旋转尾管固井工艺技术及其应用分析
尾管固井技术及其设计应用浅谈
尾管固井技术及其设计应用浅谈引言固井技术是石油开采过程中十分关键的一项技术,它直接影响着油井的安全运行和有效产量。
而尾管固井技术是固井技术中的一种重要方法,尤其在水平井和超深井的开采中应用较为普遍。
本文将就尾管固井技术及其设计应用进行一些浅谈,以期对该技术有一个更深入的了解。
一、尾管固井技术概述尾管固井技术是指在油井井筒内安装尾管并进行固井的一种方法。
尾管是一根管道,通常安装在套管或井筒内,位于油井的井口以下,其主要作用是防止井筒附近地层的崩塌和保证油井的安全运行。
而固井则是为了加固井筒,保障油井的安全和有效产量。
尾管固井技术的主要目的是防止井筒塌陷和井底垮塌,防止地层和井筒之间的污染,保障油井的安全运行。
尾管固井技术还可以减小油井产量受到地层压力波动的影响,提高油井的有效产量。
二、尾管固井技术的设计原则1.地层条件的分析在进行尾管固井技术的设计时,必须首先对井下地层条件进行充分的分析。
通过地层条件的分析,可以确定井下地层的类型、性质、稳定性等信息,为后续的固井设计提供重要依据。
2.尾管的选择选择适合地层条件的尾管是尾管固井技术设计中的重要环节。
尾管的选择应考虑地层压力、油井产量、井眼尺寸等因素,以确保尾管的质量和安全性。
3.尾管固井材料的选择尾管固井材料的选择对尾管固井技术的成功实施起着至关重要的作用。
通常采用的尾管固井材料有水泥、水泥浆等。
在选择材料时,需要考虑其强度、耐蚀性、耐高温性等因素。
4.固井工艺的确定固井工艺是尾管固井技术设计中的核心环节。
在确定固井工艺时,需要考虑井下地层情况、尾管类型、固井材料等因素,以确保固井质量和效果。
5.尾管固井技术的安全性尾管固井技术设计中的一个重要原则是要保障其安全性。
在设计时,需要考虑尾管固井过程中可能出现的问题,并采取相应的措施来确保尾管固井的安全性。
三、尾管固井技术的设计应用1.在水平井和超深井中的应用尾管固井技术在水平井和超深井的开采中得到了广泛的应用。
尾管固井技术及其设计应用浅谈
尾管固井技术及其设计应用浅谈尾管固井技术是钻井工程中常用的一项技术,它的主要作用是确保井眼壁稳定,防止地层漏失,保证井下作业安全顺利进行。
随着油气开采技术的不断发展,尾管固井技术的应用范围也越来越广泛,设计应用也越发重要。
本文将就尾管固井技术及其设计应用进行浅谈。
一、尾管固井技术概述尾管固井是在钻完目标井眼后,通过在井孔中安装一段尾管,并对尾管进行水泥固井,形成一个封闭的尾管水泥环,从而达到固定井眼壁,隔离地层的目的。
在整个油气勘探开发过程中,尾管固井技术是非常重要的一种工艺技术,尤其对于井下作业的安全和地层保护起着至关重要的作用。
尾管固井技术的主要步骤包括:尾管下入、水泥搅拌、水泥充注、水泥固化等。
尾管的下入和固井作业对人员操作技术要求较高,需要相应的设备和工艺保障。
水泥搅拌和充注过程中,需要确保水泥搅拌均匀、充注紧密,以保证整个尾管固井的质量和效果。
水泥固化后,还需要进行尾管抽放,检测尾管固井效果等工作。
1. 尾管固井设计原则尾管固井的设计应用是非常重要的,它直接关系到井下作业的安全和地层的保护。
在尾管固井的设计中,需要考虑地层情况、井眼尺寸、水泥配方、固井方式等多个因素。
需要根据地层情况和井眼尺寸确定尾管的合适长度和直径,确保尾管安装牢固并且能够有效地隔离地层。
需要根据水泥的硬化性能和流变性能等特点,确定合适的水泥配方和固井方式,保证尾管固井的牢固性和密封性。
同时还需要根据不同的井下作业情况,确定合适的尾管固井工艺,确保尾管固井的质量和效果。
2. 尾管固井技术设备应用在尾管固井技术的设计应用中,设备的选择和应用也是非常重要的。
常用的尾管固井设备包括尾管下入设备、水泥搅拌设备、水泥充注设备、尾管抽放设备等。
在尾管固井技术设计应用中,合理选择和应用这些设备,能够提高尾管固井的工作效率和质量,保障油气勘探开发的安全顺利进行。
三、尾管固井技术应用发展趋势随着石油勘探开发技术的不断发展,尾管固井技术的应用范围也在不断扩大,设计应用也在不断提高。
尾管固井技术及其设计应用浅谈
尾管固井技术及其设计应用浅谈尾管固井技术是在钻完全井后,为了使天然气、石油等能够有效的从地下被释放出来,需要将完井管下的油气水井尾部用一种方法进行固井,这项技术的主要目的是确保油气能顺利的从井中钻出到地面上。
本文主要介绍尾管固井技术及其设计应用。
尾管固井技术有哪些种类?1.塞底式尾管固井技术塞底式尾管固井技术是将尾管的钢管底部用快干水泥浆降落到井底,使水泥浆封闭在井底,尾管便安装在钻完的完井管的顶部,固井工作采用图案布置的压力钻井过程,使强度达到2.44MPa或更高。
这样做的好处是能够有效的降低钻井工程中漏失浆液的发生率,同时也能保证循环的油气及卡壳发生时的压力。
插头式尾管固井技术是通过插头连接尾管和完井管,将尾管固定,将尾管与井底区的空隙填满快干水泥浆,让水泥强度达到2.44 MPa以上。
对于超深井,插头式尾管固井技术可以根据井深的情况来决定插头的长度,如此便不必使用长塞底技术。
1. 判断井底岩性:如果井底中岩石的塑造力小,那么完井后管道就感受到了巨大的压力。
设备要能够承受水泥和漏失浆液的重量和压力,这时建设者需要将固井模式和井底岩性纳入考虑范围。
2. 确定材料强度:材料的强度是任何管道在安装后必须考虑的问题。
