深水钻井水平井打捞技术初探
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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。
水平井的生产效率直接影响着整个石油的开采过程以及开采效率。
在对石油的开采过程中时常发生故障,事故一旦发生,对石油事故的处理工作也相当困难。
根据多年的石油开采经验,对水平井打捞技术的研究,逐渐研发生产出适用于水平井打捞的专门使用工具以及技术。
为了解决对水平井的落物打捞问题,我们相关的研究人员利用减阻扶正器以及随钻清理捞杯等相关技术相配套使用的工艺手段对其进行有效的解决,具有很高的生产应用价值。
1 水平井相关简述1.1 水平井的概念所谓的水平井就是我们在石油开采中进入油气层井眼的水平段,这段水平段的井倾斜角要大于或者等于86度,能沿着油气层的方向形成特殊的水平位移。
水平井能有效地增加产油量,其原因时水平井能够有效的将油气层的露出面积极大的增加,这样就提高了油气的采收率,从而提高生产效率。
水平井目前可以有效的解决圣山开发中出现的气锥等现象;还能对低渗透重油进行开发;能有效地开发不规则油藏以及钻探困难的油藏。
1.2 水平井维修概述水平井中长井段中的管柱,由于受到摩擦面以及钟摆力的共同作用,很容易造成卡钻现象。
因此,对水平井的解卡打捞是水平井大修打捞工作。
2 水平井打捞工艺的原理、原则以及施工难点2.1 水平井打捞的工作原理和其他的油气井是一样的,水平井在生产的过程之中,因为施工过程中的各种原因会造成井下落物以及井下施工工具的遇卡,这些是常见的井下施工故障。
井下的落物会对水平井的正常运行造成严重的影响,更严重甚至会造成施工停产。
所以要针对不同的情况进行不用的落物打捞工作,恢复水平井工作。
水平井的打捞工艺就是根据不同的落物以及井下的特点,运用不同的打捞技术以及打捞手段进行有效的落物打捞,达到增长的目的。
2.2 水平井打捞的原则在施工过程中要的地质设计要求达标,相关的资料齐全准确;施工过程中不能对油层有任何损害,还不能损害井的自身结构,同时要求有利于生产高效以及油井的使用寿命;在对事故的处理过程中要按照越处理事情越简单的原则;打捞结束后要保证井口以及设备的完好齐全。
水平井打捞技术曾祥山 李 军 王义国(华北油田井下公司第四作业大队 河北廊坊065007) 摘要 根据近年来有关水平井作业的实践,结合理论分析,对水平井打捞工具及钻具的选择等进行探讨,为今后的水平井作业提供一些技术思路。
关键词 水平井 工具 打捞水平井的特点水平井是井眼轨迹同油层的走向基本一致,井斜角不低于86°的特殊定向井。
它可有效的增加油气层的泄露面积,提高油气采收率,是增加产油量的有效手段之一。
水平井具有如下特点:1.井眼横穿油层,油层砂粒更易进入井筒,容易形成长井段的“砂床”,严重时形成砂堵井眼。
2.受“钟摆力”作用,在水平段井内管柱贴近井壁低边。
3.井眼的螺旋轨迹,导致油管起下过程中旋转乃至螺纹松脱。
长井段“砂床”中的管柱,受“钟摆力”和磨擦面积大的双重作用,更易形成卡钻,所以水平井解卡、打捞成为常见的井下作业之一。
水平井打捞技术分析水平井中的管柱受力较为复杂,特别是“钟摆力”和弯曲应力很大、分力多,活动解卡时的拉力和扭矩不易最大限度的传递到卡点上。
对于水平井解卡、打捞,除满足一般直井的作业条件外,还应考虑到以下的两个因素:1.打捞工具的选择(1)防止工作部件的磨损。
(2)防止堵塞水眼。
(3)选择工具接头及配合接头的最大外径与预捞落物外径基本一致,这样有利于抓捞落物。
(4)内捞时工具端部有引锥,外捞时工具端部有拔钩,外表面无死台阶,防止挂卡现象发生。
2.打捞钻柱的选择(1)尽可能采用与落井管柱尺寸接近的打捞钻柱。
(2)为利于轴向载荷和扭转载荷的传递,可选用倒装钻具,即下段采用与落井管柱同尺寸的钻具柱,上段采用大一级的钻柱,或把钻铤加在垂直井段。
(3)可在打捞钻柱上加扶正器,调整下段钻柱的偏心距和中心线。
