复杂结构井修井技术的研究与应用
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市政工程顶管井结构设计与应用摘要:随着经济的发展推动了城市化建设进程的加快。
市政工程作为城市化进程的主要内容之一,在其实际的施工中具有较多的复杂工程,其中对于顶管井结构的使用最为常见,但是由于技术的使用具有较大的困难,虽然其实际的使用效益较高,但是对于该技术的使用需要对设计进行全面的把控,确保对工程的实际计算达到精确值。
基于此,本文对市政工程中的顶管井结构的使用进行设计分析与计算研究,为之后的技术使用提供更多的参考数据。
关键词:顶管;工作井;接收井;临时性结构随着城市化建设程度的逐渐加深,城市中的管道铺设面积与铺设内容逐渐增多,但是管道的铺设通常需要经过市区中心以及人流密集区,通过挖掘会对人们的生活造成极大的不便,而采用非开挖掘进技术能够有效避免对大众生活造成的影响,尤其是市政工程的建设,在施工中使用顶管技术成为了一项有效的技术手段,通过精密的设计与严格的计算能够确保工程的顺利实施。
一、顶管井设计顶管井分为工作井与接收井两种。
因此在其施工设计中,需要对两种类型同时进行设计,其设计方案主要包含对其形状与尺寸的设计:(一)平面形状(1)工作井:包括单孔井与单排孔井,单孔井的形状多样,但是单排孔井主要是以矩形为主;在工作井的使用中,圆形井的受力程度优于矩形井;顶进过程中,顶管工作井后背墙应直接支撑于井外土体上,在井内设置支撑点,有利于结构的受力。
(2)接收井:通常都是单孔井结构,形状主要以圆形为主,其结构的受力程度与工作井的程度相同。
(二)平面尺寸(1)工作井:井室尺寸不应小于顶进机具及管道的长度,最好是所有使用工具的综合长度,而其空间宽度的挖掘应该是管道的外径及两侧操作宽度的和。
(2)接收井:确保内容空间能够将工具随意放置即可,对于有些工具管可以通过拆卸放置将井的整体尺寸缩小。
(三)井深:顶管井的深度设置应该是管道的埋置深度、导轨长度与支撑高度的总和。
二、顶管井结构方案顶管井结构设置大部分属于临时构筑物,其结构方案的设计应该根据实际的施工周围的情况进行综合测评,因此作为对方案的制定依据,以下是常用的顶管井结构。
海上大位移井修井打捞技术研究【摘要】本文针对大位移井修井过程中存在管柱摩阻大、下入困难等技术难题,从降摩技术和工具分析出发,计算分析了采用降摩技术后管柱摩阻变化情况,给出了具体的计算结果,为海上大位移井施工设计提供很好的技术指导。
【关键词】大位移井;修井;打捞技术;管柱;摩阻定向井、水平井、大位移井统称为复杂井。
复杂井井下故障的处理一直是大修作业的难点,针对井下具体情况各种大修技术也在不断进步。
国内外关于大位移井大修的文献、事例比较少,通过对水平井的大修技术进行分析总结,特别是减阻降扭工艺技术,提升应用到大位移井大修作业中,保证施工的顺利完成。
1、复杂井大修技术难点(1)定向井、水平井、大位移井内管柱贴近井壁低边,“钟摆力”获得平衡。
长井段“砂床”中的管柱,受“钟摆力”和摩擦面积大的双重作用,更易形成卡钻。
(2)油层砂粒更易进入井筒,形成长井段的“砂床”,严重时砂堵井眼。
(3)水平段中起下钻具容易发生卡钻,需保证洗井液循环解卡的条件,大力解卡容易造成问题复杂化。
(4)摩擦阻力。
在定向井、水平井、大位移井中起下钻柱所产生的摩擦阻力,随井斜角增加而增大。
(5)粘附卡钻。
管柱与套管静止接触时,且不循环洗井液易发生粘附卡钻。
(6)定向井、水平井、大位移井由于造斜段的作用,井口的上提力和旋转扭矩无法有效地传递到井下水平段,因此在直井中普遍采用的大力上提、活动解卡、套铣、磨铣等打捞工艺技术在定向井、水平井、大位移井中实施困难。
