用于全过程欠平衡钻井施工的井下封井器

针对常规的欠平衡钻井工艺不能解决起下钻、完井等作业过程中井底欠平衡压差的连续保持,无法实施全过程的欠平衡作业问题,研制了可用于全过程欠平衡钻井作业的井下控制工具——井下封井器。室内试验与现场应用情况表明(1)采用井下封井器实现了全过程的欠平衡钻井,显著提高了欠平衡钻井工艺水平和作业水平,起下钻过程中不需预先加入重钻井液,因此可有效地保护和发现油气层;(2)井下封井器与使用不压井强行起下钻设备相比,大大减少钻井作业时间,其适应性和使用性能更好,完全可以取代不压井强行起下钻设备。     

欠平衡钻井用井下控制阀

全过程欠平衡钻井技术作为当前发现新油气田的一项全新技术,正日益被国内外勘探界所重视。井下控制阀是实现该项技术的核心工具,安装在井下套管上的单向阀,可隔绝井下压力,其开启或关闭由地面控制系统操作,是取代欠平衡钻井、完井施工作业过程中不压井强行起下钻设备以及起钻时的重泥浆压井作业的一种新型井下封井工具。起下钻时,可通过关闭井下控制阀平衡井眼压力,从而达到保护油气层的目的。     

井下封井器工作原理及其在欠平衡钻井中的应用

针对常规欠平衡钻井工艺中出现的弊端，国内外相继提出全过程欠平衡钻井的概念，其核心就是不压井作业，包括不压井起下钻、不压井测井、不压井下入筛管或尾管、不压井下入完井管柱等。新疆钻井工艺研究院历时多年终于研究成功的井下封井器在欠平衡钻井中的成功应用，使得全过程欠平衡钻井成为现实。将对该工具的原理以及现场应用进行简述。     

欠平衡钻井过程中的井控新设备

文章简述了欠平衡钻井中不压井操作的设备和方法,介绍了威得福公司的井下套管阀和海底泥浆举升钻井工业联合项目在深水钻井中研发的新钻杆阀在欠平衡钻井中的应用。通过在钻杆上安装钻杆阀和在套管上安装套管阀解决接单根及起下钻操作时因压井可能破坏欠平衡状态的问题,使全过程的欠平衡钻井得以实现。     

井下隔离法全过程欠平衡钻井技术及应用

全过程欠平衡技术是指在不压井的条件下实现欠平衡钻进、不压井起下钻具、电测仪器、完井管具等。井下隔离技术是利用套管阀将井下的油气和压力封隔在阀板以下，是目前最实用的一种不压井作业技术。因此,决定在胜利油田渤深6-13井采用该技术。在详细分析全过程欠平衡技术特点和技术关键的基础上，根据渤深6潜山的地质情况，结合该区块欠平衡作业的经验，针对该井制定了不压井作业施工方案，配套完善了欠平衡装备和工具，对施工人员进行了技术培训，最终利用井下套管阀成功地实施了从钻进到下筛管的全过程欠平衡作业。     

全过程欠平衡钻井设备配套技术研究

近十年来，国内外欠平衡钻井技术在降低钻井成本和提高油气层产能上取得了显著效果，已经成为钻井技术发展的必然趋势。全过程欠平衡的技术关键是不压井起下钻，除了常规的欠平衡钻井设备外，还需配置能够完成不压井起下钻的设备。通过对目前国内外能实现全过程欠平衡配套设备的分析，特别是对最新的强行起下钻装置、套管阀技术进行评价，指出目前这些最新设备的配套完全可以实现全过程欠平衡作业。     