对于尾管固井中使用的水泥,主要考虑的是承受压力的能力。
强度较高的水泥可以让管道在长久的使用后不会失去其承受压力的能力。
3. 确定尾管的尺寸:考虑到管道尾段的压力,管道设计者必须确定尾管的量和尺寸。
这决定了尾管能够承受的压力和能够进一步移动的空间。
4. 决定适合的钻井技术:不同的钻井技术可针对不同的井深和地质条件进行设计。
例如,在较小的井中固井技术主要关注井底固定的稳定性,而对于更长的钻井管道,需要考虑更大的压力,尤其是在大气压下。
总之,尾管固井技术的应用要结合具体的地质情况,进行系统的设计和实施,确保尾管能够有效的固定井底、保证油气能够顺利的从井中钻出到地面上。
尾管固井技术及其设计应用浅谈
尾管固井技术及其设计应用浅谈作者:刘秉辉来源:《商情》2019年第31期【摘要】简要论述了尾管固井技术,重点针对盐斜232井固井技术难点,对其尾管固井工艺技术进行设计,以确保固井施工正常运行,确保顺利完井。
【关键词】尾管固井技术;固井施工;设计一、尾管固井技术尾管固井是一种工程经济效益较高、注水泥环空阻力较低,且有利于改善套管柱轴向设计和再钻进水力条件的固井方法,常常应用于深井超深井的固井作业。
尾管固井技术与普通固井技术来说,它是一种比较特殊的固井艺技术。
尾管固井技术主要是依靠特有的专用井下工具及附件,采用特殊的固井施工工艺技术,从而达到固井的目的。
尾管主要是指顶部低于井口的套管柱,它的管柱主体包括套管(筛管)部分和钻杆等下入工具部分,它的完井方式主要分为射孔完成和筛管完成。
尾管的种类比较多,一般包括中间尾管、生产尾管、保护性尾管、回接尾管。
与尾管配套使用是尾管悬挂器,它是将尾管下入井内,座挂在层套管下部的预定位置上,并能完成固井施工作业的特殊固井井下工具。
尾管悬挂器对尾管固井施工不可或缺,可以说,尾管固井作业的是否成功,在很大程度上取决于尾管悬挂器。
二、盐斜232井固井技术难点盐斜232井长封固段固井,环空静压力较高,容易压漏薄弱地层,造成低返。
替泥浆过程中套管内外液柱压差大。
水泥用量大,替浆量大,压力高,施工时间长,对设备性能要求高。
水泥封固段长,水泥浆窜槽几率高。
钻井液密度达到1.36g/cm3,地层压力较高,水泥浆失重后易发生油气水窜槽,对固井质量的影响较大。
固井工艺程序比常规固井要更加复杂,施工的风险较高,因此采用尾管特殊工艺技术施工,利于降低固井施工风险。
三、盐斜232井尾管固井工艺技术设计(一)井眼准备电测以前通井、循环,保证电测工具顺利下入。
电测完通井,对起钻遇阻、卡井段、缩径段和井眼曲率变化大的井段反复划眼或进行短起下;下入套管前应在井眼底部打入润滑泥浆,减少下套管摩阻。
井内钻井液性能良好、稳定,符合固井施工要求。
胜利油田海上深井中旋转套管固井的应用
128内蒙古石油4L:r-2007年第9期套管旋转,而旋转接头上面的水泥头并不转动。
旋转尾管悬挂器与普通尾管悬挂器不同之处是悬挂器上多一个止推轴承。
当悬挂器坐挂后,悬挂器卡瓦与上层套管卡住,但卡瓦以下部分仍能在送放工具的驱动下进行旋转,所以该轴承能够在承受很重悬挂负荷的情况下保持有效旋转。
对浮箍、浮鞋、球座没有特殊要求,而扶正器则必须采用螺旋刚性扶正器。
螺旋刚性扶正器目前有钢制螺旋扶正器、锌铝合金螺旋刚性减阻扶正器、高温树脂螺旋刚性减阻扶正器。
钢制螺旋刚性扶正器,强度高,过流面积大,起旋流作用,质量较小,适合直井使用;锌铝合金螺旋刚性减阻扶正器质量较小,同样起旋流作用,但过流面积比钢制扶正器稍小,适用于斜井及直井;高温树脂螺旋刚性扶正器,质量最小,也起旋流作用,过流面积比锌铝合金扶正器略大,适用于水平井及斜井。
3旋转套管固井时应注意事项3.1必须确保井眼狗腿在允许的范围之内,同时保证井眼稳定,清洁。
3.2套管扶正器对提高顶替效率有利,但是扶正器选型不正确,可能会在旋转中发生扶正器被挤毁、造成环空阻塞、增加旋转扭矩等井下复杂情况。
3.3必须控制转速、扭矩,防止扭矩过大,旋转钻具时的扭矩不能超过套管上扣扭矩最小值的80%。
3.4下套管过程中以及套管悬挂器坐挂前,入井管串不能反转,管串反转会剪断应急释放销钉,导致下入工具与套管分离。
4现场应用以CB306井为例,介绍旋转套管固井工艺的现场应用情况。
4.1CB306井概况CB306井埕宁隆起埕北低凸起东潜山带埕北306潜山构造,井型为直井。
该井井身结构和套管程序如下:井眼为914mm×75.2m十444.5ram×488.57m+311.11121TIX2877.93m+215.9mm×4399.10m+152.4mm×4850m,套管为850mm×75.2m+339.7mmX487.01m+244.5mm×2872.82m-F177.8ITlm×(2650.44--.,4396.63m)。
尾管固井技术及其设计应用浅谈
尾管固井技术及其设计应用浅谈尾管固井技术是一种油井固井技术,是指在井底安装固定的尾管,使其与沉积岩石形成一个整体,从而达到固定井筒和保护地层的目的。
尾管固井技术在油气开发中应用广泛,具有较高的安全性和环保性,具有重要的经济效益和社会效益。
一、井深和井直径的考虑尾管固井技术适用于井深较大、管柱重力负载较大的情况下,因此需要对井深进行充分考虑。
通常,井深超过2000米,采用尾管固井技术可以达到较好的效果。
