摘要：井漏是困扰钻井工程的一大技术难题,使用水泥浆堵漏是常用的堵漏方法之一,如何设计合理的堵漏工艺以提高堵漏的成功率是在堵漏过程中面临的问题。文章认为在水泥浆初凝期间将其推入漏层是保证堵漏成功的关键,首先通过对水泥浆初凝机理、漏层特性、水泥浆堵漏机理的认识进而提出推注水泥浆的时机和挤注压力的最大值,结论认为,水泥浆堵漏是钻井工程中常用的、行之有效的堵漏方法;在水泥浆失去流动性的时机进行堵漏作业,可取得良好的封堵漏层效果;针对漏层特性调整水泥组分,改变水泥浆初凝前的稠度变化模式可改善封堵效果。结合现场应用实例,对水泥浆堵漏效果进行验证。

摘要：传统治理井口隐患的压井方式对储层伤害严重,机械封堵又受客观因素影响较大。冷冻暂堵技术不受管柱尺寸、背压阀结构等条件限制,可对冷冻暂堵桥塞反向试压,实现泄漏井口装置的带压更换,已逐步成为国内井口隐患治理作业的主流技术手段。然而冷冻暂堵技术在施工过程中,暂堵剂配方、冷冻时间等关键技术参数均由工程师经验决定,往往不能给出准确的参数取值,存在安全隐患。结合室内实验及现场施工,研究了影响冷冻暂堵作业能否顺利实施的关键技术,包括暂堵剂配方、暂堵剂注入量、冷冻温度及冷冻时间。结果表明,暂堵剂最佳配方为水、黏土、增黏剂的体积比为2∶1∶1;计算暂堵剂注入量需附加1.2~1.4的修正系数;-20℃为形成冷冻暂堵桥塞的临界温度;井口压力降至最小值后开始上升时的时间点为冷冻时间的临界点。研究成果现场应用效果良好,对于优化施工设计、降低作业成本及人员劳动强度具有重要意义。

摘要：针对塔里木油田、西南油气田在气井套管强度设计中存在的校核方法笼统,对实际工况考虑不够全面的问题,通过分析钻完井工艺流程中套管的受力情况,提出了根据单井在钻井、完井、生产等生命周期内出现各种极端工况时套管所受载荷来进行套管强度设计的模式。在SY/T 5724-2008《套管柱结构与强度设计》的基础上,总结了套管设计中还需要考虑的几种工况以及载荷计算方法。列举套管设计实例,通过分析各种极端工况下管柱的受力情况,设计合理的套管,再进行强度校核,相比传统校核方法考虑的更全面,有利于提高套管的安全性、经济性。

摘要：井喷失控应急救援抢险时,在底法兰完好的情况下,不论是钢丝绳加压法还是重力加压法重置井口,最终都涉及人员近井口安装紧固井口法兰螺栓,极有可能因井内流体突然泄漏导致人员伤亡。为解决这个问题,设计了井口重置法兰紧固装置,此装置采用了液压抱箍式结构,为油气井抢险救援及隐患井口治理的井口重置提供了新的方法,与遥控重力加压井口重置装置配套后,可实现井喷失控重置井口作业全过程遥控操作,不仅提高了作业效率,而且避免了井控应急救援人员抵近作业的风险。

摘要：地应力是油气藏全生命周期中井壁稳定分析、水力压裂设计、地层出砂预防、套损预测防治和油气开采措施制定的重要基础参数.针对缺乏三维地震资料情况下的三维地应力场预测问题,以工区已钻井地应力测井解释结果为基础,建立了一种基于物理约束的分布式神经网络三维地应力预测模型.首先,采用测井解释方法获得工区已钻井地应力单井剖面,并通过Kriging插值构建三维地质模型;其次,将测井数据和三维地质模型的三维空间坐标喂入3个并行的全连接神经网络,引入地应力物理约束条件,提出了数据和物理双约束的条件,进而通过三维空间坐标实现三维地应力场的预测;再次,优选了数据和物理双约束的权重参数,与人工神经网络、支持向量回归、随机森林等三种机器学习模型以及克里金插值模型进行了对比;最后,评价了不同机器学习模型预测地应力的效果.研究结果表明:(1)研究区域的地应力满足潜在正断层应力状态,即垂向地应力>最大水平地应力>最小水平地应力;(2)数据和物理双约束权重参数取值对预测结果有显著影响,当权重参数λ=0.2时,三维地应力预测效果最优;(3)与人工神经网络、支持向量回归、随机森林、克里金插值等模型相比,本文模型预测得到的地层三维地应力和孔隙压力更准确,在工区内测试集预测得到的垂向地应力、最大水平地应力、最小水平地应力和地层孔隙压力的最大相对误差分别为0.63%、7.59%、7.16%、3.21%,而且,本文模型能够更加准确捕捉地应力梯度的三维变化特征,水平井段地应力和地层孔隙压力参数的正态分布特征明显.结论认为,物理约束的分布式神经网络模型能有效融合地形构造与地应力之间的联系,提高三维地应力预测的准确性和可解释性,为油田三维地应力场的预测提供了一种新的思路.