(7)一般直井防砂管柱长度只有十几米至几十米,而水平井水平防砂管柱比较长,一般为百米以上,有的甚至长达300m 。
在直井内打捞几十米长的防砂管柱已经是比较困难了。
(8)套铣作业相对比较复杂,且风险很大,尤其是修井作业的设备能力限制,修井机提升能力较小,泥浆泵排量不足,套铣是一项风险很大的作业,套铣中操作不甚甚至会出现卡钻的恶性事故。
2、上部管柱打捞技术应用分析2.1 上部管柱结构组成某a9井是一口常规定向井,当前落鱼现状:鱼头深度为1539.01m,鱼顶为139.7mm,17# n80 btc油管,内径124.3mm,已开裂。
深井、特殊结构井打捞解卡技术及应用案例1深井、特殊结构井作业技术现状特殊结构井泛指目前油田采用的最先进开采工艺技术所钻的不同类型的井,其中包括水平井、侧钻水平井、成对水平井、分支井、侧钻分支井、大位移井、侧钻井及先期防砂井等,这些井已成为提高原油产量、油藏平面和纵向动用程度的主要手段。
辽河油田现有水平井29口,其中5口井停产,生产井9口带病作业;侧钻水平井17口,停产7口;分支井2口,1口井停产;侧钻井1500多口井,停产井达500多口;先期防砂井2000多口,停产700多口。
这些类型的井由于特殊的井身结构、大的井斜角和小的井眼尺寸,给后期修井作业带来了很大的难度,使用常规的井下作业方法和工具已不能有效地实现修井的目的,深井、特殊结构井作业技术水平滞后于生产的实际需要,不能有效解决油田生产中存在的问题。
2深井、特殊结构井打捞解卡作业技术难点常规小修打捞技术是利用油管将通井机额定提拉载荷传递到井底,作用在落鱼上,达到解卡目的。
如果不能解卡,则用大修作业车载钻机进行大力提拉解卡或钻、磨、铣处理。
打捞管柱沿井眼轴线方向受力如图1。
图1打捞管柱受力分析由图1可知,作业设备的提拉载荷FK 要克服打捞管柱质量Gg及套管与打捞管柱之间的摩擦力ƒm才能传递到落鱼,打捞解卡的技术核心就在于保证作用在落鱼上的力即解卡力T足够大以克服落鱼所受的夹紧力。
打捞解卡力由下式计算:式中T—解卡力,KN;FK —通井机额定提升载荷,KN;HZ—造斜点深度,m;q—单位长度打捞管柱在井筒液体中的重力,KN;α—鱼顶深度井眼井斜角,(°);m—摩擦力KN(由于不易计算,在推导时忽略了该力);R—造斜井段的曲率半径,m。
ƒm由上式分析可知,作业设备提升能力、打捞管柱强度、井深及井眼曲率是影响深井、特殊结构井打捞解卡力的主要因素。
2.1解卡力对作业设备的要求。
油田目前投入生产的小修作业设备,以配置390KN级提升系统的通井机为主,作业井架极限负荷为750KN,而深井、特殊结构井解卡力往往超过通井机许用最大工作载荷,不能满足打捞作业施工的实际需要。
多分支复杂结构井分采工艺技术研究摘要:该文对4或5级完井的多分支复杂井进行了研究,介绍了两种适用于多分支井的工艺管柱,并分析了两种管柱的工艺管柱组成、原理及管柱的优缺点,该管柱的实施能有效延长油井开采寿命,提高多分支复杂结构井的利用效果。
关键词:复杂结构井分采工艺管柱辽河油田现在大部分区块已进入开发中后期,利用常规采油增产措施已不能从根本上解决提高采收率和难采难动用储量动用程度差等难题,而目前研究复杂结构井开采工艺技术已经成为一种提高采收率的新手段。
多分支复杂机构井是指在1口主井眼的底部钻出2口或多口进入油气藏的分支井眼(二级井眼),甚至再从二级井眼中钻出三级子井眼[1]。