此外,还需要考虑井径的大小,尤其是在狭窄的地层中,井径较小的井b,采用尾管固井技术可以达到更好的固井效果。
二、尾管的选取尾管的选择与井深和井径有关,同时需要注意尾管的质量和版本,尾管的质量直接关系到井筒的稳定和开采效果,因此应选择质量较优的尾管,并根据实际情况选择合适的尾管插头和套管。
此外,还需要注意尾管的版本,选择质量稳定、技术先进的尾管产品,以确保尾管的安全稳定性。
三、井下环境的考虑在进行尾管固井技术设计应用时,还需要充分考虑井下环境的因素,包括地层压力、井温、油气流量等因素。
根据实际情况选择合适的尾管材料和厚度,选择合适的尾板材料和厚度,以确保尾管在井下环境中的稳定性和安全性。
四、固井方案的考虑尾管固井技术的固井方案包括尾管下加重量、尾管下压缩量、尾管间距等方面的考虑,需要根据具体情况制定合适的固井方案。
在制定固井方案时,需要考虑井筒的稳定性和油气的开采效果等因素,以尽量减少井下事故和节约成本。
总之,尾管固井技术是一种重要的油井固井技术,具有较高的安全性和环保性,对保障地层安全和油气开采效果具有重要的作用。
在设计应用尾管固井技术时,需要充分考虑井深和井径、尾管的选取、井下环境和固井方案等因素,以确保尾管固井技术的安全性和可靠性。
177.8mm尾管旋转下入技术在渤海深井的应用
尾管固井新技术在胜利海上的应用
尾管固井新技术在胜利海上的应用[摘要]尾管固井作为一种重要的固井方法,可以节约大量的套管、水泥费用,也能够减轻钻机负荷,降低施工压力,但是也存在一些缺点。
采用特殊旋转尾管悬挂器,通过转盘或顶部驱动带动整个尾管串旋转。
套管旋转可改变环形空间顶替液体流场,增加周向旋流,改善轴向顶替效率,使水泥浆在套管周围均匀分布,通过旋转尾管还有助于尾管下入到位,解决大斜度井套管下入困难问题。
[关键词]固井旋转尾管悬挂器顶替效率固井质量中图分类号:tg333.7 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)08-029-01一、旋转尾管悬挂器的工作原理及技术优点1. 普通尾管固井的缺点1.1 环空间隙小,水泥环薄,尾管居中度不高,易形成钻井液顶替“死角”,岩屑沉积易堵塞,管内留水泥塞。
1.2顶替效率低、混浆严重,严重影响了固井质量,制约了气田的开发建设2. 与普通的尾管固井相比,旋转尾管固井的几个技术优点:2.1 有利于下尾管作业,能保障尾管顺利下至设计井深。
在尾管下入过程中,如果遇阻,普通尾管悬挂器不能转动,而旋转尾管悬挂器可以转动管串,解决斜井和水平井下尾管遇阻、难下到位的问题。
2.2 有利于改善顶替效率,提高二界面固井质量。
固井施工期间,通过转盘驱动井口的旋转水泥头,带动尾管旋转并结合合理的循环冲洗排量,有利于冲洗掉井壁上的滤饼。
水泥浆在顶替过程中尾管环空上行,加上旋转尾管的搅拌作用,使水泥浆能均匀分布在套管周围,形成均匀的水泥环,能大幅提高二界面固井质量。
2.3 有助于解决小间隙固井问题。
在小间隙井中,旋转尾管可帮助尾管顺利下到设计位置,尾管的旋转可使水泥浆均匀地分布在尾管周围。
2.4 有助于解决定向井套管偏心、顶替效率差的问题,并有助于防止环空窜流通道的形成。
尾管在井眼中偏心会大幅度降低顶替效率,偏心环空也是引发水泥浆窜槽的主要原因之一,在注水泥过程中旋转尾管,可使大间隙处的水泥浆进入小间隙处,而小间隙处的滞留泥浆被拖曳和反冲进大间隙处,然后再被大间隙处流动的水泥浆带走。
旋转尾管固井工艺技术及其应用分析
旋转尾管固井工艺技术及其应用分析摘要:本文分析了旋转尾管悬挂器的原理以及旋转尾管固井的优点,并分析了旋转尾管固井所需条件。
探讨了旋转尾管固井时应注意事项,并讲解了旋转尾管固井工艺技术的实际应用。
最后得出:旋转尾管固井既改善了水泥浆的顶替效率,又提高了钻井液的流动性能,同时又可降低施工泵压,提高井眼和井壁的清洗效果,从而提高固井质量。
关键词:旋转尾管固井技术悬挂器一、前言由于尾管固井不仅可以节约大量的套管、水泥和施工费用,减轻钻机负荷,降低施工压力,而且还有利于保护油气层,因而深井多采用尾管固井。
但尾管固井与常规固井比较,存在环空间隙小,水泥环薄;尾管居中度不高,易形成钻井液“死区”难以顶替;岩屑沉积易堵塞,管内留塞、管外低返等技术难题。
旋转尾管固井不仅可以提高顶替效率,提高固井质量,而且可以解决深井下套管遇阻技术难题。
因此为解决深井尾管固井的技术难题和提高深井固井质量,可以在深井尾管固井时采用了旋转尾管固井工艺。
二、旋转尾管固井工艺1、旋转尾管悬挂器的原理旋转尾管悬挂器与普通尾管悬挂器不同之处是悬挂器上多一个止推轴承。
当悬挂器坐挂后,悬挂器卡瓦与上层套管卡住,但卡瓦以下部分仍能在送放工具的驱动下进行旋转,所以该轴承能够在承受很重悬挂负荷的情况下保持有效旋转。
液压脱手:在未脱手时,送放工具的有缝夹套和S型坐封筒内的凹槽结合,来承载尾管串的重力。
当悬挂器坐挂后脱手时送放工具内的剪切销钉被剪断,活塞推动凸块向上运动,凸块下端的承载爪会收进扭矩套内,这样送放工具就从S 型坐封筒脱手了。
下钻遇阻时通过上凸块和S型坐封筒上凹槽啮合传递上部扭矩,带动尾管旋转下入。
2、旋转尾管固井的优点通过套管转动,改善水泥浆的顶替效率,提高钻井液的流动性能,同时可降低施工泵压,提高井眼和井壁的清洗效果,保证水泥环与地层的胶结质量。
