深水钻井隔水管可靠性研究

深水钻井隔水管是连接海底井口和钻井平台的重要部件,其主要功能是提供井口防喷器与钻井平台之间的泥浆往返通道,支持辅助管线,引导钻具,作为下放与撤回井口防喷器组的载体.隔水管可靠性关系到整个钻井作业的顺利完成,甚至整个钻井平台的安全.建立了深水钻井隔水管连接模式和悬挂模式下的力学分析模型,识别了隔水管系统在不同作业模式下的限制准则;分别进行了连接作业窗口、下放与回收作业窗口、硬悬挂作业窗口和软悬挂作业窗口分析,并建立隔水管系统作业可靠性分析方法;以隔水管疲劳为研究对象,介绍隔水管波激疲劳和涡激疲劳分析方法,建立隔水管综合疲劳寿命及其可靠性分析模型:考虑失效概率和失效后果建立隔水管失效风险矩阵,形成一套深水钻井隔水管完整性管理方案,主要包括风险分析、基于风险的检测及监测和隔水管完整性管理3部分.相关研究成果为隔水管可靠性评估、海上钻完井作业和隔水管完整性管理提供参考,同时也为进一步丰富隔水管规范的组织机构提供参考.     

深水钻井隔水管故障模式分析与管理

深水钻井隔水管是连接井口和钻井平台的重要部件,若系统失效,则会造成大量的停机时间,甚至造成环境灾害和人员伤害。调研国内外隔水管失效及维修案例,综合分析隔水管故障模式,并提出隔水管系统管理方案,旨在从完整性管理程序方面为操作人员提供依据。     

攻关在险峰——工程院工具研发中心为固井作业顺利实施提供保障

经过刻苦攻关,在短短5年的时间内,工程院工具研发中心先后研制成功了内嵌卡瓦旋转尾管悬挂器、超高压封隔式尾管悬挂器等新型固完井工具。建院以来,工程院工具研发中心以科技发展规划为指引,以中国石化石油现场需求为导向,借助工程院钻完井工艺研究、现场技术支持及产品制造等一体化平台,致力于先进固完井工具的研发,先后开展一系列科技攻关项目的研究工作,为现场复杂井况下固井作业的顺利实施提供了保障,为非常规油气藏的储层改造提供了有力的技术支撑。     

无缝打桩隔水导管的国产化与技术应用

海洋平台打桩用隔水导管多年来依赖进口,采办周期长,价格贵.通过综合考虑技术要求与成本,对打桩周无缝隔水导管的国产化进行研究和应用.本文从打桩鞋、打桩接头、无缝管体、以及配套附件分析了国产化隔水导管的主要技术要求,比较了焊逢管与无缝管的技术特点,优选了无缝管,并提出了生产过程的质量要求.还介绍了该型无缝打桩隔水导管在海上打桩下入的施工工艺,并对隔水导管在番禺油田的国产化应用进行综合评价:在番禺调整项目中应用获得成功,创造了平均安装时间17.43h/井,单井最快安装时间8.50h的纪录.     

深水隔水管系统钻井作业工况模拟分析

在钻前阶段，通过对南中国海深水海域半潜式钻井平台深水隔水管系统的钻井作业工况进行模拟，完成了对隔水管系统的轴向动力分析、连接条件下的作业能力和涡激振动等分析，得出了钻井平台安全作业工况条件和应急响应条件，以及在极端工况下的应对措施，对于隔水管系统设计、识别和规避钻井作业风险具有一定的借鉴意义。     

新型井筒清洁工具在深水气井完井中的应用

深水气井完井作业过程中，刮管洗井是关键的一步，井筒的清洁程度影响水下采油树系统的油管挂的下入和水下采油树阀门的开关，残留的杂质会对油气储层的造成污染，影响气井的产能，同时残留的杂质堵塞后期清井返排通道，影响气井清井返排作业，导致各种复杂情况出现。深水完井井筒清洁难点，在于井深、井斜以及隔水管内径大，套管内的洗井液进入隔水管后，环空返速降低，造成杂质在水下防喷器中沉降，无法顺利返出至井口。文章介绍新型井筒清洁工具，通过优化清洁工具组合，能够大幅度提高完井洗井作业质量，保障井筒干净，在深水完井洗井得到大规模的推广和应用。     