大部分多分支复杂机构井采用混采,致使部分多分支复杂机构井变成单分支生产,抵消了分支井的的许多优势,已经不符合多分支复杂机构井开采的要求,但是目前国内还没有适用于三四级完井的多分支井分采技术,研究这类多分支复杂机构井分采技术可以使目前国内的这类的分支井的开采效益最大化,延长油井开采寿命,提高分支井的利用效果[2]。
1 技术思路概述国内外分支井开采方式根据完井工艺的不同采用分采或合采,总的来说,3级以下完井(含3级)都采用合采,4级以上特别是5~6级完井都采用分采。
目前研究最多的是如何分采,因分采可以最大限度的发挥分支井的特点,提高单井产量。
对于分支井分采,尤其是4级以上完井的分支井,国外都是将分采工艺管柱与完井工艺管柱结合来实现分支井分采的。
国内由于受完井工艺技术条件及完井工具的限制,4~5级完井都很难做到分采,为了使这些分支井更好的发挥效能,各油田都在研究适合于自己油田具有自主知识产权的多分支井完井技术的多分支井分采工艺技术。
对于4或5级完井的多分支复杂机构井,可以在主井眼下分采工艺管柱,以不进入分支井眼对分支井进行工艺措施为佳,完成分采。
该技术实施的分采工艺管柱主要用在多分支井主井眼内,通过开关来打开或关闭管柱的采油通道,实现分采不同的分支,解决分支井只能混采的问题,实现分采工艺。
套管损坏原因及修井作业技术简介引言在油田正常生产过程中,一旦油水井发生套管损坏,就会导致注采井网被破坏,给油田的正常生产带来了严重的影响。
为了恢复油水井正常生产,通常需要对破损套管进行修复,从而有效地避免油水井因套管损坏而导致停产问题的发生。
对油水井的正常生产,提升油田开发经济效益具有十分重要的现实意义。
套管损坏的原因多种多样,套管损坏的原因不同,其采用的修复技术也不同,因此,需要针对套管损坏程度,合理选择修复工艺技术。
1套管损坏原因分析1.1物理因素套管在井下服役过程中会受到多种力的作用,并且作用力来自不同的方向,如果作用力超过了套管允许的极限强度,套管就会发生损坏,所以,在进行下套管设计的过程中,需要对套管的材料及其强度进行合理的选择。
但是,由于我国大多数油田地质情况复杂,套管在井下的情况难以预测,另外,油水井在井下作业的过程中,有些井下工具在起下的时候经常会与套管发生碰撞或者刮擦,也会对套管质量造成一定的损坏。
综合而言,套管损坏的物理影响因素主要有地层运动产生的力对套管的破坏和套管在外加力的作用下造成的损坏,其中,地层力对套管的损坏程度较为严重。
地层力对套管产生的破坏主要有以下几种情况:1.1.1岩层产生塑性流动对套管的破坏。
如果地层中的岩层发生塑形流动就会对井下套管产生一定的破坏作用,轻则使套管变形,严重时可导致套管损坏,甚至发生断裂。
例如,地层中如果发育盐膏层或者盐层,这些地层一旦受到外力的作用,或者在高温高压的情况下就会发生塑性流动,并对套管形成挤压,通常套管在完井的过程中会采用水泥固井,对油层套管段进行封固,其目的主要是防止套管外壁受到外力的挤压,但是如果由于盐膏层或者盐层发生塑性变形产生的地层力远大于固井水泥承受的最大压力时,不均匀分布的载荷就会通过固井水泥外壁传递到套管中,进而对套管进行挤压,造成套管破坏。
1.1.2盐层坍塌对套管的破坏。
地层中的盐层遇水后会发生溶解,随着溶解的不断进行,井径也会不断地增加,当溶解达到一定程度时,就会发生盐层坍塌,从而对套管形成挤压和冲击,造成套管损坏。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术【摘要】深井、超深井和复杂结构井钻井技术是石油工程领域的重要研究课题。
本文旨在探究这些钻井技术的发展现状、工艺特点、设备创新以及工程实践案例。