利用钻柱的弯曲变形来调节井下工具倾斜角,以利于抓捞落物。
实例分析1.基本数据京11-平10井水平井井眼轨迹:从井口至1000 m,井斜角在0°~4.1°之间,基本为直井段;在1000~1575.0m(垂深1414.19m),井斜角在7.3°~70.2°之间,为斜井段;在1575.0~1935.0m(垂深1468.31m),井斜角在74.1°~83°之间为水平井段。
水平井中心管打捞创新技术海上油田的首次应用摘要:根据水平井打捞时上提力和扭矩无法全部传递到井下水平段内,因此常规的上提、套铣和倒扣等打捞方法都难以解决水平段筛管打捞的问题。
水平井水平段内大长度筛管打捞工艺技术,首先是清除处理完水平井井筒内“鱼顶”上部的沉砂,再采用相应的工艺对筛管外的沉砂进行松动,最后下入公锥进行倒扣打捞,或下入水力割刀切割后进行分段打捞,最终达到将井下大长度筛管全部捞出的目的。
该项打捞工艺技术可应用于各种水平井、大斜度井筛管及中心管的打捞。
关键词:水平井修井防砂筛管中心管打捞水平井开发技术已成为西江油田开发生产的主导技术。
积极探索研究水平井作业技术,通过不断实践和改进,使水平井作业技术得到很大的提高。
随着水平井类型的多样化,完井结构越来越复杂,井下作业技术面临很大的挑战,作业过程中经常遇到大修复杂情况的处理。
水平井由于井眼轨迹的特殊性决定了常规大修工艺技术不能满足水平井大修要求,目前国内水平井大修技术还很不完善,大部分油田作业过程中对水平段复杂情况不作处理,造成了很大的经济损失和资源浪费。
针对水平井的特点,完善配套水平井大修施工钻具,研究了适合水平井特点的大修施工工艺技术,现场应用取得了显著的效果。
一、水平段钻具受力分析水平井中管柱受力复杂,不同井段管柱受力不同,特别是“钟摆力”和弯曲应力很大、分力多。
1.水平段钻柱重量的轴向分量为零,管柱贴近井壁低边,必须借助上部钻柱的“推动”才能向前移动,起下钻摩阻大,旋转时对套管及钻具自身均易造成严重磨损;2.地面显示管柱悬重与实际悬重相差较大,造成打捞作业时施加的钻压不易掌握,打捞成功与否不易判断;3.钻具拉力和扭矩损耗大,传递到卡点上的力矩十分有限,造成解卡困难,施工成功率低;4.水平段修井液流态发生变化,不同井段施工参数不同,对井下情况的判断难以把握。
二、作业难点及措施分析1.井筒难以清洁:砂子沉降低边,水流冲击高边,冲砂困难;应采用反循环冲洗,或者正循环旋转搅动冲洗方式冲砂,提高冲砂效率。
斜井、水平井打捞、磨铣作业在水平井中每一次打捞作业并不是孤立的,而应综合考虑实际情况,比如井眼状况、卡钻原因、钻具强度极限及设备提升能力等。
水平井与常规井打捞作业有很多相同之处,其中包括:(1)钻具与采油管柱卡钻;(2)打捞落物或工具;(3)起出封隔器及旋塞。
在多数情况下,常规井眼的打捞工具可成功地使用在水平井及大位移井中,例如,卡瓦打捞筒能有效地打捞具有一定外径的工具和仪器,打捞矛继续用于一定内径的工具和仪器的打捞。
斜井、水平井中管柱受力较为复杂(见图1),特别是“钟摆力”和弯曲应力很大、分力多,活动解卡时的拉力和扭矩不能最大限度的传递到卡点上,解卡成功的机率低。
倒扣时也无法准确掌握中和点,倒扣打捞落物长度短,起下打捞工具次数多。
钟摆力F=W Sinα式中α—井斜角;W—切点以下管柱的质量。
解卡、打捞,除满足一般直井的作业条件外,还应考虑到以下几个方面的因素:图1斜井、水平井中管柱受力示意1打捞工具的选择1.1防止工作部件的磨损。
1.2防止堵塞水眼。
1.3工具接头以及配合接头支点处与钻柱之间的中心线倾斜角。
选择工具接头及配合接头的最大外径应与预捞管柱外径基本一致,这样有利于抓捞落物。
1.4落井管柱与打捞工具的偏心距基本一致,中心线基本一致,否则应给予调节,内捞时工具端部有引锥,外捞时工具端部有拔钩。
外表面无死台阶,防止挂卡现象发生。
2打捞钻柱的选择2.1不需大力解卡打捞落井管柱时,应选用与落井管柱同尺寸的钻柱。
偏心距和中心线与井下一致,有利于抓捞落物。