单通道控压钻井装备压力控制方法与应用

为进一步提高钻井效率和降低钻井成本,研制了单通道控压钻井装备。该装备去除了冗余通道和辅助通道,优化设计了自动节流控制系统,降低了控压钻井作业成本;加强了模块化设计和自动控制软件功能设计,既可与自带回压泵配合,也可用钻井泵进行控压起下钻和接单根等作业,并开发了井口憋压接单根的专家模式以及进行欠平衡控压钻进作业的欠平衡模式;可与井下作业和固完井作业相结合,实现全过程控压作业。应用结果表明:单通道控压钻井装备在钻进过程中能够自动精确控制井口回压,自动监测钻井液进出口流量和立管压力,有效解决钻井过程中的漏失和溢流等问题。单通道控压钻井装备压力控制方法为安全快速钻井提供了保障。     

全过程欠平衡钻井设备配套技术研究

近十年来,国内外欠平衡钻井技术在降低钻井成本和提高油气层产能上取得了显著效果,已经成为钻井技术发展的必然趋势。全过程欠平衡的技术关键是不压井起下钻,除了常规的欠平衡钻井设备外,还需配置能够完成不压井起下钻的设备。通过对目前国内外能实现全过程欠平衡配套设备的分析,特别是对最新的强行起下钻装置、套管阀技术进行评价,指出目前这些最新设备的配套完全可以实现全过程欠平衡作业。     

邛西6井全过程欠平衡钻井及特殊衬管完井技术试验

为了及时发现和有效保护油气层,在须三～须一段成功地实施了欠平衡钻进、欠平衡取心、不压井起下钻、不压井测井、不压井下尾管(不注水泥)、带压射孔和不压井下油管完井等欠平衡钻井完井配套作业。完井试油测试获得天然气产量27.3×104m3/d。是继邛西3井、邛西4井后川西地区邛西构造油气勘探取得的又一重大成果。     

控压欠平衡钻井工艺实现方法与现场试验

控压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,国内对其研究才刚刚起步,尚无可资借鉴的经验。为此,系统分析了欠平衡钻井技术与控压钻井技术的异同,比较分析了控压过平衡、近平衡与欠平衡钻井的工艺特征,提出了一套控压欠平衡钻井关键工艺的实现方法,包括：循环钻进、起下钻和接单根等不同工况的控压钻井程序,并在川中蓬莱9井进行了控压钻井欠平衡现场试验。结果表明：该项控压欠平衡钻井工艺技术能实现循环钻进、起下钻、接单根等工况的压力平稳衔接,钻进过程中压力误差值在0.2 MPa左右,起下钻、接单根过程压力误差在0.5 MPa左右,并且能实现“有控制”的边喷边钻。采用控压欠平衡钻井技术在保障井下安全、提高机械钻速的同时,还达到了有效发现储层的目的。     

非全过程欠平衡钻井储层损害机理研究

论述了非全过程欠平衡产生的原因及其损害机理,讨论了全过程欠平衡钻井技术,即欠平衡钻进／欠平衡起下钻、欠平衡测井、欠平衡完井,从钻开储层到交井投产的全过程欠平衡保护储层的机理。全过程欠平衡避免了正压差引起的液相、固相侵入造成的损害,减少了处理井漏、卡钻的等复杂事故带来的损害。以邛西3井实例说明了全过程欠平衡钻井在储层保护、提高产量以及快速、真实、准确地发现和评价储层方面的优势。     

全过程欠平衡钻完井技术

从储层保护角度,阐释了实施全过程欠平衡钻、完井的意义。从工艺角度给出了实现全过程欠平衡钻井、完井所需要的关键装备,同时提供了实现钻进、起下钻、测井、完井等作业条件,保持井筒欠平衡状态的工艺方法。文中,介绍了近年应用全过程欠平衡钻井技术在新疆油田克拉美丽气田取得的发现、保护效果。最后,对全过程欠平衡工艺在油田应用与推广给出了认识与建议。     