通过对深井和超深井的钻井技术进行分析,可以了解到其在油气勘探中的重要性和应用价值;而对复杂结构井的垂直钻井技术研究则有助于解决在地质复杂地区开采难题。
结合工程实践案例分析,可以总结出钻井技术的发展趋势和应用前景展望。
通过本文的研究,可以为深井、超深井和复杂结构井钻井技术的进一步发展提供一定的参考和借鉴。
【关键词】深井、超深井、复杂结构井、垂直钻井、技术探究、研究目的、研究意义、钻井工艺、钻井设备、工程实践、案例分析、技术发展趋势、应用前景、总结。
1. 引言1.1 探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术研究目的:深井、超深井和复杂结构井是当今石油工业开发中面临的重要挑战,钻井技术的发展将直接影响到钻井效率和成本控制。
本研究的目的在于探究深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术,提高钻井效率,降低钻井成本,减少钻井事故风险,促进石油工业的可持续发展。
研究意义:1.2 研究目的研究目的是为了深入探究深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术的原理和方法,提高钻井的效率和安全性。
通过对这些技术的研究,可以更好地了解地下岩层情况,准确预测油气资源分布,优化钻井设计方案,降低钻井风险,提高钻井成功率。
通过深入研究钻井工艺和设备创新,可以不断提升钻井技术水平,推动钻井行业的发展。
研究的目的是为了实现钻井领域的技术创新和进步,为油气勘探开发提供更可靠的技术支持和保障。
1.3 研究意义深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的研究意义主要体现在以下几个方面:深井和超深井钻井技术的研究可以帮助我们更好地开发地下资源,满足能源需求。
随着地表资源的逐渐枯竭,地下资源的开采将成为未来发展的重要方向,而深井和超深井钻井技术的提升可以有效增加勘探开发成功率,提高资源利用率。
控压钻井技术在深井复杂结构井中的应用摘要:经过长时间的发展,现如今我国石油产业规模不断扩大,控压钻井关键技术也更加成熟,尤其是对于复杂地层油气资源开采也有非常好的效果。
控压钻进技术在其中发挥了重要作用。
控压钻井技术应用于油田,其本身是一种新技术,已经被诸多油田企业应用到实际工作中。
控压钻井技术主要是对井内压力进行精准控制,使井眼压力始终处于可控范围内。
而对于深井复杂结构井当中获得了更为普遍的应用。
关键词:控压钻井技术;深井;复杂结构井;应用引言控压钻井技术应用在本质上与传统钻机技术应用有一定的区别,是现代钻井技术发展的重要支撑。
基于此,本文主要对控压钻井技术在深井复杂结构井中的应用进行了简要的分析。
1、压力控制原理钻井过程中,井筒中任意一点的压力由环空液柱压力、钻井液循环时的环空流动阻力、井口回压、环空循环压力波动(如激动压力、抽吸压力、侵入井内的地层流体引起的压力波动)等组成即:pH=pm+pA+pC+paf式中:pH为井底压力,MPa;pm为环空液柱压力,MPa;pA为环空流动阻力,MPa;pC为井口回压,MPa;paf为环空循环压力波动,MPa。
在窄安全密度窗口情况下的常规钻井,降低钻井液密度使动态循环时不压漏地层,则井内静止时地层流体会流入井筒,造成对地层的损害;提高钻井液密度使井内静止时pH>pP,动态循环时会发生井漏。
常规钻井时钻井液密度很难控制。
控压钻井动态循环时,使用较低的钻井液密度使pH在安全密度窗口内,静态时在井口精确施加一定量的回压pC,使静态pH也在安全密度窗口内,从而保证钻井安全(理想情况下静态pC=pA)。