永久冻结地区固井技术研究与应用

在永久冻结地区固井作业时,需要进行详细周密的固井设计,并且应用各种成熟的固井技术以产生良好、持久的地层封隔和固井质量。井下环形空间中,只有水泥环与套管,水泥环与地层之间产生良好的水力密封,才能避免固井作业后各种挤水泥作业、各种修井作业,避免关井和油气资源的流失等等。固井作业施工前,设计人员要充分调研各种影响固井质量的相关因素,并对各种因素提前做出相关预处理措施。 Novo Zapolnarnaya（俄罗斯北极圈地区）油区,利用新型混拌工艺施工作业10井次,10口井的固井作业进行顺利,固井后没有油气水窜流现象,而且这10井水泥浆设计合理,因而减少了各种固井隐患的发生,从而提高了油气井的寿命。     

胜利一趟式177.8 mm(7″)套管开窗工具在渤海油田的成功应用

胜利一趟式177.8 mm(7″)套管开窗工具可与MWD和陀螺仪配合使用,适用于177.8 mm(7″)系列套管开窗作业,能够实现一趟钻完成斜向器坐挂、套管开窗和修窗作业。其具有功能全面、结构可靠,操作简单等优点,首次在渤海地区投入使用,并取得了较好效果。实践表明,胜利一趟式177.8 mm(7″)套管开窗工具适用于渤海小尺寸套管开窗作业,能达到降本增效的目的。     

隔水管重置技术在海上老油田挖潜中的应用与前景

随着海上油田的不断开采,油田储量逐渐减少,无法长期向社会提供石油资源。在这一背景下,老油田挖潜成为油田开采的重点内容。然而,通过大量实践表明,老油田挖潜时仍存在井槽资源紧张等问题,不利于老油田的挖潜。为了提升老油田挖潜效率,应加强对老槽口的改造,其中隔水管重置技术是一种较为良好的技术手段。文章介绍了隔水管重置技术,并以某海上油田项目为例,分析了该技术在老油田挖潜中的首次应用,探讨了其应用前景与意义,为隔水管重置技术的推广提供支持。     

海油陆采高难度大型丛式井组固井技术

垦东12平台是胜利油田重点开发的海油陆采区块,也是增储上产的重点施工项目,存在着造斜点浅、井斜大、井间距小、水平位移大、井身轨迹控制难、井网密集及防碰绕障任务重等技术难点。针对以上问题,结合该地区特点,采用先进的工艺,可靠的工具和优质的水泥浆体系。现场应用结果表明,该技术保证了固井质量,满足了开发需要。     

海洋钻井隔水导管关键技术研究及标准化

针对中国海油在2017年IOGP(国际油气生产者协会)及ISO/TC67年会上提出的"海上钻井隔水导管入泥深度设计及作业导则"国际标准新提案,阐述了新标准提案的背景及意义、主要内容;提出新标准的核心技术内容,包括海上钻井隔水导管功能及施工方式、海上钻井隔水导管下入深度计算模型、隔水导管极限承载力研究、隔水导管施工作业技术要求等。该标准中所给出的钻井隔水导管下入深度预测和施工控制技术,已在国内外海域近60个油气田2 300多口井中成功应用,作业精度从70%以下提高到90%以上,取得了显著的经济效益。     

侧钻井固井射孔后管内防砂完井技术研究

目前,针对侧钻井完井有多种方案,其中在裸眼内悬挂筛管完井主要适用于致密砂岩油藏,对于油层岩石胶结疏松的砂岩油藏,该方法不是很理想。本文通过研究分析疏松砂岩油藏侧钻井存在的井壁稳定性差、油藏易出砂且对于完井工具要求较高等问题和难点,最终得到了侧钻井固井射孔后管内防砂完井技术方案。该技术综合了固井射孔技术、悬挂筛管防砂技术和砾石充填技术等多种技术,并且对完井管柱进行了优化设计,有效解决了侧钻井疏松砂岩的完井后井壁易坍塌的问题,实现了对老井油藏的有效开采和产能恢复。侧钻井固井射孔后管内防砂完井技术对于该行业内侧钻疏松砂岩油井的完井问题有十分重要的指导意义。     

超声兰姆波成像测井仪在海上平台弃置的应用

固井质量评价作为海上平台弃置时不可缺少的一环,直接影响着弃井成功与否。针对海上某油田C平台弃置时低密度水泥浆固井质量评价的难题,开展了超声兰姆波成像测井仪的研制,并进行了现场应用。研究表明:①超声兰姆波成像测井仪可对套管进行360°全井眼覆盖并成像显示,声阻抗测量精度为±15%,适用于常规及低密度水泥浆的固井质量评价,满足139.7～339.725 mm(5.5～13.375 in)套管内的固井质量评价;②C3井测量实例表明,超声兰姆波测井仪评价结果与现场套管切割后回收断面符合度高,为后续套管切割作业提供了可靠依据。超声兰姆波成像测井仪具有一定的应用推广价值。     

