井筒完整性

摘要： 随着海上油气勘探开发的不断进行,部分平台设备腐蚀老化严重需对其进行弃置处理,平台弃置的关键技术之一是井眼的弃置与封堵,目前海上油气井弃置已逐渐成为一项工程热点。海上驳船配合液压修井机弃井作业具有成本低,安全高效的优点,并在马来西亚某油田三口井弃置作业中成功应用,为国内海上高风险油气井高效低成本弃置作业提供了重要借鉴意义。

摘要： 受天然气供需不平衡的影响,兼顾调峰保供和战略储备的地下储气库越来越受重视,但国内地下储气库建设因起步晚、地质条件复杂,仍然面临不少问题。文章就西南地区相国寺储气库在建设中因建设成本高、井筒完整性难以保障等难题,提出了在控制建设成本条件下,系统研究和集成应用了轨迹优化设计与控制技术、气体钻井技术、超低压储层保护技术、井筒完整性控制技术,形成枯竭型气藏储气库钻完井配套技术,安全高效完成了复杂地质条件下24口注采井及监测井的钻完井作业,全程未发生煤矿透水等安全事故,杜绝了储气库质量缺陷事件;XC4井以88 d钻井周期、103 d完井周期实现了快速钻完井作业。截止2021年9月,相国寺储气库已成功经受“八注七采”的交变载荷考验,累计注入天然气124×10^(8)m^(3),累计调峰采气85.94×10^(8)m^(3),运行安全平稳,为国内同类型储气库的高质量建设提供了参考。

摘要： 勘探开发一体化是缩短海上油气田建产周期、降低开发成本的有效手段,但海上油气田工程设施建造周期长、油气管网相对较少,对钻完井作业提出了更高要求。本文针对不同水深、不同类型和不同井口型式等探井转开发井特殊要求,建立了浅水探井井口再利用技术、一井多目标钻完井技术、简易移动式平台井口稳定性技术和深水探井转开发井井筒完整性评估技术、探井水下井口疲劳寿命评估技术等海上勘探开发一体化钻完井关键技术。该技术成果已在渤海曹妃甸、南海涠洲、陵水等区块成功应用,显著降低了勘探作业风险,加快了海上油气田开发进程,节约了开发成本。本文研究成果可为后续海上勘探开发一体化钻完井工程提供参考。

摘要： 环空加压固井技术能有效提高水泥环密封能力、降低环空带压问题的发生,为了准确掌握其作用的力学机理,基于弹性力学和界面位移连续条件,考虑环空加压固井施工过程,建立了环空加压固井套管–水泥环界面应力计算模型,研究了环空加压固井提高双层套管–水泥环系统密封能力的力学机理,并采用试验方法验证了理论模型的准确性。利用建立的力学分析模型,研究了各因素对界面密封能力的影响规律。研究结果显示:提高固井过程中环空加压压力可显著增大界面上产生的径向压应力,提高水泥环的密封能力;界面径向应力随环空压力增大呈线性增加;环空加压固井对提高内层套管–水泥环界面密封能力的效果更好;水泥环弹性模量越大,界面处的径向应力越大,密封能力越强。研究结果表明,环空加压固井能显著提高界面密封能力,利用建立的力学模型能定量计算界面处的径向应力。研究成果对油气井环空加压固井设计与施工具有重要意义。

摘要： 气井发生油套环空带压的现象比较普遍,已成为影响国内海上平台生产的重要因素之一。首先,对井下泄漏气体的运移途径进行了分析,然后,将泄漏点视为喷嘴,考虑气体在倾斜封闭环空与静止液柱内的运移以及气体在井口处的累积过程,最后,建立了井下泄漏量的计算方法。应用该方法可得到井下泄漏点尺寸,井下泄漏量计算准确度依赖于油套环空液面的测量精度以及环空泄压/压力恢复数据的采集密度和精度。

摘要： 针对油气井开发过程中水泥环受损产生裂缝而破坏固井封隔效果,以烃触发溶胀型聚合物为自愈合乳液粒子,形成自愈合水泥浆体系。结果表明,自愈合乳液粒子的粒径在200~250 nm,其加量为10%时水泥石吸油愈合效果及机械性能较佳;8 d内水泥石裂缝愈合率达70%~100%,2 d抗压强度为16.2 MPa,弹性模量为6 GPa;渗流实验结果表明,水泥石出现大于0.1 mm裂缝时,柴油气流速由9 g/min降至6 g/min,小于0.1 mm的裂缝时柴油流速由6 g/min可降低为0。说明自愈合水泥石一旦产生损伤,裂缝中渗入的油气分子使自愈合乳液粒子自发膨胀黏连并逐步修复闭合裂隙,裂缝越小自愈合效果越好,实现了水泥石自愈合修复功能。现场应用表明,该水泥浆体系固井质量优质率达到88.9%,固井及压裂后技术套管均不带压,显示出良好的应用效果。

