深井套管段铣实践及认识

利用已报废的南1井Φ245技术套管,通过段铣,侧钻成功双目标定向井——南1斜1井。段铣切割深度为3129～3159.28m,创造了国内套管段铣位置最深、井位海拔最高的纪录。本文介绍了该井套管段铣与侧钻的方案和实施过程。     

套管段铣工艺技术研究

在分析段铣作业存在问题的基础上 ,对套管段铣工艺技术的有关计算方法作了简要介绍 ,结合辽河油田 8口套管开窗侧钻水平井的施工情况 ,给出了提高段铣效率的主要技术措施     

高钢级套管段铣工具优化及性能评价

套管段铣技术被广泛应用于老井侧钻和废弃井作业,具有广阔的应用前景。针对常规段铣工具在高钢级套管段铣作业中存在的切割时间长、段铣速度慢、进尺短等难题,设计了适用于Φ177.8 mm套管的高性能段铣工具。段铣工具刀片切削齿采用进口高强度高稳定性碳化钨材质,切削刀片齿形结构优化为内凹齿+锐化菱形齿,磨铣刀片齿形结构优化为内凹齿+非均匀布齿结构。通过地面实验和LS-DYNA仿真模拟系统对设计的段铣工具进行了切割和段铣效果评价。结果表明:高钢级套管段铣工具割断套管时间低于5.00 min,段铣速度大于0.8 m/h,单趟段铣平均进尺为10 m左右,套管段铣效率大幅提高。Φ177.8 mm高钢级套管段铣工具具有切割时间短、段铣速度快、单趟进尺长等优势,推广应用前景广阔。     

双套压力体系侧钻井尾管及悬挂器段铣技术

沈301S井是辽河油田古潜山区块的一口双套压力体系侧钻井。原井完井过程中,用?177.8 mm技术套管封隔上部高压地层,下部低压储层悬挂?127 mm尾管完井。侧钻时,若在悬挂器上方开窗,面临两套压力体系,钻进过程中因上塌下漏现象严重,无法钻至目的层位;若在?127 mm尾管内部开窗,则存在深井小井眼开窗侧钻、施工泵压高、完井难度大等问题。若采取高效段铣技术将?177.8 mm技术套管内的?127 mm尾管悬挂器及尾管段铣至潜山面以下再侧钻,则可同时解决上述问题。为此,优选了适配的钻井液体系,研制了专门的段铣工具,通过优化段铣参数和施工工艺,成功实现了沈301S井的老井侧钻。该井仅用12.4 d（其中纯段铣时间6.63 d）就完成了183.14 m的?127 mm尾管段铣任务,单只工具折合进尺可达200 m以上。高效段铣技术为有尾管悬挂的小井眼多套压力体系侧钻、有尾管悬挂的水平井调层、钻井阻卡管柱处理、挖潜剩余油提供了一种行之有效的技术手段。     

提高套管段铣效率的途径

介绍了套管段铣作业中易出现的几种问题或复杂情况,探讨了产生这些问题的基本原因,并提出了解决问题的相应对策与措施。在辽河油田的现场应用表明,在采用较为科学的操作措施后,套管段铣效率得到了明显提高,从而加快了侧钻水平井的钻井速度     

苏桥储气库SU7井深井小井眼套管段铣技术

苏桥储气库SU7井套管段铣施工时因井深、井眼直径小而导致铁屑上返困难、易卡钻及丢鱼头等风险,为此,根据段铣速度控制方程和铁屑悬浮力计算方程,确定了段铣施工参数和钻井液性能参数,同时用液压水龙头驱动代替转盘驱动,并优化了钻具组合,形成了深井小井眼套管段铣技术。SU7井套管段铣时连续段铣套管50.0 m,未发生井下故障,套管段铣效率提高了2倍以上。该井套管段铣现场实践表明,深井小井眼套管段铣技术能够满足苏桥储气库废弃井封堵套管段铣需要,且能够提高段铣效率、避免出现井下故障,可以在其他类似情况的油气井套管段铣中推广应用。      

高强度防硫化氢厚壁套管的高效段铣侧钻技术

重点探井朱家1井的φ244.5技术套管在固井时于井深3279.7m处断裂，这是一种高强度、防硫化氢、厚壁套管、段铣难度大。在井段3155～3167.35m段铣套管12.35m，段铣速度为0.6m/h，注水泥塞后，在侧钻点3156m处，用地面直读陀螺测量仪定向后，再用有线随钻测量仪监控轨迹侧钻，侧钻8m后，新井眼形成，从而高效快速地完成了段铣侧钻任务，解除了事故，恢复了钻进。文中介绍了段铣、侧钻的施工工艺过程，分析了侧钻的结果，得出了有益的认识。     

表层套管侧钻取生产套管技术

渤海湾有些井无法实现从生产套管内侧钻,需要在表层套管内侧钻,因此需要取出从井口到侧钻点之间被水泥固结的生产套管。在一口故障井中进行了取生产套管技术试验,设计加工了特殊铣鞋,优化了套铣钻具组合,实现了居中段和偏心不严重段生产套管的套铣处理;通过优化设计切削型领眼磨鞋和切削型平底磨鞋,变磨铣套管为切削套管,实现了偏心严重的生产套管的高速切削处理;最终成功、快速地取出了生产套管,满足了侧钻要求。这一技术在渤海湾是一项突破性的技术,并具有较广的应用前景。     