另外,在下套管过程中如果遇阻卡,可以通过转动套管串来增加克服阻力,使套管顺利下入到设计位置。
3、旋转尾管固井所需条件(1)对固井工艺的要求旋转尾管固井不需特殊的固井工艺,注水泥、替浆工艺流程与常规固井相同。
潜山尾管固井技术探索与实践
潜山尾管固井技术探索与实践潜山尾管固井技术探索与实践随着深水油气勘探的深入,潜水井的开发不断增多,其井眼深度也不断加深。
针对这个问题,潜山尾管固井技术应运而生,并取得了良好的应用效果。
本文将对潜山尾管固井技术的探索与实践进行深入研究,以期对该技术的应用进行全面了解。
一、孔隙压力分析首先,在潜山尾管固井前,需要对井眼及井壁进行孔隙压力分析。
这一步通常需要进行多次实验和模拟,以确保孔隙压力的准确性和可操作性,从而为固井提供坚实的支撑。
二、固井液体系探索为了保证潜山尾管固井的成功,需要针对固井液体系进行深入探索。
在实际应用中,使用的固井液体系通常包括:水泥浆、沙浆、骨料、缓凝剂等。
这些液体的组成和性质对固井效果起着关键作用,因此需要在实践中反复尝试,并根据应用效果进行优化。
三、固井施工技术随着井眼深度的不断加深,潜山尾管固井的施工技术也在不断发展和创新。
现阶段,潜山尾管固井施工技术通常采用泵水压力和旋转绕线的方式,利用此种施工技术可减少泥饼机困井的发生,提高固井质量同时也缩短了施工时间。
四、固井工艺探究在潜山尾管固井工艺方面,重要的是要优化固井过程,减少固井过程中存在的难点。
这方面的研究多以模拟实验为主,并结合实际现场应用情况不断完善固井工艺。
例如,在水泥浆的配置中,对于添加剂种类的不同、比例的不同,需要经过多次实验并进行数据分析,得出最优的应用方案。
五、应用效果和展望在实际应用中,潜山尾管固井技术已经取得了极好的应用效果,大大提高了生产效率和节约了生产成本。
虽然这项技术的应用还存在一定的难点和挑战,但有着公认的实际应用价值和未来发展前景,更为重要的是,该技术的应用不断推动着全球深水油田作业的发展。
总之,潜山尾管固井技术的成功应用,离不开多严谨的实验探究和深入的理论研究。
作者相信,在未来,潜山尾管固井技术将会更加成熟和优化,成为未来深水油气勘探中的重要利器。
六、潜山尾管固井技术的优势与挑战潜山尾管固井技术的应用有着许多的优势,但也面临着一些挑战。
旋转尾管固井工具在超深水平井中的应用
2 2 芷 第 01
4 卷 1 第 5 期 第 6 8页
石 油 矿 场 机 械 OI F E E L I LD QUI ME P NT
2 1 4 ( ) 6 ~7 0 2, 1 5 : 8 1
文 章 编 号 :0 13 8 ( 0 2 0— 0 80 1 0 - 4 2 2 1 ) 50 6 — 4
lto o h e eo me t o ih a Xi j n e in whc r e p lw— e me bl y r s r u in f r t e d v lp n fS c u n, n i g r go ih a e d e o p r a i t e e — a i
工 艺要 求及 应 急预案 。 关键 词 : 深水 平 井 ; 超 旋转尾 管 悬挂 器 ; 式 引鞋 ; 正 器 钻 扶
中图分类 号 : 952 TE 2 . 文献标 识码 : B
Ro a y Li e m e tng To li heApp i a i n o t a d e o i o a e l t r n rCe n i o n t lc to f Ulr — e p H r z nt lW ls
旋 转尾 管 固井 工具 在 超深 水 平 井 中 的应 用
张 红 卫 阮 臣 良 李 鹏 飞 广 川 , , 。 楚
(. 国石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 西 北 油 田 分公 , 鲁 木 齐 8 0 1 ; 1中 司 乌 30I 2 德 州 大 陆 架 石 油 工 程 技 术 有 限公 司 , 东 德州 2 3 3 ) . 山 5 O4
旋转尾管固井分析及应用
2 0 1 2 年2 月2 3 日至2 月2 5 日, 中石化 重点探 井D H4 井进 行7 尾管 固井作业 , 由于 通井 期 间多次 发生粘 卡和 遇 阻 , 应 用旋 转尾管 悬挂 器进 行套 管固井 , 期 望 利用 其旋 转下入 功能将 套管 下到设 计位 置。 套 管在 下入过 程 中, 距井 底 1 3 . 5 9 m
序号
一
钻头尺寸
mm
井深
M
套管尺寸
mm
下涤
m
管鞋
位 置
水泥返深
M
备注
内插 固井 双 塞 固井
开
6 6 0 . 4 4 4 4 . 5
6 0 o 3 3 o o
5 0 8 3 3 9 . 7
5 9 8 3 2 9 8
F O X扣最 佳上 扣 扭矩 为2 4 k Nm。 技术 套管 尺寸 如 下表 。 2 4 悬挂 器的基 本数 据 2 5 旋转 水 泥头
旋转 水泥 头的额 定动 载为 3 9 t , 静载1 1 4 t , 密 封能力 5 0 MP a , 由壬 接头 为2
表 1井身 结构 设计 表
2 . 1钻机 设备 钻 机型号 : Z J 7 0 L  ̄ 大起 升重量 : 4 5 0 0 k N 最 大施工 深度 : 7 0 0 0 m电动 转盘 ,