控压钻井设计通过在井口精确施加一定量的回压,调节了井底压力,使井底压力等于或稍大于储层压力。
2、深井复杂结构井技术难点(1)纵向上存在多套压力系统,过路层系多,地层压力准确预测难,安全密度窗口窄。
同一裸眼井段高低压互存,实钻过程中常发生溢漏并发,压差卡钻等井下复杂或故障,钻井风险巨大。
石油井下修井作业管理方法及修井技术措施随着石油勘探领域的不断发展,油田开采技术也在不断提高,修井作业成为油田开发中不可或缺的一部分。
修井是指对井下设备、管柱或井筒进行检查、清洗、修复和更替的一系列作业,以确保油井的正常运转和提高产量。
而对于修井作业的管理方法和技术措施则显得尤为重要,只有严谨的管理和高效的技术才能保证修井作业的安全和质量。
本文将就石油井下修井作业的管理方法及修井技术措施进行详细阐述。
一、修井作业管理方法1. 修井作业计划的制定在进行修井作业时,首先需要制定详细的修井作业计划。
该计划应包括修井作业的时间安排、作业范围、作业人员的配备及作业流程等内容。
在制定修井作业计划时,需要充分考虑到井口环境、地质构造、地面设施及周边环境等各种因素,以保证修井作业的顺利进行和作业人员的安全。
2. 修井作业人员的培训修井作业人员是整个作业的关键,因此他们的培训至关重要。
在进行修井作业前,应对作业人员进行专业培训,使其熟悉作业流程、熟练掌握操作技能以及掌握应急处理的能力。
在修井作业过程中,作业人员应严格遵守操作规程,确保作业安全。
3. 作业现场的管理作业现场管理是修井作业的一项重要内容。
对于作业现场,应实行严格的安全管理制度,包括作业场地的划分、作业装备的配置、安全防护设施的设置等。
作业现场应定期进行清洁和维护,确保作业的顺利进行和作业人员的安全。
4. 作业过程的监控在修井作业过程中,应加强对作业过程的监控和检查。
要确保作业人员按照规定的程序进行作业,保证作业的安全和质量。
还要对作业设备和工具进行定期检验和保养,以保证设备的正常运转。
5. 作业后的总结和评估修井作业结束后,应对整个作业过程进行总结和评估。
要及时发现作业中存在的问题和不足之处,并提出改进建议。
对作业人员的表现进行评价,激励表现优秀的人员,提高整个作业团队的素质和水平。
二、修井技术措施1. 井筒清洗技术井筒清洗是修井作业中的一项重要技术。
修井工艺技术探讨【摘要】卡钻是油田生产过程中最常见的井下故障之一,熟练掌握处理卡钻事故的技术方法,是每一名作业修井人员必备工作业务知识。
油水井一旦出现常规不可修复的井下故障,需要进行侧钻修井处理,以完善证油水井正常的注采关系。
修井工艺技术方法很多,我们要根据现场的实际情况,采用最合理、最有效、最低成本的技术来完成油水井修复工作。
【关键词】修井;作业;工艺;技术;研究1.解卡工艺技术研究1.1解卡工艺技术的原则解卡方案编制应本着快速、有效、经济、易实施的原则进行;解卡方案编制前要查清井史、落实潜力,解卡过程确保油水井地层不受污染;编制的方案应具有针对性,利于提高解卡效果及作业时效;不损坏井身结构;处理事故过程必须使事故越处理越容易,而不能越处理越复杂。
每口解卡井上作业前必须编写详细的解卡施工设计,一般解卡井施工设计由施工单位技术部门审批后交采油厂业务主管部门备案,特殊解卡井必须经施工单位技术部门审核、采油厂业务主管部门同意后方可实施。
1.2卡钻的处理技术砂卡的处理技术。
大力提拉活动解卡。
根据井架及设备的负荷允许条件对管柱进行大力提拉活动卡局,或快速下放冲击,使卡点脱开;憋压恢复循环法解卡。