摘要：全过程欠平衡钻井技术是近年发展并成熟的一项新技术,目前已在四川盆地低渗砂岩气藏取得显著效果,但尚未在塔里木油田裂缝型碳酸盐岩油藏进行应用。文中针对塔里木油田英买X井区常规钻井井漏、部分水平井难钻达设计目标、储层损害严重的特点,开展了英买X井区全过程欠平衡钻井可行性分析和施工方案设计,并完成了塔里木油田第1口全过程欠平衡钻水平井的现场应用。在欠平衡钻井期间,共计发现6个油层,累计厚度16m;实现了零漏失、零复杂;机械钻速相对于邻井同层位提高了74%;设计欠平衡钻井段507m,实际完成了519.11m。同时,该井创造了全国充气钻井液钻井井深最深的记录。文章形成的全过程欠平衡钻井方案,将为塔里木油田英买X井区的勘探开发提供一种有效的钻完井模式,所取得的认识将为下一步全过程欠平衡钻井作业提供有力的技术支持。

摘要：现役取心工具虽能满足井下使用要求,但受螺纹设计水平局限,螺纹普遍存在抗拉、抗扭强度不高、工具螺纹易疲劳损伤、粘扣、不易卸扣及抗硫效果差等问题,为取心作业中整个钻柱中的薄弱环节。针对以上问题,钻采工程技术研究院研究设计了一种高强度螺纹,应用于取心工具,使其具有更高的抗拉、抗扭强度、抗硫能力和更长的使用寿命,并且进行了现场应用,取得了显著效果,有效提高了取心工具井下使用的安全性和现场组装的便捷性,具有较好的推广价值。

摘要：目的提升水平井分段压裂中投球滑套球座的抗冲蚀磨损性能。方法基于流体力学、冲蚀理论,采用Fluent软件建立压裂球座固-液两相流冲蚀模型,对球座冲蚀磨损进行研究,分析不同角度下双锥面结构对球座冲蚀磨损的影响。在此基础上,开展球座冲蚀试验,研究3种不同表面材料对球座冲蚀的影响。结果数值模拟显示,球座的冲蚀磨损主要发生在前端锥面上,最大冲蚀速率发生在锥面与密封面交接处。其原因是,锥段直径逐渐减小,导致固相颗粒在过流断面上的速度和浓度增加,动能增大,使得在斜面导流作用下对锥面的撞击与切削次数增多,冲击力增强,造成壁面材料损失。冲蚀试验结果显示,在3种不同表面材料球座的冲蚀中,双涂层(有机涂层+碳化钨涂层)球座的耐冲蚀能力优于碳化钨涂层和硬质合金球座。结论设计双锥面结构球座时,合理地选择锥面角度能够有效提升球座的耐冲蚀性能,否则会导致球座的抗冲蚀性能下降。对球座进行表面喷涂强化处理时,较单一涂层而言,选择双涂层的抗冲蚀能力更好。

摘要：高温高压井APR试油测试作业在储层改造、放喷测试等工况下井筒压力、温度会改变,APR试油测试管柱的长度会随着井筒环境的变化而发生改变,为了保障管柱在作业期间受力稳定,有时需要在管柱中设置伸缩管来补偿管柱的长度变化,因此,有必要对伸缩管在管柱中的工作机理进行系统的分析总结。文章从RTTS封隔器工作原理、性能包络线等方面阐释了伸缩管对封隔器保持有效坐封的影响,计算了伸缩管设置对管柱三轴应力强度安全系数的影响,最后分析了伸缩管对液压旁通阀工作的影响。通过现场实例分析,验证了伸缩管的设置应主要以液压旁通在井下的工作和提高管柱三轴应力强度安全系数为出发点,而以保持RTTS封隔器有效初始坐封压重为目的的做法不符合实际情况。分析结论对优化高温高压APR试油测试管柱中伸缩管的数量和下入深度、保持管柱的强度安全和井下测试工具的可靠性具有很好的指导作用。

摘要：根据长北气田整体开发方案的要求,采用双分支水平井开采方式,在一个井眼中钻2个分支各为2000m的双分支井。CB5-2井是长北区块的一口开发井,主要钻井目的是开发山西2气层,设计该井最低产量能达到80×10~4m^3/d,试产(井口压力为13MPa)产量为110×10~4m^3/d,投产后产量为120×10~4m^3/d。主要介绍用于CCB5-2井斜井段的强抑制性双钾盐聚合物钻井液和用于水平段的无固相低伤害暂堵钻井液。该井在二开大井斜段很好地解决了刘家沟组地层的严重漏失和煤层稳定问题;三开水平段所使用的无固相低伤害暂堵钻井液性能稳定、密度低、失水低、润滑防卡性能良好、暂堵效果显著,能有效地保护储层。