摘要： 为了增储上产,探井、生产井作业全面铺开,作业量增加的同时也伴随着各类生产事故的发生,在保证生产的前提下,作业安全不容忽视。在渤海油田探井的表层作业中,通过优化下隔水导管的作业程序,实现了提高井口稳定性、承载力及井筒完整性的目的,既确保了后续开次作业的井眼稳定,又简化了作业流程,节约工期,提高了作业效率。通过总结形成一套适应于渤海地区的隔水导管下入工艺技术,对海洋表层作业提速增效具有参考和借鉴意义。

摘要： 井筒水泥环完整性是实现二氧化碳(Carbon dioxide,CO_(2))地质封存长期安全有效的重要保障。在CO_(2)的捕集、利用及封存过程中,低温CO_(2)流体注入过程将引起井筒结构温度和压力的分布变化,易造成井筒水泥环完整性失效。为评价CO_(2)注入条件下井筒水泥完整性和优化注入参数提供理论指导和分析方法,文章在简要综述前人相关研究的基础上,重点介绍了笔者的相关创新研究成果:1)简述了CO_(2)注入井井筒完整性失效的研究现状,重点介绍了CO_(2)注入过程中井筒流动模型以及不同注入参数对井筒温度分布的影响;2)简述了含缺陷水泥环完整性的研究现状,重点介绍了井筒裂纹断裂参数计算方法,定量分析了CO_(2)注入井含缺陷水泥环的完整性,揭示了水泥力热性能对径向裂纹和界面裂纹扩展行为的影响规律。文章可为CO_(2)注入过程施工参数优化、井筒水泥环完整性评价等方面的相关研究与应用工作提供有益参考。

摘要： 射孔完井过程中井筒密封完整性的破坏形式主要表现为固井水泥环的破坏与固井界面微环隙的产生。为研究射孔过程中井筒力学响应与完整性,基于LS-DYNA有限元计算平台,利用数值计算的方法模拟井下射孔过程,对射孔过程中套管、水泥环的应力响应与破坏特征进行了分析,并开展了柱形靶侵彻试验。研究结果表明:聚能射流对于井筒的侵彻计算方法可用于定量分析射孔过程中井筒的应力响应规律;射孔过程中水泥环的拉伸与剪切破坏主要集中在锥角为60°的锥体范围内;大药量射孔弹、低剪切模量水泥环与高地层围压增大了射孔过程中水泥环的应力峰值,加大了射孔过程中水泥环的破坏风险。所得结论可为油气井射孔施工的优化与压裂前井筒完整性的预测提供理论支持。

摘要： 生产测井是监测油气田开发动态的主要技术手段。介绍了国外生产测井中固井完整性评价检测、组合传感技术、低成本一次性光纤传感器等几种传感技术应用、研究实例及性能特点,指出国内测井研究应借鉴传感器原理和结构创新、多功能组合传感器开发及传统传感器布设方式改进等研究方向和成果,推动我国生产测井技术水平不断提升。

摘要： 安塞油田受前期产建水泥返高不够,浅层流体长期浸泡,受高矿化度下CO2、O2腐蚀影响,近年来套损井数日益增多,对环境和经济造成了重大损失,如何开展套损防治是油田开发目前面临的重大问题之一.为此,在套损原因分析研究的基础上,结合安塞油田套损隐患治理工程,从井筒完整性出发,提出二次固井提高套管水泥返高治理理念,开展二次固井、化学堵漏工艺试验与研究,形成满足安塞油田生产需求的套损治理工艺技术体系,达到消除套损隐患及恢复产能目的.

摘要： 在页岩气开发中,井筒完整性是贯穿页岩气水平井钻井、压裂和开发过程中的核心指标,对保证页岩气整体寿命至关重要.通过对页岩气初期开发中存在的套管损坏、套管下入困难、水泥环密封性难以保证等问题进行分析和研究,针对页岩气水平井的特点,从设计、施工等方面提出了页岩气水平井井筒完整性控制对策:优化井身结构和全井眼轨迹、优化页岩气套管设计、提高钻井质量、优化水泥石性能等.该研究和实践对国内相似油田的开发提供了借鉴参考作用.