塔河油田侧钻井小尾管固井技术

塔河油田由于地层复杂,勘探和开发难度大,存在大量的套损井、低产井。应用开窗侧钻技术进行老井重钻,使老井复活并增加产能。这类老井侧钻一般以?193.7mm套管开窗,悬挂?139.7mm直连套管;也有少部分?177.8mm套管开窗,下入?139.7mm直连套管进行丢手。这样造成环空间隙较小,增加了固井施工难度。优选小尾管固井技术措施,设计最佳的固井施工措施,保证小尾管固井施工质量达到最佳的效果。     

临兴地区浅层气井钻固井技术研究与应用

针对临兴地区上部压力高下部压力低、浅层气地层成岩性较差,可钻性好,造浆性强,钻进过程中易发生憋漏现象,固井作业需要全封,井底压力高,易发生漏失的问题。通过井身结构优化,采用一开导管封固技术、强封堵高密度钻井液技术、随钻压力控制技术、防气窜水泥浆+管外封隔器固井技术等,形成一套高效钻井技术,成功地解决了浅层气井开发难题,实现了安全、高效开发。     

顺南6井精细动态控压固井技术现场实践

本文针对塔中顺南6井177.8mm尾管固井井深、温度高、气层异常活跃且分布广,压力安全"窗口"窄,地质构造复杂等难点,利用精细动态控压固井技术进行固井施工,固井质量较好,取得了较好的效果。     

177.8mm尾管旋转下入技术在渤海深井的应用

旋转尾管技术常用于固井过程中,以提高顶替效率及固井质量。渤中A井设计井深5 300.0m,开发层位为太古界潜山。实际作业中在四开Φ215.9mm对应下入Φ177.8mm尾管。由于在东二下段钻遇极易坍塌层发生2次卡钻,第三次侧钻完后为保证Φ177.8mm尾管顺利下入,通过原钻具测试井内裸眼、套管内摩擦系数、反算尾管串组合旋转的扭矩分布,以此优选高性能尾管悬挂器、球座、可划眼浮鞋等配套工具;通过对管串实际组件物理抗扭、抗拉参数校核,得出可旋转下入尾管的方案。最终渤中A井在Φ177.8mm尾管下入过程中成功处理频繁遇阻、划眼过程憋压,顺利通过易坍塌层井段,完成封固任务。     

找水管柱专用开关的研制与应用

目前,在油井自喷找水测试(下电缆带找水仪)前,作业队需下找水管柱至设计位置,由于没有满足找水仪测试要求的管柱内防喷工具,而压井又会影响测试结果的准确性,井口一直处于无控制常开状态,大量井液溢出,不仅污染环境,给操作人员带来安全隐患,还可能导致井喷事故的发生。本文针对目前井下作业施工中,下找水管柱时无适用内防喷工具的问题,通过对现有管柱内防喷工具结构、原理进行分析,找出现有内防喷工具不能适应找水仪测试要求的主要原因,研制出"找水管柱专用开关",并进行了现场应用,实现了下找水管柱油管内防喷,并满足测试要求的目的。     

双胶塞固井工艺在丰探15井中的应用

丰探15井是某油田在苏北盆地东台坳陷白驹凹陷洋心次凹深凹带白2井东构造布置的一口定向预探井,属于苏北盆地东台坳陷白驹凹陷洋心次凹深凹带白2井东构造-岩性圈闭构造。针对固井技术难点,为进一步提升苏北油区深井、探井固井质量,探索使用新工艺新方法,在丰探15井首次尝试采用双胶塞固井工艺。其原理是注前置液前压入空心胶塞刮净内壁上的残留泥浆,注水泥浆后压入实心胶塞刮净管壁上残留的水泥浆,避免套管内套管外钻井液与水泥浆的混窜,有效地保证固井质量。通过应用双胶塞固井工艺,配套井眼钻进控制技术、通井技术、井眼清洁措施、固井液技术、替浆技术等,安全顺利地完成了丰探15井固井施工。丰探15井应用结果表明,应用双胶塞固井工艺固井质量优质,效果显著,达到了预期的效果。     

新型封隔式回接装置及工艺技术研究

为了解决"三高"气井尾管固井重叠段固井质量差易引发环空气窜的技术难题,研制了一种新型封隔式回接装置,实现了回接固井后环空封隔,防止气窜发生。结合新型封隔式回接装置的功能特点,制定了一套可行性强的防气窜尾管回接工艺。对防气窜尾管回接工艺中的尾管固井回接筒内部修整技术、多级压力控制技术、调长关键参数计算方面展开研究,为确保封隔式尾管回接顺利实施提供了有力的技术支撑。该研究为"三高"气井尾管固井防环空气窜提供了一种新的研究思路。