管。 按照 固井设 计下人螺 旋树脂 扶正器 , 油层 段3 根1 个, 其他井段 5 根一 个 , 合计 下人 2 2 个 螺旋树 脂扶 正器 。 在重 叠段 下人 3 个 刚性扶 正器 ( 金属 式 ) 。 下完套 管 ,
上 提 下放 的载荷 , 并 开泵循 环 。 上提 最 大载 荷2 9 0 t , 下放 最大 载荷 1 3 0 1 : , 循环排 量0 . 5 m3 / mi n, 泵压最 大5 MP a 。 管 串依 然无法 活 动 , 经过 甲方 同意 在 该位置 固
旋转尾管固井技术在胜利海上油田的首次应用
旋转尾管固井技术在胜利海上油田的首次应用尾管固井是一种经济效益较高、注水泥环空阻力较低且有利于改善套管柱轴向设计和再钻进水力条件的固井方法,但一般存在环空水泥环薄、混浆严重、顶替效率低的固井难点[1]。
为提高尾管固井质量,国外在20世纪末研制了旋转尾管悬挂器,可实现注水泥和顶替过程中尾管以一定的速度旋转。
套管旋转可改变环形空间顶替液体流场,增加周向旋流,改善轴向顶替效率,从而提高固井质量,近年来逐渐地被各大油田推广应用。
一、旋转尾管固井技术优点1.有助于尾管的下入到位在尾管下入过程中,如果遇阻,普通尾管悬挂器不能有任何转动,而旋转尾管悬挂器可以转动管串,这无疑将有助于克服阻力,使尾管顺利下入到位[4]。
2.有助于解决小间隙固井问题旋转有助于小间隙中套管的下入的顺利。
在小间隙井中,通过尾管的旋转,可使水泥浆均匀地分布在尾管周围。
3.有助于防止环空窜流通道的形成套管在井中是不可能完全居中的。
水泥浆一般会尽可能选择通道宽松的一侧流动,空间小的一侧往往有泥浆滞留,既顶替效率差, 形成窜流通道。
而当套管进行旋转时,套管周边均会有水泥浆通过,所以可避免窜流通道的形成。
尤其在含有高压气层的井,旋转尾管固井是非常重要的固井工艺。
4.有助于提高固井质量旋转尾管并结合循环冲洗,有利冲洗井壁上的泥饼。
通过旋转套管还可改变环形空间顶替液体流场,增加周向旋流,改善轴向顶替效率,使水泥浆均匀分布在套管周围,提高顶替效率,提高一、二界面固井质量。
二、埕北11NC-1井旋转尾管固井施工主要难点1.海上生产组织和应急措施受限,首次旋转尾管固井,可借鉴经验少,担心室内试验和实际情况有差别,影响本井的完井进度、带来昂贵的平台日费损失。
2.受套管货源影响,本井采用LTC扣型套管,给现场旋转扭矩控制带来困难。
现场计算安全旋转扭矩较复杂,需根据通井到底时和起钻到悬挂器两个位置时的转盘扭矩、顶驱扭矩、套管的最佳上扣扭矩和回转的扭矩等来综合考虑。
博德世达旋转固井技术
旋转套管固井技术目录一、为什么要旋转套管二、旋转套管的难点三、以往的解决方案四、我们的解决方案五、结论六、案例一、为什么要旋转套管1、把套管安全下入到位随着水平井和大位移井的增多,如何保证在水平井、大位移井尤其是大位移水平井中套管的安全下入,一直是业界需要解决的问题。
不管采取何种办法,核心就是要减小套管下入过程中井壁对套管的摩阻,以达到套管安全下入的目的。
而旋转套管就是有效办法之一。
一、为什么要旋转套管2、提高固井质量旋转套管并结合循环冲洗,能有效提高固井质量,已被业界公认。
流动的水泥浆井眼套管泥浆套管不活动套管开始转动泥浆被顶替干净目录一、为什么要旋转套管二、旋转套管的难点三、以往的解决方案四、我们的解决方案五、结论六、案例二、旋转套管的难点1、设备如何能实现快速提供套管连续旋转并能保持随时循环能力二、旋转套管的难点2、扭矩如何能实现旋转套管所需克服磨阻的高扭矩而又不破坏套管目录一、为什么要旋转套管二、旋转套管的难点三、以往的解决方案四、我们的解决方案五、结论六、案例三、以往的解决方案变扣+旋转水泥头连接变扣困难连接变扣速度慢国产旋转水泥头的耐压能力低国产旋转水泥头密封性问题目录一、为什么要旋转套管二、旋转套管的难点三、以往的解决方案四、我们的解决方案五、结论六、案例四、我们的解决方案1、革命性的CDS套管驱动系统简介:在下套管作业前,把CDS系统与顶驱相连接,由顶驱提供旋转动力。
CDS系统自带一个液压工作站,为锚定套管提供动力。
如果需要使用CDS系统时,先给套管座上手提卡瓦,然后下放顶驱,使CDS的卡瓦部分进入套管,操作控制台使CDS锚定住套管,司钻上提顶驱,确认锚定成功后即可实现套管的上提下放,旋转,循环泥浆。
CDS系统自带密封系统,可以实现套管与CDS的密封,在循环的时候,泥浆不会从套管顶部溢出。
四、我们的解决方案1、革命性的CDS套管驱动系统优点:在下入套管过程中,套管始终与顶驱相连接,利于井控,减少因灌浆导致停工时间。
尾管固井技术及其设计应用浅谈
尾管固井技术及其设计应用浅谈1. 引言1.1 尾管固井技术的背景尾管固井技术的背景源于对钻井安全和有效性的不断追求,随着石油勘探和开发深度的不断增加,传统的固井技术已经不能完全满足需求。
尾管固井技术的出现填补了这一空白,有效地解决了地层流体返升、井眼崩塌和井底溃塌等问题,使得钻井作业更加高效和安全。
尾管固井技术的背景是钻井作业对安全和有效性的追求,是石油勘探和生产技术的不断创新和发展的产物。
通过不断改进和优化,该技术在石油工业中发挥着重要的作用,为油气资源的开发和利用提供了技术支持和保障。
1.2 尾管固井技术的意义尾管固井技术的意义在于提高油气井的安全性和生产效率。
通过尾管固井技术,可以有效避免井下漏失情况,保障井筒的完整性,减少井下事故的发生。