摘要： 根据阿姆河右岸气田群的酸性气体分压及其比值可以判定腐蚀环境为:硫化氢腐蚀、硫化氢和二氧化碳共同作用以及二氧化碳腐蚀三种类型.为保证该气田群的井筒完整性,借鉴国内酸性气田的研究成果和应用经验,采用永久式封隔器+安全阀的完井管柱结构,油套环空中保护液保护套管,高中低产气量气井的油管尺寸选用27/8″、31/2″和41/2″,油套管材质需选用合理的合金钢、高抗硫或抗二氧化碳材质,完井工具选用合金钢.

摘要： 川西下二叠统超高压气藏有望成为四川盆地下一个资源战略接替区,该气藏普遍埋深≥6500m,地层压力≥90MPa,并且含有H2S,井筒安全风险极高.本文以ST井为例,针对该类气井特点,以确保气井井筒完整性为基础,通过分析影响该类气井在不同作业阶段井筒完整性的关键要素,开展试油完井前的套管磨损及剩余强度分析、固井质量评价,生产期间环空压力控制评价.结合井屏障原理,划分该类气井井筒完整性等级,并提出相应控制措施,以此指导川西超高压气藏安全试采.

摘要： 渤海油田在产油气井开发年限长,井下油套管、水泥环损伤是普遍现象,在井筒完整性失效之前,及时发现井下油套管、水泥环损伤并评价损伤程度是油气田开发阶段非常关注的问题.针对此问题,分析了宽频超声检测原理和优势,提出了基于宽频超声法的在产井井筒完整性检测系统的设计方法以及数据采集和处理技术.针对宽频超声检测技术,开展了基于宽频超声技术的高速旋转探头在多层管柱、水泥环完整性检测中的应用研究,探索了信息处理采集与立体成像技术.研究表明,该方法可实现一次性测量3层管柱的腐蚀状况,测厚精度±0.5mm、腐蚀分辨率10mm×10mm,管柱截面变形测量精度±1mm;同时,可实现多层管柱腐蚀缺陷、水泥环空腐蚀裂缝三维图像化技术.

摘要： 通过对地下储气库井筒完整性的重要意义阐述,映射出油套管气密扣检测技术对建设地下储气库不可缺少,利用双封隔器的检测工艺能够及时预防丝扣漏气的危害.文中论述了气密扣氦气检测技术的基本原理,检测过程中所涉及的主要设备和参数,检测工艺中的检测标准和施工步骤,并对现场施工进行分析和总结,提出合理的改进意见.

摘要： 中国页岩气已进入规模上产和深度开发阶段,水平井完井固井作业应作为勘探开发建井的重要环节之一.随着页岩气水平段长度逐步打破纪录,浙江油田公司昭通国家级页岩气示范区YS113H1-7井水平段长2512m,创造了国内页岩气最长水平段纪录.长水平段页岩气固井面临安全下人套管、套管的自然伸展到位和居中的问题,油基钻井液条件下两级固井界面的清洗问题,水泥环韧度质量如何适应后期需大型水力压裂改造和提高固井质量等问题.为此,在分析长水平段固井难点的基础上,通过室内评价研究,提出并形成了安全下套管的技术、油基钻井液的清洗技术、微膨胀韧度水泥浆的体系和固井配套工艺技术.现场实践结果表明,套管一次到位率为100％,现场试验油基钻井液的清洗效果为95％,微膨胀韧度水泥浆的韧度改造效果良好,总体固井质量合格率为100％,水平段优质率为95％,满足后期页岩气储层多段大型水力压裂高要求的钻井井筒完整性,所形成的长水平段固井配套工艺可有效指导类似区块页岩气长水平段的固井.

摘要： 2010年至2015年,长庆储气库建设前期评价和注采试验先后在榆林气田南区、苏里格气田S203区块、靖边气田S224区块展开,目标气藏包括上古生界干气气藏和下古生界酸性气藏,完成了注采试验井6口,在不同区块、不同气藏条件下,以长庆油田水平井开发技术为基础,以提高储气库完整性,满足大气量注采和长寿命运行为目的,系统集成大量先进的建库设计理念,完成了现场技术试验,取得了重要认识,酸性气藏储气库建井关键技术取得重大突破.通过对S224区块酸性气藏建井过程中的井筒完整性设计、钻完井技术研究和现场实践情况的分析,认为酸性气藏改建储气库技术上具可行性.