浅谈在国内如何有效地发展欠平衡钻井技术

1999年,在全国各油田欣起了一场引进,研究和应用欠平衡钻井技术的高潮,目前欠平衡钻井在我国并未形成一个系列,引进的欠平衡钻井专用设备仅仅用于地层压力高于1．0或略低于1．0的地层,与国外相比还有很大差距,特别是泡沫,氮气的欠平衡钻吉系列国内尚未起步,如何有效地发展国内欠平衡钻井技术,文中介绍了国内外欠平衡钻井技术的发展情况,欠平衡钻井的优越性及其分类,并对国内的欠平衡钻井应用领域进行分析,提出了一些发展国内欠平衡钻井技术的建议。     

欠平衡钻井技术在辽河油田马古1井的应用

论述了欠平衡钻井技术的特点、应用范围，同时结合辽河油田马古1井欠平衡钻井实施情况，介绍了欠平衡钻井专用设备的配套、钻井工艺技术、压井工艺技术等欠平衡操作规程和安全钻井技术措施。辽河油田马古1井在实施欠平衡钻井井段，欠平衡火炬一直连续点火，表明辽河油田欠平衡钻井技术初步走向成熟，为今后辽河油田古潜山的勘探开发提供了技术支持和保证。     

欠平衡作业用井下隔离服务系统的研制

随着对欠平衡技术的研究和应用逐步深入,油田现场开始引入全过程欠平衡作业工艺,以更好地保护油气储层和提高油气井产能。为此,研制开发了欠平衡作业用井下隔离服务系统,该系统由液压操纵的井下控制阀(DCV)和配套系统组成。借助自行开发的试验台架,对井下隔离服务系统进行了测试,测试内容包括井下控制阀的密封性、开关功能、管体强度等,并成功进行了整体系统联调。测试结果表明,该系统各项指标达到了设计要求,能够满足全过程欠平衡作业的工艺需要。     

欠平衡钻井软件发展现状与建议

欠平衡钻井技术在油气勘探开发领域得到普遍应用,钻井油气井工程中对欠平衡钻井软件的需求也随之不断增强。介绍了国内外欠平衡钻井软件的主要功能和应用情况,对比分析了国内外欠平衡钻井软件的差异,并结合国内现状,提出了我国欠平衡钻井软件开发要理论与实际紧密结合,要遵循软件研发步骤,注重软件的测试和维护,持续修改完善软件功能,形成国内成熟实用的欠平衡钻井软件系列,满足欠平衡钻井设计施工的需求。     

冻胶阀完井技术研究与应用

全过程欠平衡钻完井技术钻井环节容易实现欠平衡作业,而完井环节实现欠平衡比较困难。针对目前欠平衡完井技术中利用套管阀完井费用较高、裸眼完井技术适用范围有限等难题,提出了冻胶阀完井技术。该技术利用一种凝胶体系将上部压井液与储层有效隔离,从而达到保护油气层的目的。通过室内实验,优选出冻胶阀配方,并对冻胶阀配方的耐压性、强度、密封性、稳定性、成胶时间、破胶时间、施工工艺、返排工艺展开研究。牛东89-912、鸭940等10井次成功现场试验表明,该技术不仅解决了目前欠平衡完井方式比较单一的被动局面,同时还实现了高效低成本的目标。     

冻胶阀

为实现欠平衡完井,常规做法是采用套管阀,但采用套管阀成本高,且套管阀一旦失效就无法实现欠平衡完井,为此研究了冻胶阀。冻胶阀是一种用于欠平衡完井的智能化学胶体,在井筒中具备一定的抗压差性能,可隔离其上下流体。完井管柱能穿透冻胶阀,在管柱穿透过程中冻胶阀能实现环空动密封,避免油气溢出。完井结束后冻胶阀可实现破胶液化,采用氮气或清水即可实现残液的全部返排。该产品适应温度为55～100℃,每百米抗压差能力为2～5MPa,目前已应用在油井、气井上,完井方式包括了筛管完井和裸眼完井,成功率达100%。冻胶阀不但能保障欠平衡完井的顺利实现,还能大幅度降低欠平衡完井费用,对丰富欠平衡钻井技术内涵、推广欠平衡钻井技术具有重要意义。