尾管固井技术可以提高油气产能,增加采收率,降低注水量,优化油气井生产,提高井口的产量和压力,从而减少开采成本,提高油田的经济效益。
尾管固井技术还可以保护地下水资源,减少油气井的环境污染风险。
通过科学合理设计和施工,能够有效防止油气井对地下水质的污染,保障地下水资源的可持续利用。
尾管固井技术的意义主要体现在提高油气井的安全性、生产效率和经济效益,保护地下水资源,降低环境污染风险,推动油气行业的可持续发展。
通过不断改进和应用尾管固井技术,可以更好地满足社会对能源的需求,促进油气行业的健康发展。
2. 正文2.1 尾管固井技术的基本原理尾管固井技术的基本原理是指在油井钻进完成后,为了确保油井的安全稳定以及有效产能,需要在井眼中设置尾管,并通过特定的方法进行固井。
尾管固井技术的基本原理主要包括以下几个方面:尾管固井技术是指在井眼中安装尾管,尾管是一种小口径的管道,通常是钢管或者塑料管,通过尾管可以实现井口与地面之间的连通。
尾管的安装位置一般在油井完井后的最后一段井眼中,起到了固井的作用。
尾管固井技术的原理是通过在尾管内注入固井液,固井液会在井眼中形成固井环,将井眼壁固定在一起,防止井眼坍塌和污染。
旋转尾管固井提高水平井固井质量
替净问题
◦ 沿着环空下部,由于岩屑和重晶石的沉淀堆积或固相颗粒浓度提 高导致粘度增加,水泥浆很难驱替干净而充填。
自由水问题
◦ 在大斜度或水平井段,因斜向或横向运移的路程短,自由水极易 聚集在井壁上侧形成连续的水槽或水带,不能有效胶凝或形成足 够的强度,最终成为油气窜流的通道。最大限度的减少水泥浆自 由水以及阻止自由水运移,是提高封固质量的重要方面。
Field Wytch Farm Cullen Norte Wytch Farm Chayvo Wytch Farm Dieksand Chayvo Goodwyn A Kaus Dieksand Xijiang Wytch Farm Ara Wytch Farm Oseberg Dieksand Xijiang Kaus Wytch Farm MFF
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旋转投塞水泥头总成
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旋转尾管固井所需其他条件
1、钻机设备要求
◦ 能控制转盘转速在10-20转/分钟正常运转 ◦ 能够监测转盘扭矩, ◦ 保证转盘刹车系统灵活好用
2、套管的要求
◦ 在固井过程中旋转时,旋转尾管应选用台阶密封 的高扭矩套管,如TPCQ、VAM TOP 、FOX、 New Vam、 TPCQ 、TM、NSCC等气密套管扣 型,
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活动套管固井可以提高固井质量的观点,已是普遍的 共识。 针对尾管固井,可以采用旋转尾管固井技术以使尾管 在固井过程中进行转。采用特殊的旋转尾管悬挂器,在悬 挂器坐挂之前和座挂以后,采用顶部驱动或卡瓦带动送入 钻具旋转,从而带动整个尾管串旋转。 旋转尾管悬挂器仅是比常规尾管悬挂器增加了个轴承 而已。
尾管固井技术措施
尾管固井技术措施尾管固井是石油钻井中的重要环节,是保证井筒完整性和井下安全的关键步骤。
尾管固井技术措施旨在防止井筒失稳、减少井眼破裂和漏失情况的发生,确保井底油气安全输出和井口环境的保护。
本文将介绍常用的尾管固井技术措施,并探讨其优缺点及适用范围。
1. 尾管固井技术概述尾管固井是指在钻井完井阶段,使用特定的水泥浆浇筑到井筒尾部,以保证井筒的完整性和安全性。
尾管固井技术的基本原理是将水泥浆高压注入井筒内,形成环形的封隔层,防止油气外泄和井筒破裂。
2. 尾管固井技术措施2.1 尾管设计尾管设计是尾管固井的首要步骤。
尾管的直径、壁厚、材料选择等都需要根据井筒的特性和下部地层的情况来确定。
尾管设计的合理性直接关系到固井后井筒的完整性和稳定性。
2.2 设备准备在进行尾管固井前,需要准备好相应的固井设备和工具。
包括水泥搅拌装置、水泥泵、管道和尾管位置检测工具等。
同时,还需要确保液压系统、搅拌系统和注入系统等设备的正常运行。
2.3 水泥浆配方设计水泥浆配方设计是尾管固井中关键的一环。
根据井筒的深度、压力和地层环境等因素,设计出适合的水泥浆配方。
水泥浆应具有良好的流动性和充填性,能够在井筒中完全充填空隙,并具有足够的强度和粘结力。
2.4 尾管固井操作尾管固井操作包括水泥浆搅拌、注入、排空和固化等步骤。
首先,将水泥粉和水按照一定的比例混合,搅拌成均匀的水泥浆。
然后,使用水泥泵将水泥浆高压注入尾管中,并通过排空工具排除空气和杂质。
最后,等待一定时间,水泥浆会固化形成强固的封隔层。
3. 尾管固井技术的优缺点3.1 优点尾管固井技术能够有效地保护井口环境,防止油气外泄和井筒破裂。
它能够提高井筒的完整性和稳定性,减少井下事故的发生。
同时,尾管固井技术操作简单、成本较低,适用范围广。
3.2 缺点尾管固井技术需要在井筒深部进行操作,工作环境较为复杂。
同时,由于地层环境的不同,水泥浆的配方和固化时间会有一定的变化,需要钻井工程师根据实际情况进行调整。
尾管固井技术及其设计应用浅谈
尾管固井技术及其设计应用浅谈尾管固井技术是一种在油田开采过程中常用的固井方式。