摘要： 随着国内海上油气田的不断开发,部分油气井进入开发中后期,需要进行永久性弃置.对于海上油气井,一则对海洋生态环境影响大,二则对弃置作业设备及工艺流程要求高,涉及费用高,成为关注的焦点;尤其是生产多年的高风险气井存在井下情况复杂、管柱腐蚀严重、井口带压等问题,给弃井过程带来非常大的难度及风险.本文以渤海某气田的弃置为例,通过井筒完整性分析,研究了海上高风险井弃置关键技术,绘制了井的完整性屏障图,并分析了屏障元件的可靠性,基于此系统分析了井口带压的原因,并最终建立了基于井筒完整性的压井起管柱流程及弃井作业流程.实践证明,该技术体系效果好、风险小、成本低,在渤海该气田的弃置中应用效果良好,为国内海上高风险油气井高效低成本弃置作业提供了重要借鉴意义.

摘要： 常规的钻井方案充分考虑了钻井工艺的要求,但往往未系统分析后期的增产措施及采油工艺的需求.基于采完钻一体化理念,在分析AER29区块岩心、测井、录井等资料了解地层岩性、压力、流体性质及地质力学参数基础上,通过深入分析压裂改造、注水开发以及采油工程需求,对钻井工程方案进行了井身结构优化、套管优选、钻具组合优化、钻头优选以及钻井液优化等.现场应用表明,基于采完钻一体化理念优化的钻井工程方案可进一步提升井筒在井筒全生命周期内的安全性,满足后期压裂改造及注水开发要求.同时,机械钻速提高了10.83％,钻井周期最大缩短了40.5％.AER29区块钻井工程方案优化可为该油藏的钻井工程设计提供一定参考作用.

摘要： 提供了确定井的完整性的方法。该方法包括将导电材料混合到流体中，将流体引入井中，并允许导电材料对地下地层的表面进行涂覆，从而形成导电数据导管涂层。该方法还包括通过导电数据导管涂层传输数据，以确定井的完整性。

摘要： 本发明公开了一种全生命周期井筒密封完整性评价装置及方法，所述评价装置包括油管温压模拟组件、油套环空温压模拟组件、地层围压模拟组件、套管水泥环地层组合体制备组件、窜漏特性检测组件、数据监控系统。本发明可实现油气井生产作业过程中油管和套管温度、压力、流体相变、振动、鼓胀、变形等状态的交变模拟，可实现井周地层温度、压力以及非均匀地应力的交变模拟，可快速完成水泥浆体系的罐装、套管水泥环地层组合体的固化养护和制备，通过模拟井筒复杂交变载荷对水泥环的损伤作用，实时智能监测水泥环窜漏压力，测试油气井全生命周期各类生产作业工况水泥环临界窜漏压力曲线，对井筒密封完整性进行评价，为井筒保障措施的制订提供技术支持。

摘要： 本发明提出一种多段射孔压裂水平井井筒完整性恢复方法，包括：S001：将油井的水平井段划分为多个压裂段；S002：将封隔器下入井筒套管内，在第一个压裂段的上部坐封封隔器，然后进行清水试挤；S003：往压裂段内泵注组合高强度封堵剂，对压裂段进行封堵，丢手封隔器和保压侯凝；S004：检查封隔器是否失效，如果封隔器失效，洗井后立即打捞封隔器，并重复S002和S003中的内容；S005：在下一个压裂段以上坐封封隔器，然后通入清水进行挤压测试；S006：重复S003和S004中的内容，直至油井中的所有压裂段全部封堵完成；S007：对丢手封隔器进行钻除，恢复井筒完整性；S008：对井筒套管进行试压，试压合格后方可进行射孔及重复压裂作业，试压不合格则重复S001至S007中的内容。

摘要： 一种耦合温度场条件下的多层套管井井筒完整性分析模型：采集目标井相关资料、目标井注蒸汽相关参数、目标井井筒传热系数资料和目标井套管相关参数；获取岩心与水泥石全应力‑应变试验数据，得到岩石强度及力学参数，包括弹性模量、泊松比、粘聚力与内摩擦角；得到岩心与水泥石的热膨胀参数；建立双层套管段温度场分布模型，编制计算程序；对第一层套管‑第一层水泥环‑第二层套管‑第二层水泥环‑地层系统进行完整性判别分析；建立井口抬升高度综合计算模型；分析热采井套管屈服、水泥石拉伸破坏、塑性破坏、套管与水泥石胶结面的破坏失效形式、套管自由段伸长量即井口抬升量。本发明计算精度和实用性高，预测效果好，能够指导现场井筒完整性设计。

