地区13口井的试验总结,优选胜坨地区小井眼钻井的钻具组合,优化了小井眼的水力参数和钻井液体系（针对小井眼环空间隙小、易糊井壁的难题,结合该地区沙河街组易坍塌的特点,使用聚合物润滑防塌钻井液体系）,并通过分析小井眼钻井存在的技术难点及现场解决对策初步形成了一套适合胜利油区特别是胜坨地区的小井眼钻井技术。实践表明,该地区的机械钻速明显提高,钻井周期和建井周期大大缩短,个别井指标超该地区常规井（平均机械钻速达到18．39m／h,平均钻井周期10．69d）,为胜利油区同类井型提供了可借鉴的经验。     

伊位克鲁迈拉定向井井身结构优化

为提高鲁迈拉钻井效益,降低施工风险,减少非生产时间,开展了伊拉克鲁迈拉油田井身结构优化。采用由内而外、自下而上的设计方法,根据地层压力情况,结合地质特点和施工难点,确定了一开进入Dammam层顶6m,二开进入Sadi层8～15m,三开钻过储层50m完钻的三层套管井身结构。根据鲁迈拉油田开发实际需求和后续作业管柱尺寸,确定各开次钻头和套管尺寸。通过套管柱安全性分析发现,采用L80级套管既要满足施工操作,又要满足抗外挤安全系数不小于1.125、抗内压安全系数不小于1.10、抗拉安全系数不小于1.25的技术需求,且各开次管柱均可顺利下入。通过该项技术在25口井上的成功应用,平均建井周期缩短15.33d,平均非生产时间比例降低了8.6个百分点。研究结果表明,伊拉克鲁迈拉油田井身结构优化技术,解决了多层漏失、大段页岩坍塌、含硫水侵等问题,确保了复杂地质条件下的安全钻进。该技术有助于提高鲁迈拉整体钻井技术水平,具有广阔的市场前景和推广价值。     

大位移水平井垣平1井钻井技术研究

大位移水平井是继定向井技术之后出现的一种特殊钻井工艺技术。以大庆油田垣平1井为例，详尽阐述了相关大位移井钻井技术，包括优化设计技术、井眼轨迹控制技术、旋转导向钻井技术、井眼清洁技术和减磨降扭技术，并对上述技术的实际应用进行了分析。现场施工表明，实施大位移井钻井技术后，垣平1井的水平位移、水垂比和水平段长均创松辽盆地勘探开发以来的钻井参数之最，且水平段机械钻速大幅度提高，这说明采用大位移水平井钻井技术具有可行性，可以为该类型油井施工提供指导。     

Missan油田盐膏层钻井技术

Missan油田盐膏层含有高压盐水层,钻井液密度窗口窄,受其影响,钻井过程中出现了井漏、溢流、井眼缩径等多种复杂情况和事故。为解决这些问题,根据盐膏层蠕变速率和地层破裂压力确定了钻井液密度范围,选用复合有机盐钻井液体系,并进行了抗钙侵、沉降稳定性试验,使用具有井壁修整和倒划眼功能的钻具组合,采用双级固井技术且制定了固井防漏措施。经过现场应用,达到了防止漏失、压稳高压盐水、抑制地层蠕变的目的,固井质量合格,钻井工期从平均100.4d缩短至15.5d。这些技术对策有效解决了窄钻井液密度窗口条件下高压盐水对盐膏层钻井造成的困难,为同类地层钻井提供了经验。     

新页HF-2井页岩气钻井技术

新页HF-2井是中石化西南油气分公司第2口页岩气勘探井。根据邻井情况和工程地质施工技术难点,对页岩气井身结构、钻井液体系进行了设计,先采用钻导眼井,再回填侧钻的四开结构。钻井过程中,运用螺杆钻具适度地复合钻进,合理地选择钻具组合、钻头类型和钻井参数等技术措施,同时定向段采用聚胺仿油基钻井液、水平段采用油基钻井液,保证了该井优质中靶,电测、下套管作业均一次性成功,是小井眼水平段水平井施工的典型案例,为同类型井钻井积累了宝贵的经验。     

新疆油田三台地区钻井技术研究

新疆油田三台地区地质情况复杂,含多套地层压力系统,钻井液密度控制困难;井壁稳定性差且存在多套漏失地层;在钻井施工中出现多次井壁坍塌和井漏;二叠系平地泉组推覆体地层倾角大,井斜控制难度大,机械钻速慢。针对三台地区具体地层特点,结合目前现场常用的技术,通过采用井身结构优化技术、钻井液技术、防漏堵漏技术、推覆体地层防斜打快技术、钻头选型技术等技术措施,有效的减少了复杂情况的发生,提高了该地区的机械钻速。     

杏7-2-斜30井大井斜定向井钻井技术探讨

为经济有效开发杏北油田剩余油，通过对地质特征的描述，分析了杏7—2-斜30井钻井技术难点，对其进行了井身结构和井眼轨迹优化设计，详细介绍了钻井施工防喷技术、井眼轨迹控制技术、钻井液技术和欠平衡防漏技术。杏7-2-斜30井完钻井深1239m，水平位移299．94m，最大井斜46．5°，机械钻速13．77m／h，钻进周期349．58h，建井周期18d，6个靶点全部中靶且未发生任何工程事故。杏7—2-斜30井的成功施工，为今后该区块的安全、优质、高效钻井奠定了坚实的基础。