2.2优化钻具组合,即:下段采用与落井管柱同尺寸的钻具,上段采用大一级的钻柱。
2.3尽可能采用与落井管柱尺寸接近的打捞钻柱,这样就只需小量调整或不需调整钻柱偏心距和中心线。
如:预捞φ62mm油管(接箍外径88.9mm),选用φ60.3mm钻杆(接头外径85.73mm)。
2.4在打捞钻柱上加扶正器,调整下段钻柱的偏心距和中心线,使之与落井管柱基本一致。
油田井下作业打捞工艺技术及应用探寻油田井下作业是指在油井井口以下进行钻井、修井、完井和生产作业的过程。
钻井是油田开发的首要步骤,需要进行井下作业才能顺利完成。
然而,在油田作业中,可能会出现一些井口设备、工具或部件失效或故障的情况,导致必须进行井下作业打捞。
井下作业打捞工艺技术除了可以解决这些问题,还能提高采油效率,减少钻井成本等。
井下作业打捞工艺技术一般分为机械打捞技术、压裂打捞技术和射流吸取技术。
机械打捞技术是利用大门钳或者斜井抓钩等工具,通过控制钳口张合或者抓钩撑开井口等方式捞取失效或故障部件。
这种技术需要的工具简单,捞取效率较高,适用于故障部件小而又在钻井管道内部的情况。
但是,如果故障部件在井下比较深处,机械打捞技术无济于事。
压裂打捞技术是通过压裂液体分裂伸缩套管,使故障部件松动并且脱离固定位置,然后通过升降装置运出井口。
这种技术通过调整压力、流量和配比,可以控制分裂极压和分裂毛细影响,从而控制直径变化比率,保持其在可控范围内。
这种技术适用于故障部件在井口以上,而且堵塞比较严重的情况。
但是,由于操作和系统时需要协调的因素较多,因此需要有相对高的技术水平。
射流吸取技术是通过调节高压水射流流量和速度的方式,从井口流入井下部件上面,将部件吸到井口,然后通过升降装置运出井口。
这种技术需要安装特殊的射流钢管,具有操作便捷、高效、无损伤等优点。
但是,射流吸取技术需要水压设备来保证水流,因此操作空间要求比较大。
井下作业打捞工艺技术存在还需要继续完善的问题。
首先是外突井口失效或损坏时的处理技术。
这是由于钻井的深度和井口的位置不同,部件在井管中的位置不同,所以处理方法和技术需要有所改进。
其次是深水和长输油管的接口及深井井中心线的打捞工艺技术,一些沙漠油田、丛林油田、海上油田的维修和提高效率的工程。
因此,需要不断深化工艺技术研究,提高工艺技术水平,提高井下作业效率。
2019年03月井液的应用,解决钻井施工中的故障问题,预防井漏等事故的发生,保证钻井液的正常循环,提高机械钻速,相应地缩短钻井施工的周期,提高钻井施工的效率。
各种新型钻井技术措施的研究,解决水平井钻井的技术难点问题,保证造斜井段、稳斜井段、水平井段的质量达到更高的标准,钻探出优质的水平井筒,才能获得最佳的剩余油的开采效率。
开发和应用大位移井的钻井设计措施,分析剩余油的分布规律,设计最佳的钻井井位,应用高效的钻井技术措施,达到预期的钻探施工的效果。
对钻井液体系的研究,预测钻井液体系的发展趋势,解决各种井筒的钻探施工的技术难点问题,通过优化钻井液的体系,应用抗高温的钻井液技术措施,解决深井的高温高压的问题。
水基钻井液成膜技术的研究和应用,达到稳固井壁的效果。
在钻探施工过程中,应用钻井液体系形成稳固的半透膜,有效地保护了井壁,提高机械钻速。
不断研究和应用提高机械钻速的钻井液体系,促使钻井施工达到绿色环保的质量标准,避免钻井液导致环境污染,影响到石油钻探施工的安全环保性。
复杂地层稳固技术的研究和应用,杜绝发生井壁坍塌的现象,为合理固井提供基础。
钻井液液体系的发展趋势为低成本,高效率。
低密度钻井液的需求量越来越大,有利于提高机械钻速的水基钻井液和油基钻井液体系的研究和优化,达到设计的钻井液的标准,为合理钻探提供依据。
环保型钻井液体系的研究和应用,最大限度地解决钻井施工的安全环保问题。
结合储层保护技术措施的应用,避免发生油层污染的事故,为后续的油井生产提供最佳的技术支持。
各种节能降耗技术措施的应用,节约钻井施工的成本,保证钻井施工的顺利进行,结合各种现代化钻井施工的应用,充分发挥自动化钻井技术的优越性,保证钻井进尺。