摘要： 本发明属于井下作业领域，具体涉及一种用于提高套管井筒完整性的方法和系统。本发明所述的用于提高套管井筒完整性的方法包括如下步骤：1)识别裸眼井筒穿过的岩层内滑移机率较高的至少一个弱面；2)向所述裸眼井筒提供高压流体，在所述裸眼井筒内沿着至少一个弱面诱发拉伸或剪切破坏来引起所述断层滑移；3)移除所述裸眼井筒内表面的材料来修复断层滑移之后裸眼井筒的形状，使得所述裸眼井筒沿中心轴有均匀或平滑的横截面；4)沿着恢复的所述裸眼井筒布置和固结井套管，获得完整性改善的套管井筒。本发明公开的方法和系统可以防止或减轻断层滑移引起的套管井筒损伤。

摘要： 本发明涉及一种评价高压油气井管柱堵塞后井筒完整性的装置及方法，属于油气田开发工程领域。该装置的管柱入口处和出口处、以及围压系统一侧均连接有温度压力检测装置，围压系统连接补压装置，管柱进口连接注入容器，出口依次连接有回压装置、回收装置，管柱和围压系统位于加热系统内，温度压力检测装置、流量计均与数据采集系统信号连接。本发明通过记录流体流量、温度、压力变化等数据，通过数据采集系统收集管柱内外的温压瞬变及稳定后数据，计算管柱抗内压、抗外挤等参数确定管柱受力情况，实现不同堵塞程度、油套压差、不同卸压速度、不同油管破裂位置等因素对高压油气井管柱堵塞后井筒完整性评价，为高压油气井安全生产提供基础支撑。

摘要： 本发明公开了一种预测井筒完整性的方法，包括以下步骤：收集已有井筒完整性评价结论的油气井的基础数据一和目标井的基础数据二，并对两种基础数据进行数据处理；两种井的井型一致，两种基础数据包含的参数类型相同；以所述井筒完整性评价结论作为油气井井筒完整性评价的因变量，以所述基础数据作为油气井井筒完整性评价的自变量；根据所述因变量和所述自变量，利用随机森林算法，采用有放回的随机抽样方式抽取训练数据，构建决策树和随机森林；将所述目标井的基础数据二放入所述决策树和随机森林中，获得所述目标井的井筒完整性评价结论。本发明能够在不影响油气井生产的情况下预测目标井的井筒完整性，降低井筒完整性测试的成本。

摘要： 本发明提供了一种用于提高井筒完整性的水基钻井液封堵抑制剂及其制备方法与应用。其制备方法，包括步骤：在搅拌条件下，向浓硝酸中加入活性炭进行反应，之后经过滤、洗涤、干燥，得到HNO

摘要： 本发明公开了一种基于多通道分布式光纤的井筒完整性智能监测系统，该系统包括：分布式光纤传感器、信号检测模块、信号转换模块和数据处理及显示模块，分布式光纤传感器采集套管的应力和温度数据、水泥环应力数据，信号检测模块在检测到分布式光纤传感器传输的光信号后对光信号进行光电转换，随后将数据输送至信号转换模块进行模数转换，数据显示及处理模块将转换后的数据进行分析处理，得到套管相关的应力、温度和位置信息，以及水泥环相关的应力和位置信息，并进行显示。该系统通过光纤检测的方式实现对套管和水泥环服役状态的监测，通过对检测数据的分析，可对应力数据和温度数据进行图形化展示，更高效、准确的实现对套管服役状态的监测。

摘要： 本实用新型公开了一种提高井筒完整性的固井工具，包括壳体、卡簧、阀座、密封圈、浮球、弹簧、支撑筒、导向体、内半壳、锁紧套和滚珠组成，所述壳体上端与套管柱连接，当固井工具在弯曲段时，导向体侧向与井底岩石部分接触，导向体和内半壳之间的滚珠在滚珠约束孔和滚珠约束槽之间转动，部分转动的滚珠与岩石接触从而实现滚动摩擦；在下套管过程中，套管柱内部流体通过作用于浮球压缩弹簧从而打开阀座的中间锥状通孔使流体处于流通状态，但井下流体反向流动时，浮球则与阀座的中间锥状通孔配合实现密封并起到止流效果。本发明结构操作方便，可实现导向体与岩石接触时的部分滑动摩擦转化为滚动摩擦，适用于引导弯曲井眼的套管柱顺利下入井内。