发现砂卡后,应争取时间开泵循环。
如循环不起来,采用憋压的方法,如能憋开,卡钻可解除,同时上下活动管柱。
憋压时要注意安全;诱喷法解卡。
当地层压力较高使,利用地层压力引起套管井盆,使部分砂子虽油流到地面而解卡;长期选吊解卡、震击解卡或者冲管解卡。
解柱小直径的冲管在有管内、外进行循环冲洗,以解除砂卡;倒扣、套铣解卡。
在取出卡点以上管柱后,采用套铣筒对被卡落鱼进行套铣,以解除卡阻落物处理技术。
根据落伍形状大小及材质,考虑把落物拨正落到井底或将其碾碎,达到解卡的目的;如果被卡管柱下面有较大工具,倒扣后下套铣筒将其套掉;如落物不大,可采用悬浮力较强的洗井液进行大排量洗井,把落物洗出井口解卡。
水泥卡处理技术。
水泥卡钻的处理可分为两种情况:对可开泵循环的,可用15%的盐酸进行循环,破坏水泥浣进行解卡。
油田井下作业大修施工技术运用与实施要点摘要:在油田勘探中,井下作业属于重要技术,通过大修施工技术,有助于处理油田勘探与开采问题,因此必须深入研究和讨论大修施工技术。
由于我国对油田能源依赖度较高,所以在能源进口交易时,必须加大油田勘探开采力度。
关键词:井下作业;大修技术;实施要点一、油田井下大修的原因井下作业是油田勘探开发过程中保证油水井正常生产的技术手段。
埋藏在地下千米或几千米的石油和天然气,是宝贵的地下资源。
这些石油宝藏,是通过花费相当代价钻凿通地下油层通到地面的岩石通道开采出来的。
而油、水井在长期的生产过程中,不停顿地受到油气流的作用,使油井每时每刻都在发生着变化,逐渐老化,出现各种不同类型的故障,导致油水井不能正常生产,甚至停产。
因此,必须对出现问题与故障的油水井进行井下作业,使油水井恢复正常生产。
油田开发中,由于油井的开放性,经常出现工具被卡和掉落工具等现象,影响油井的正常生产,甚至造成油井生产中断。
因此,坠落物打捞技术是最常用的大修技术。
在油田开发过程中,要随时检查和清理井周杂物,预防出现坠落物。
当井内出现落物后,由于打捞工作的复杂性,应详细分析油田的实际情况,结合落物的具体情况,制定科学有效的打捞方案,选择具有专业知识的技术人员和合适的打捞工具,以确保打捞工作的顺利完成。
如遇断油管,在确定具体的情况位置后,使用反扣钻杆,对油管碎片进行打捞。
油田生产长期磨损,未及时修复和更换,在作业的时候就容易出现问题。
这不仅会影响生产的顺利进行,而且会造成严重的经济损失,因此在油田开采过程中,应及时对套管进行检查和修复。
修理的方式是通过及时对有问题的部位和损坏的零件进行检查和处理,对变形的零件进行加固,用液压技术整理好套管的形状,对套管进行修复,保证套管的正常使用,以此来避免采油事故的发生。
修复的过程中要根据套管损坏的程度,找出造成问题的关键点,并采取有针对性的维修措施。
1.油田井下作业大修施工技术的作用1.通过应用大修施工技术,有助于增加经济效益。
复杂落物大修打捞解卡技术在胡庆油田的研究与应用摘要:认真分析施工资料,准确判断井下情况,制造、改进修井工具,采取符合井下情况的工艺技术措施,对提高复杂打捞解卡成功率,缩短施工周期,避免井下情况复杂化,尽快恢复产能具有重要意义。
本文总结了近2年的大修施工经验,就井下情况认识,工具制造,工艺参数、措施提出了新的见解。
关键词:落物完善工具打捞内磨铣内切割1、前言胡庆油田是一个复杂断块砂岩注水开发油田,随着油田开发时间的延长,受井况、井下工具等因素的影响,每年造成的复杂落物井在30-40口,如不及时有效治理,井下技术状况将会逐年变差,使得注采井组不完善,油水井增产增注措施受到制约,给油田的开发和整体经济效益带来不利因素,因此对复杂落物井实施有效的打捞施工,应用各种新技术新工艺提高修井成功率,对我厂的原油生产有着十分重要的意义。