充分发挥地质导向钻井的优势,合理控制井眼轨迹,钻探出优质的井筒,为油田生产提供最佳的服务。
3结论通过对石油钻井技术的应用现状及发展趋势的研究,设计最佳的钻井工程设计,选择最优秀的钻井施工人员队伍,钻探出更多的高质量的井筒,为油田的勘探开发提供基础。
水平井无磁性小件落物打捞技术探讨摘要:随着油田开采进入中后期发展,水平井修井井况趋于复杂,特别是水平井打捞对打捞工艺的要求越来越高,本文通过革新原有工具、设计新工具、工艺研究施工的一口典型筛管完井水平井小件落物打捞。
关键词:水平井无磁性小件落物新工具一、引言随着油田开采进入中后期,水平井数量不断增加,水平井修井工作的复杂性也日益显现出来。
近年来,由于修井技术水平的发展,我曙光工程技术处在水平井修井打捞工艺技术上也有一些成功的应用。
本文将通过设计新工具打捞筛管完井的水平井小件落物,来探讨水平井打捞的工艺技术。
二、水平井打捞的难点水平井打捞不同于普通直井打捞,水平井内由于存在造斜井段,该井段与打捞管柱的摩擦力会消耗很大一部分井口动力,使井口的上提力无法有效传递到井下水平段内,同时若采取在直井中普遍采用的大力上提、活动解卡等打捞工艺技术则极易损坏造斜段套管,造成二次事故。
同时,井口扭矩也无法有效传递到井下水平段,因此在水平井实施常规的套铣、倒扣等打捞工艺比较困难。
其次,在修整鱼顶时普通的磨鞋磨铣进尺慢,且会留有毛边,易损坏原井套管,给下一步施工带来很大困难。
即使能磨碎由于造斜井段和悬挂器的涡流作用也很难带出井筒。
当落物为小件落物,特别是没有磁性的小件落物时,普通的强磁打捞工具无法成功打捞,因此,在工具选择上又增加了难度。
三、实例研究应用1.该井基本数据茨13-H1CH井:技套规范:Φ244.5mm×N80×11.99mm ×1999.61m;垂直井深:1700.7m;侧钻窗口:1600.0m,悬顶:1542.95m;最大井斜:H:1844.0m;方位:106.96°;斜度:85.36°;水平段长:696.68m;水泥返高:地面;筛管底:2293.63m;2.大修原因2013年6月21日侧钻水平井投产作业时,下Ф150mm通井规在2291.46m 处遇阻,打印,印痕显示底部有宽2cm、长6cm的螺纹痕迹,分析为盲板残片。
石油系统井下作业打捞技术探讨随着石油资源的日益枯竭,石油开采领域的技术也在不断推陈出新。
在石油系统中,井下作业打捞技术无疑是一个重要的环节。
本文将从井下作业打捞技术的定义、发展历程、现状及未来发展趋势等方面进行探讨,以期对该领域有一个更清晰的了解。
一、井下作业打捞技术的定义井下作业打捞技术是指在石油系统的井下作业中,利用各种工具和设备,对井下的设备、管道等进行维护、修理、清洁或更换等行为的技术。
这些作业通常是在井深处进行,需要专业的技术人员和设备来完成。
井下作业打捞技术的发展可以追溯到石油工业的诞生。
最早期的石油开采是以人工方式进行的,随着技术的发展,逐渐出现了机械设备的应用。
20世纪初,随着油井深度的增加,井下作业打捞技术迅速发展,出现了许多新的设备和工具,如钻井设备、钻杆、井下动力设备等。
随着石油工业的不断发展,井下作业打捞技术也得到了长足的进步,成为现代石油工业中不可或缺的一环。
目前,井下作业打捞技术已经成为石油工业中的重要部分。
随着石油资源的逐渐枯竭,石油企业对井下作业打捞技术的需求也越来越大。
现代井下作业打捞技术已经具备了一定的自动化和智能化水平,能够更加有效地完成各种作业任务。
新材料和新工艺的应用也为井下作业打捞技术的发展带来了新的机遇。
在未来,井下作业打捞技术将会继续朝着智能化、自动化的方向发展。
随着人工智能、大数据等新技术的发展,井下作业打捞技术将会得到更大的提升。
环保和高效将会成为井下作业打捞技术发展的主要方向,新材料和新工艺的应用也将在未来得到更大的发展。
井下作业打捞技术是石油工业中不可或缺的一环,其发展也将会随着石油工业的发展而不断推进。
希望通过本文的探讨,能够为井下作业打捞技术的研究和应用提供一些借鉴和启发。