它的设计和应用对于油田的安全、高效开采具有非常重要的意义。
本文将对尾管固井技术及其设计应用进行一些浅谈,以期能够更好地了解和应用该技术。
一、尾管固井技术的原理和特点尾管固井技术是指在井眼完钻后,通过在井眼内下入钢管(尾管),并将水泥浆灌入尾管与井壁之间的空隙,使其固定在井眼中。
尾管固井技术主要的原理是通过水泥浆的固化,将尾管稳固地固定在井壁上,以实现井眼的密封和固定。
尾管固井技术的特点主要有以下几点:1. 安全性高:采用尾管固井技术可以有效地防止井眼坍塌和井壁失稳的问题,提高了井下工作的安全性。
2. 简便易行:尾管固井技术相对于其他固井方式来说,操作相对简便,上下汇有垂直度,满足要求,整体性好。
3. 成本低:相比于其他固井方式,尾管固井技术的成本较低,适用于一般的油田开采作业。
4. 适用范围广:尾管固井技术在各种井眼条件下均适用,适用性广泛。
尾管固井技术的设计应用主要包括钢管尺寸设计、水泥浆设计和固井质量控制等方面。
1. 钢管尺寸设计:尾管在井眼内的尺寸设计是尾管固井技术设计中的一个重要环节。
尾管的尺寸需要根据井眼的直径、井深和井眼条件等因素来进行设计,以确保尾管的稳固固定。
2. 水泥浆设计:水泥浆的设计是尾管固井技术设计中的另一个重要环节。
水泥浆需要具有一定的流变性能和硬化性能,以确保在注入尾管与井壁之间的空隙时能够有效地固化尾管。
3. 固井质量控制:尾管固井技术的应用过程中需要进行严格的质量控制,包括固井施工过程的监控和固井质量的评估等方面,确保固井质量达标。
尾管固井技术的设计和应用是一个比较系统的工程,需要综合考虑井眼条件、井下环境、固井设备和材料等因素,以确保固井效果符合要求。
三、尾管固井技术的发展趋势和应用前景随着油田开采技术的不断发展和油气资源的逐渐枯竭,尾管固井技术也在不断地进行改进和创新。
未来尾管固井技术的发展趋势和应用前景可以预见是:1. 技术不断更新:随着油田水平井、水平井井眼扩径的应用,尾管固井技术的应用也将不断更新,以适应更多的井眼条件和复杂的井下环境。
尾管固井技术
• 尾管完整性
尾管完整性
• 尾管固井还要确保尾管的完整性,防 止尾管因为外界因素(如地震)或固 井失效而发生破损。尾管完整性的保 持需要选择合适的尾管材料,并且在 施工过程中要严格控制各个环节的质 量。
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常用的尾管固井方法
常用的尾管固井方法
• 根据固井液的性质和井下环境的不同,常见的尾管固井方法有以下几种: • 水泥固井
水泥固井是最常用的一种尾管固井方法。它通过将固井液(水泥浆)注入尾管和井壁之 间的空隙,并在固化过程中形成固定的堵漏层,保护地层和封堵井眼。 • 树脂固井 树脂固井是一种相对较新的尾管固井技术。树脂固井液通过固化反应形成坚固的环状固 体,能够有效地防止油井泄漏和地下水污染。树脂固井具有固化时间短、附着力强等优 点。 • 钢管固井
钢管固井
• 钢管固井是一种特殊的尾管固井方法 ,适用于一些特殊工况的井口环境。 该方法需要使用钢管作为尾管材料, 并以特殊的固井技术将钢管牢固地固 定在地层中,确保井口的密封性和稳 定性。
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尾管固井的注意事项
尾管固井的注意事项
• 在进行尾管固井操作时,需要注意以下几个方面: • 固井设计
充分合理的固井设计是尾管固井成功的关键。在固井设计过程中,需要考虑井口地层、 井筒结构、油井环境等因素,并且选择合适的固井方法和固井液。 • 施工质量控制 施工质量控制是尾管固井操作的核心内容之一。需要对固井液、固井材料、固井设备等 进行严格的监控和检测,确保施工过程中的质量符合要求。 • 安全环保
安全环保
• 尾管固井作业中,需要严格遵守相关的安全操作规程 ,保护施工人员的生命财产安全。同时,还需要注意 环境保护,避免对地下水资源和周边地质环境造成污 染。
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旋转尾管固井工艺技术及其应用分析摘要:本文分析了旋转尾管悬挂器的原理以及旋转尾管固井的优点,并分析了旋转尾管固井所需条件。
探讨了旋转尾管固井时应注意事项,并讲解了旋转尾管固井工艺技术的实际应用。
最后得出:旋转尾管固井既改善了水泥浆的顶替效率,又提高了钻井液的流动性能,同时又可降低施工泵压,提高井眼和井壁的清洗效果,从而提高固井质量。
关键词:旋转尾管固井技术悬挂器
一、前言
由于尾管固井不仅可以节约大量的套管、水泥和施工费用,减轻钻机负荷,降低施工压力,而且还有利于保护油气层,因而深井多采用尾管固井。
但尾管固井与常规固井比较,存在环空间隙小,水泥环薄;尾管居中度不高,易形成钻井液“死区”难以顶替;岩屑沉积易堵塞,管内留塞、管外低返等技术难题。
旋转尾管固井不仅可以提高顶替效率,提高固井质量,而且可以解决深井下套管遇阻技术难题。
因此为解决深井尾管固井的技术难题和提高深井固井质量,可以在深井尾管固井时采用了旋转尾管固井工艺。
二、旋转尾管固井工艺
1、旋转尾管悬挂器的原理
旋转尾管悬挂器与普通尾管悬挂器不同之处是悬挂器上多一个止推轴承。