2、针对不同落物,创新研制打捞工具,精心做好复杂打捞工作针对施工中发生的井下落物,首先,做好资料井史资料调查工作,掌握井筒环境状况,判断落物是否卡、埋;其次,及时到施工现场落实了解井下鱼顶情况;第三,在不使井下复杂化的前提下,优选、加工完善打捞工具,满足鱼顶、井下情况,提高打捞成功率。
2.1 防颗粒泵打捞今年发生两次防颗粒泵从沉渣筒上接头脱落事故,该筒体外径100mm,外捞没有合适的打捞工具,筒体内有一Φ30mm圆头筛管,距沉渣筒上接头100mm,内捞尺寸受到限制,分别加工空心捞矛、加长开窗捞筒打捞成功。
如L20-1井,发现沉渣筒脱扣落井,由于丝堵距井底较深,为防止尾管下落插入砂面造成打捞后卡钻,首先使用公锥打捞,未成功。
通过分析、计算,决定用捞矛内捞,为了充分利用鱼腔空间,在不影响矛杆强度的前提下,将矛杆下端加工成空心,同时在不影响卡瓦弹性收缩进入鱼腔的情况下对卡瓦限位,地面试验合格,下井成功捞出全部落物。
2.2 抽油泵下接头打捞抽油泵从固定凡尔总成断脱后,固定凡尔座与凡尔球及其以下尾管落井,鱼顶为凡尔球及固定凡尔座双鱼顶结构形式。
复杂结构井修井技术的研究与应用
关键词:分支水平井筛管修复分支侧钻井
随着油田开采难度的不断增大,及新的钻井技术的发展和应用,侧钻井、水平井、分支井、大位移井及sagd 井等复杂结构井在油田现场的数量已越来越多,而随着这些特殊结构井的投入生产使用,因各种因素造成其大修的现象也越来越多。
据统计,目前此类待修井已占复杂结构井总数的10%以上,严重影响了油田的正常生产。
由于复杂结构井特殊的井身结构和复杂的井下情况,采用常规的修井技术很难达到其修井目的,因此必须针对这些井的具体情况,研究和应用新的修井技术,从而有效恢复其生产能力。
一、分支水平井冲砂工艺技术
近年来,油田分支水平井的数量已越来越多,并为油田带来巨大的经济效益。
但随着时间的推移,这些油井在生产过程中,因种种原因致使产量降低或停产,其中最主要的原因之一就是油井严重出砂。
而常规的冲砂方法应用于水平时将不可避免地发生沉砂卡钻事故,为此本文研制开发了新型的连续冲砂工具,此工具由主体部分、中间管柱和井口密封装置三部分组成,实现了冲砂过程中不停泵、排量大、环空返速高和携砂能力强等特点,从而保证水平井冲砂工艺的顺利实施。
分支水平井冲砂过程中还存在许多难点,如进入哪个分支的判断、冲砂速度的控制、正反冲砂的调整及冲砂参数的选择等。
高**井是一口侧钻双分支水平井,检泵时发现两个水平分支严重出砂,
必须进行大修才能恢复正常生产。
该井在修井过程要分别对两个水平分支井进行冲砂,为保证冲砂管柱能顺利出入水平井井筒,在管柱组合中带了相应尺寸的引子和弯油管、变扣接头等。
如果冲砂不顺利时,则采用反冲砂,以保证冲砂干净。
贯通f1分支井眼时,先下带φ86mm引子冲砂管柱下钻到f1分支悬顶1417m处,记录1400m-1500m的摩阻和各个有遇阻显示的位置。
再下带φ73mm引子冲砂管柱冲砂、洗井至f1井眼筛管底。
如果遇到砂面,开泵反循环,排量控制在1方/分,如果砂面较硬,则低速转动钻具提高携砂能力。
贯通f2分支井眼时,下到窗口位置处,下放钻具,根据摩阻情况与遇阻情况判断进入哪个分支,如果判断不清,根据深度来判断进入哪个分支。
下到f2分支井眼底后,冲砂,循环。
如果遇到砂面,开泵反循环,排量控制在1方/分。
控制冲砂速度在1根/小时,冲完一根后,上下活动,待砂返净后(大约循环30分钟),再接单根开泵冲洗。