浅谈连续油管水平井磨铣打捞技术及应用在水井磨铣以及相关的打捞工作中,是比较难以通过使用连续油管悬重以及泵压的改变来实现比较有效果的磨铣,或者是对落鱼抓住进行判断,对于井下工作的开展有着一定的影响。
所以说针对于这样的一种情况,就要对作业的技术以及相关的配套作业工具进行使用,从而开展相关的打捞工作,于是就形成了连续性油管水平井磨铣和打捞技术。
标签:水平井;磨铣打捞;连续油管前言:随着我国的石油天然气不断地快速化发展,随着行业的发展也出现了比较多的技术,促使连续油管技术的使用在不断地扩展,除了在日常工作中的冲洗砂堵、清蜡等多种的使用用途以外,还在不断的向着钻井工艺、完井工艺等相关的技术领域在快速的发展,对于现今在工作中存在的困难能够及时的进行解决,从而更好的实现油管水平井磨铣打捞技术的使用。
一、使用水平井磨铣打捞技术的优越性在对水平井进行打捞工作的开展时,如果使用比较传统的电缆或者是钢丝解卡与打捞技术对水平井进行工作,是不能够有效的达到工作的效果,但是连续油管的使用能够在进行打捞作业的时候对液体进行循环的使用,并且在液体的使用中能够产生比较高的液压对井下的液压装置进行驱动,从而实现最终的打捞目的,将传统上没有办法进行打捞,或者是没有任何效益的打捞工作进行转变,促使其在工作的过程中变得可行且具有较高的经济效益。
正在进行生产的水平井也是可以使用连续油管打捞,但是要在带压的环境之下进行操作,当打捞工作结束之后只需要对其进行简单的处理,就可以继续开展生产工作了。
该技术的使用与传统的技术相比较,自身具有操作简便、劳动强度低、作业时间短等多种优点,并且使用的集成化程度比较高,能够有效的减少工作的周期,促使产量的增加,减少生产投入的成本。
并且在施工的过程中能够对各种的工作液进行循环的使用,能够有效的使用高压流体进行冲洗、泥沙等,能够对工作的区域进行及时的清理。
随着连续油管技术与井下液压驱动工具的发展,在施工的过程中将连续油管的解卡打捞作业进行推广,促使其在施工的过程中广泛的使用,从而能够产生比较高的经济效益。
水平井套铣打捞封隔器关键技术本文结合胜利油田水平井井斜和摩阻大、水平段长、不易起下钻等作业难题,通过优化修井钻具、优化套铣打捞技术、优化修井液体系和优化冲砂技术等关键技术研究,对水平井套铣打捞进行了简要探究。
标签:水平井;套铣打捞;修井作业水平井因特殊井身结构,在油田开发中应用广泛,当前在油田应用不断增加,但裸眼水平井长期投产后易出现套管穿孔或变形、井筒出砂、落物等问题。
因此,要结合水平井井下打捞作业特点和难点,对水平井套铣打捞封隔器关键技术进行研究。
本文就以胜利油田某裸眼水平井套铣打捞为例进行了分析。
1 水平井套铣打捞技术特点和难点研究油井为热采调整水平井,目标储层為泥岩与粉砂细砂岩互层,有300m 裸眼段,防砂采用砾石填充,完井后下入注采一趟管柱启泵生产。
电泵生产后频繁停泵,检查是过载造成,关井后注热开采,井口以7t/h速度注热、注入温度240℃,随后焖井放喷生产,产液量增加到150m3/d,日产油超过110m3,含水率降到约25%且井口产液不含砂。
但迅速出现产液下降,反洗井生产后井口大量含砂,判断为防砂筛管破裂,冲砂作业后依旧大量出砂,无法继续进行作业,需要更换防砂筛管。
综合区块地质情况,该井修井打捞作业难点为:一是井壁不稳定。
套铣作业因铣管刚度较大,裸眼段和水平段井壁易形成“大肚子”或出现新井眼,狗腿较大造成起下钻易遇卡。
二是直井作业措施无法实施。
造斜段使井口上提、旋转等作用力无法往下传递,直井中大力上提、套铣、活动解卡等作业措施无法实施。
三是打捞工具偏心严重。
起下钻易磨损,公锥、卡瓦打捞矛等磨损后易影响打捞效果。
四是易发生井下复杂事故。
因水平井特殊井身结构,复杂受力状况会造成打捞管柱井下断裂、断脱,且井口钻压施加困难,顶部封隔器打捞需结合复位震击器和震击对落鱼解卡力等考虑震击器设置位置。
五是作业状况复杂。
直井防砂筛管一般长10-100m,打捞比较困难,水平井井身复杂、筛管长,打捞更加困难。