当悬挂器坐挂后,悬挂器卡瓦与上层套管卡住,但卡瓦以下部分仍能在送放工具的驱动下进行旋转,所以该轴承能够在承
受很重悬挂负荷的情况下保持有效旋转。
液压脱手:在未脱手时,送放工具的有缝夹套和s型坐封筒内的凹槽结合,来承载尾管串的重力。
当悬挂器坐挂后脱手时送放工具内的剪切销钉被剪断,活塞推动凸块向上运动,凸块下端的承载爪会收进扭矩套内,这样送放工具就从s型坐封筒脱手了。
下钻遇阻时通过上凸块和s型坐封筒上凹槽啮合传递上部扭矩,带动尾管旋转下入。
2、旋转尾管固井的优点
通过套管转动,改善水泥浆的顶替效率,提高钻井液的流动性能,同时可降低施工泵压,提高井眼和井壁的清洗效果,保证水泥环与地层的胶结质量。
另外,在下套管过程中如果遇阻卡,可以通过转动套管串来增加克服阻力,使套管顺利下入到设计位置。
3、旋转尾管固井所需条件
(1)对固井工艺的要求
旋转尾管固井不需特殊的固井工艺,注水泥、替浆工艺流程与常规固井相同。
(2)井身质量与钻井液
旋转尾管固井对井身质量的要求较常规尾管固井严格,特别是裸眼井段较长的情况下,狗腿度一般不能超过2.50/25m。
钻井液粘度、切力要低,漏斗粘度控制在50-65s,下套管前充分循环钻井液,将井底沉砂掉块携带出井口。
(3)对钻机设备的要求
旋转尾管在有顶驱的情况下,使用是最为方便有利的,但利用钻机转盘旋转尾管也应用得很多。
对钻机的最基本要求是调整控制转盘转速方便,能够监测转盘扭矩,同时要保证转盘刹车系统灵活好用。
(4)对套管的要求
旋转尾管应选用台阶密封的高扭矩套管,如fox、newvam、tm、nscc等气密套管扣型,这样在旋转尾管时可以保证不损坏套管。
若重点考虑下套管遇阻时能适当转动套管串,则可采用长圆扣或偏梯扣。
也就是说,采用可旋转尾管悬挂器送入普通扣型套管,当遇阻时,是可以适当转动套管串的。
(5)对入井附件的要求
对浮箍、浮鞋、球座没有特殊要求,而扶正器则必须采用螺旋刚性扶正器。
螺旋刚性扶正器目前主要有钢制螺旋刚性扶正器、锌铝合金螺旋刚性减阻扶正器、高温树脂螺旋刚性减阻扶正器。
钢制螺旋刚性扶正器强度高,过流面积大,起旋流作用,质量较小,适合直井使用;锌铝合金螺旋刚性减阻扶正器质量较小,同样起旋流作用,但过流面积比刚性扶正器稍小,适用于斜井及直井;高温树脂螺旋刚性减阻扶正器质量最小,也起旋流作用,过流面积比锌铝合金扶正器略大,适用于水平井及斜井。
(6)对旋转水泥头的要求
要实现固井过程中固井管线不转而水泥头所连接的钻杆转动,需要一种特殊的水泥头,其特点是在水泥头与钻杆之间加一个抗高
压和高载荷的轴承,利用卡瓦卡住钻杆并进行旋转时,水泥头可以保持静止不动。
水泥头上部为nc50扣,可直接连钻杆,适用于有顶部驱动的钻机。
陆地钻井很少应用顶驱,采用的方法是在现有常规的水泥头下面加装一只旋转接头,旋转接头上下均可直接与钻杆相连,井口坐卡瓦转动钻具,带动尾管旋转,而旋转接头上面的水泥头并不转动。
三、旋转尾管固井时应注意事项
1、必须确保井眼狗腿度在允许的范围之内,同时保证井眼稳定、清洁。
2、套管扶正器对提高顶替效率有利,但是扶正器选型不正确,可能会在旋转中发生扶正器被挤毁破碎,造成环空阻塞、增加旋转扭矩等井下复杂情况。
3、必须控制转速、扭矩,防止扭矩过大,旋转钻具时的扭矩不能超过套管上扣扭矩最小值的80%。
4、下套管过程中以及尾管悬挂器坐挂前,入井管串不能反转,管串反转会剪断应急释放销钉,导致下入工具与尾管分离。
四、现场应用
旋转尾管悬挂器自问世以来已经成功地解决了许多技术难题,
其中在wytch farm m - site, 16 sp大位移水平井,利用旋转尾管悬挂器将178 mm套管顺利送到了10210 m的井深( spe 59213) 。
到目前为止,已经在全球使用了上千井次。
旋转尾管固井在南海、渤海等海上油田应用十分普遍,保证了尾管顺利下入和固井质量。
如南海东部西江油田施工9 000 m大延伸井,在4 000 m裸眼中下178 mm尾管,井斜85°尾管鞋一进入裸眼即遇阻,在这种情况下单靠下压管串是不能克服摩阻而将套管串下到位的。
而有了旋转悬挂器就可以开泵并旋转套管,以钻井划眼的方式利用数天的时间将尾管下到位。
由于海上钻井基本是斜井或水平井,大都具有套管串下入困难
的问题,所以采用非旋转尾管悬挂器很难保证管串顺利下入的。
通过下入旋转尾管的固井质量一般都优良,所以海上旋转尾管固井后基本上不采取测井检查固井质量,因为旋转尾管固井的质量是可信的,测固井质量被认为是浪费时间。
自中国对外开放海洋油气勘探开采后,南海、渤海、东海等海上油田使用旋转尾管固井已达数百口,产品一般是贝克休斯和威德福公司提供。
中国陆地油田首次成功使用旋转尾管固井是2005年3 月,在新疆塔河油田yk - 10 井实现的。
旋转悬挂器由贝克休斯提供,旋转水泥头和套管扶正器由威德福公司提供,全部固井段的测井的反应值平均为15% ,被评为优秀。
五、结论与认识
1、旋转尾管固井既改善了水泥浆的顶替效率,又提高了钻井液的流动性能,同时又可降低施工泵压,提高井眼和井壁的清洗效果,从而提高固井质量。
2、良好的井身质量、清洁的井眼条件是旋转尾管固井获得成功的必要前提。
3、扶正器的安放位置和扶正器的型号,对旋转套管至关重要。
参考文献:
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