该井通过以上设计完成了现场实施,并取得了较好的经济效益,冲砂后下泵投产,增油达到1200t。
二、水平井筛管修复工艺技术
目前水平井完井方式主要有射孔完井和筛管完井,其中筛管完井由于施工简单、防砂性能较好、钻完井污染较小等优点,在油田现场中应用广泛。
但随着生产时间的不断增长及后期增产措施实施不当等多种原因,水平井筛管损坏的事故已越来越多,并成为水平井
大修的主要原因之一。
茨**-h1井为三开筛管完井的水平井,水平段长204.4m。
投产后在不到一个月的时间里,日产油由初期的2.1t/d锐减至0.4t/d,示功图反映正常,分析是油管漏造成该井生产不正常。
作业过程中发现该井出砂严重,且冲砂至2032.16m处遇阻,分析出砂原因是筛管损坏,无法再复产。
从生产和压力测试情况来看,该井仍有一定的潜力和能量,因此需通过大修恢复其正常生产。
该井修井工艺过程主要包括:打捞、切割原筛管;钻裸眼,重新下入筛管。
打捞筛管:该井为水平井,设计井深2170m,水平段长度204.4m,整体筛管管柱作为油层套管的一部分,下在裸眼段及水平段,经过长时间的生产捞出筛管管柱的难度很大,为此技术人员根据井下具体情况筛选优化了恰当的打捞工具,有效打捞出部分筛管。
切割筛管:施工中无法一次性将筛管管柱全部打捞出,故采用水平井段切割筛管以达到捞出全部筛管的目的。
切割筛管采用了螺杆钻具,因筛管内径较小,优选了新的切割工具,保证筛管内顺利切割。
更新筛管:施工中有部分筛管无法捞出,故采用pdc钻头重新钻裸眼至更新筛管的目的深度,并下入新筛管彻底恢复该井生产。
三、分支侧钻井修井技术
针对辽河滩海水深较浅、潮差较大、冬季海冰严重、工程地质条件较差等特点,采用了在滩上修筑路堤和铺垫砂石井场平台的全陆
式开采方式,使得滩海石油勘探开发陆地化,将自然环境条件对勘探开发的影响降低到最小,并大大节省了工程投资。
由于地理环境的影响,这种开采方式所部署的井大多为定向井,其中分支侧钻水平井便是一种有效的尝试。
架**-z1井为滩海油田完钻的一口分支侧钻井。
投产后冲砂至2609.0m处时砂面反复冲洗不下,打铅印证实该处套变。
预计该井大修后日产油15t,累计产油15000t。
此次大修施工目的是修复下部侧钻井筒,其修井工艺过程包括三部分:冲砂、套管整形、下小套管。
冲砂时根据井况选择合适的冲砂工具,并控制下放速度和位置,根据摩阻情况与遇阻情况判断冲砂管柱进入了哪个分支,确证将冲砂管柱准确地下入到下部的侧钻井井眼内。
然后选择恰当的冲砂方式(正冲砂或反冲砂),使井下沉砂全部返出地面。
套管整形后,根据井况明确下小套管的目的深度和应达到的内径要求,选择下入φ114mm无接箍套管完井,施工中对所涉及到的相关辅助工艺也进行了配套设计,确保了套管的顺利下入及固井质量的合格。
四、结论
复杂结构井具有单井产能高、穿透产层长、增加油气层的泄漏面积等优点,可有效提高油气采收率,因此在油田现场的应用井数已越来越多。
但由于其井身结构轨迹的特点,决定了它的修井难度远远大于普通直井,主要体现在:打捞工具入鱼难,靠旋转管柱和自身重力下放的工具很难操作,地面扭矩、拉力传递损失大,修井液
携砂难度大等,导致常规井的修井工艺常常不能满足其修井要求。
本文通过现场实例,阐述了辽河油田在复杂结构井修井方面的新技术和新工艺。
经实践证明,这些工艺思路独特、技术先进、安全简便,能够有效恢复待修井的生产能力,节约油田生产的投资成本。
参考文献
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[4]徐灏主编,《机械设计手册》,北京,机械工业出版社,2000.06.。