盘40-41侧平1井设计与施工

介绍了套管开窗侧钻短半径水平井——盘４０－４１侧平１井的工程设计和现场施工情况,包括井身剖面设计、套管段铣开窗、井眼轨迹控制等问题。该井的成功表明,短半径水平井技术具有广阔的应用前景,将产生巨大的社会效益和经济效益     

金侧平6井井眼轨迹控制技术

介绍了大庆油田在φ１４０ｍｍ套管内开窗侧钻的第二口科学试验水平井－金侧平６井的工程设计与现场施工情况,包括井身剖面设计、套管段铣、井眼轨迹控制等问题。重点介绍了其井眼轨迹控制技术。该井的成功,为在大庆油田推广应用短半径水平井钻井技术奠定了基础。     

龙岗001-3深井长井段水泥卡钻事故处理

龙岗001-3井完钻井深6643.89 m,在尾管固井过程中发生水泥凝固卡钻事故,落鱼长1847.60 m。经研究分析认为,只有通过长井段套铣作业才能够打捞落鱼,顺利完钻。为保证铣筒和?177.8 mm套管的安全,对铣圈进行改进,达到了既能套铁又能套水泥且不损伤?177.8 mm套管的要求;通过控制转盘扭矩降低了套铣弯曲落鱼对铣圈的损害;找出了套铣后对外形不规则落鱼的打捞方法,确保了水泥封固井段3896.79~4733.40 m钻具的套铣打捞作业顺利实施,对铣筒和套管没有造成损害,为同类井的施工提供了借鉴     

大庆油田油层部位套损井取换套技术研究

针对油层部位取换套施工中存在的固井质量难以保证、油层保护技术不完善、套铣效率低以及放气管处理技术不过关等问题开展攻关,形成了配套的油层部位取换套技术.现场试验证明,研究应用的固井技术基本满足油层部位取套对固井质量的要求;配套的修井液体系等油层保护措施基本适应油层保护的需要;研究应用的复合式铣头满足油层部位套铣要求,提高了施工效率;放气管高效套铣铣头的应用提高了处理放气管的成功率.     

磨料射流射孔压裂一体化工具的设计

磨料射流射孔技术的工作原理是利用机械冲顶、磨铣或者水力冲击的方式在套管上形成水射流通道,然后利用高压水射流冲蚀地层,从而在地层中形成具有一定深度和孔径的油气渗流通道。研究了长庆油田的地质与水力压裂状况,并根据磨料射流射孔的技术状况设计了磨料射流射孔压裂一体化工具。通过对油井实施磨料射流射孔压裂一体化操作,在地层中形成了具有高渗透能力的通道。利用该工具可节省作业时间,降低生产成本。     

套管弯曲井机械磨铣打通道技术

针对胜利油田打通道修复套管弯曲井时，由于磨铣工具单一，操作不规范造成的打通道效果不佳的问题，改进了磨铣工具，设计了找眼、扩铣、取直3种工艺管柱，形成套管弯曲井机械磨铣打通道技术。该技术首先利用高效领眼铣锥进行找眼和初始磨铣．然后使用多级高效锥面铣锥由小到大逐步扩铣变形段，最后将高效铣锥短节和铣锥组合使用对变形段进行强制取直。现场施工中，通过对施工管柱必要的校核计算，确定合理的操作参数，可以有效减少打通道施工中常见的套管开窗和管柱断裂等事故。胜利油田应用该技术对24口套管弯曲井进行了修复，23口井获得成功，成功率95．8％。机械磨铣打通道技术是修复套管弯曲井的一种有效的技术手段。     

高压注水井套管保护管柱受力分析探讨

针对中原油田注水压力逐年增高及套损严重的问题,开展了注水井套管保护技术研究工作,其管柱由水力锚+Y341封隔器+大通径注水器+球座组成.该管柱下部可接入分层注水管柱,实现多层分注管柱的上部套管的有效保护,延长套管的使用年限.文章详细分析计算了该管柱在加压锚定前、坐封、注水等状态下的受力、变形情况.其结果可指导现场施工及今后的工具设计工作.     

领眼磨铣工具在油(水)井套管修复中的应用

在原有的磨铣工具,如磨鞋、铣锥的基础上,用现成的油管加工成一定长度的引子,钻矸也加工成笔尖后制成。进行套管修复作业时,先用引子引入到原井眼套管内对破损套管进行修整,然后下补贴管或衬管完成。由于引子的引导和扶正作用,阻止了磨鞋、铣锥偏磨,解决了磨损套管现象,现场应用效果显著     

三十六臂井径成像测井技术在吐哈油田的应用

对油水井套管损伤情况的检测是工程测井的主要内容之一,36臂成像井径测井能较准确判断套管弯曲、变径、变形等情况。本文介绍了36臂井径成像测井仪器、解释方法,并给出测井实例。36臂井径通过独立臂的硬接触提供36条井径测井曲线,提供套管的质量状况,成果图图像直观、准确,可形成立体图、井壁展开成像图、井壁截面图。     

机械式组合开窗工具的研制及应用

针对套管开窗质量要求高、施工难度大以及开窗工具工艺特点,研制成功机械式组合开窗工具。该开窗工具通过机械方式悬挂,铣锥、斜向器、地锚三者联为一体,可一次完成地锚坐封、开窗、修窗工作。通过理论计算和强度校核,从结构设计、材料选择、加工工艺等方面进行了全面研究和系统分析,20余口侧钻井的现场应用表明,该开窗工具施工工艺简单,性能稳定,工作效率高,使用寿命较长,可大面积推广应用。