摘要：分层压裂时,K344封隔器解封只靠扩张胶筒的回弹力,胶筒回收不完全;Y241封隔器解封需要上提管柱、多个金属锚瓦的解封力累积效应导致解封困难。研制的大规模压裂用Y344封隔器采用弹簧自助解封机构、割缝中心管和压缩胶筒的结构形式,提高了下入、坐封和解封的稳定性和可靠性。该封隔器不需要节流压差坐封,提高了压裂施工的成功率;采用该封隔器设计的工艺管柱可实现不动管柱分6层大规模压裂施工。苏里格气田10口井的现场应用结果表明,大规模压裂用Y344封隔器及工艺管柱,施工成功率100%。该工艺适用于直井、大斜度井和水平井,具有良好的应用推广前景。

摘要：针对华北油田阿尔凹陷区块地质构造特征，采用定向丛式井开发，井眼采用三段制井眼轨道设计剖面。该区块地层互层多、倾角大，上直井段钻速快、易井斜、跑方位、轨迹控制难度大，延长了钻井周期，制约了开发速度。在该区块进行丛式井开发，布井多，井网密，整拖距离5～8m左右，井问碰撞因素较多，钻井施工过程中绕障难度大，钻具摩阻、扭矩较大，对井眼轨迹控制和监测技术要求高。实钻过程中采用了定向剖面优化设计，MWD无线随钻定向与监测，及时调整井眼轨迹，保证了井眼轨迹规则，减少了后期采油杆管的偏磨效应。

摘要：水平井产能预测是进行油藏工程分析和采油工艺设计的基础。针对砂岩油藏射孔完井的水平井,采用半解析法,通过建立井筒单元段上的油藏渗流压力响应模型和井筒流动压力损失模型,将油藏渗流与井筒流动进行耦合,预测射孔完井的水平井产能,经现场实例验证,预测结果与实际情况误差率为5.89%;另外,对于定产的水平井,可确定该产量下的合理生产压差,同时为砂岩油藏完井参数选择和射孔优化设计提供科学的理论依据。

摘要：随着我国油气勘探开发向地球深部进军,由深井超深井环空间隙小及大段盐膏层的存在带来的塑性地层卡钻、钻井液安全密度窗口窄等钻井工程难题对井身结构设计、钻井施工和固井质量提升带来了严峻挑战。为此,在分析国产扩眼器结构和功能局限性的基础上,通过结构设计、安全性模拟、流场分析及室内实验,研发了一种投球激活液压式可控随钻扩眼器并开展了现场试验。研究结果表明:①工具在极限钻压、极限扭矩、极限提拉工况下的安全系数分别为2.42、1.70、1.23,安全性能满足现场需求;②工具通过调节钻井液排量来控制刀翼推力,可以满足不同地层的扩眼需求;③工具在小排量时压耗变化更为明显,可通过投球后小排量憋压以判断工具在井下的工作状态;④室内及现场试验表明,工具投球后能够稳定执行刀翼展开和收回动作,试验井段目标扩眼井径241.30 mm,实际平均扩眼井径241.49 mm,相比扩眼前井径平均扩大14.53 mm,扩大率6.4%,与预定目标吻合。结论认为,可控随钻扩眼器有效缓解了地层缩颈导致的电测遇阻、挂卡等问题,为解决盐膏层缩颈、非常规套管作业提供了重要技术手段。

摘要：封堵球密封副是石油钻采施工中常用的井下工具密封形式,目前其设计缺乏理论指导。建立密封副接触应力(比压)和接触宽度的理论模型和有限元模型,分别采用理论计算方法和有限元模拟方法分析几何参数和材料特性对密封副密封性能的影响规律。结果表明:在一定的施工工况下,井下封堵球的密封性能主要受球座锥面半锥角以及材料特性的影响;采用小半锥角设计可以同时增大密封比压和接触宽度,而选用较高弹性模量的封堵球材料在提高密封比压的同时却减小了接触宽度,因此,当以提高密封副密封性能为目标进行优化设计时,应选用较小的半锥角,同时选择合适弹性模量的封堵球材料,以达到密封效果最优。采用理论模型和有限元分析对封堵球密封副密封性能的分析结果相近。

摘要：为进一步提高苏里格地区水平井钻井速度、加大后期储层改造力度,对苏25-2-2H井进行了钻井工程设计优化。首先根据该井钻遇地层的特点及开发要求,将井身结构优化为二开井身结构,并利用Compass软件的Plan Editor模块将剖面优化为"直—增—调整(稳—增)"剖面类型;其次优化了适合直井段、斜井段和水平段的钻具组合;再次利用Wellplan软件校核了钻具和套管的强度,其强度符合现场施工需求;最后根据岩层性质、地层压力剖面等优选出了适合该井钻遇地层特点的PDC钻头及具有良好抑制性能及流变性能的KCl钻井液。苏25-2-2H井现场实钻结果表明,将井身结构优化为二开井身结构,并对其工程设计进行优化后,机械钻速较邻井提高了24.61%,钻井周期较邻井缩短了30.79%。苏25-2-2H井的成功实施为今后该地区的完井方式、后期的增产改造提供了更多的选择。

摘要：目前针对大尺寸套管套铣在国内陆地钻井没有先例,工程参数没有参考经验,在施工过程中易出现各种风险,且常规套铣鞋不适合于雄安新区油气井地下大尺寸套管清除,影响着雄安新区油气井大尺寸套管清除作业的开展,限制了雄安新区开发建设的进程。根据现有套铣鞋缺陷分析结果,对大直径套铣鞋进行了结构优化设计。通过建立套铣鞋流体动力学模型,对套铣鞋在作业中压力场、速度场以及流场在环空中的分布进行优化,并优选铣鞋合金颗粒,提出了对硬质合金颗粒敷焊工艺的改进方法。B116X井现场应用表明,优化改进的套铣鞋在整个施工过程未出现异常情况,井壁较为稳定,碎屑返出情况良好,套铣作业安全可控,平均套铣进尺速度为90 min/m,作业时效高效,显著提高了套铣效率,可为后续雄安新区油气井套管清除施工作业提供指导意义。

摘要：为了提高国内输送管具上下钻台操作的安全性和作业效率,减轻工人的劳动强度,完成了一种套管安全传送索桥装置的方案论证。该套管安全传送索桥装置是由绞车传动机构分别控制2个滚筒,而这2个滚筒分别进行绷绳起降和牵引绳收放,绷绳和牵引绳在钻台与井场间建立空中索桥,套管盒悬挂在绷绳上,并受牵引绳牵引,从而实现送套管上钻台和甩钻具下钻台。根据索桥装置的工作特点、实际工况参数,对其进行了力学分析和计算,模拟工况现场试验表明,整套系统达到了设计要求。

摘要：华北油田为开发冀中坳陷廊固凹陷杨税务潜山内油气藏,先期部署了3口重点探井。该区块潜山内地质条件复杂,地层压力系数为0.94~1.09,存在多套活跃油、气层且埋藏深,容易发生漏失;地温梯度高、小井眼小间隙、尾管封固段长、对水泥环完整性要求高。综合分析以上因素,杨税务潜山内φ127 mm尾管固井风险较大,固井施工安全和固井质量难以保证。针对以上固井难点,主要从以下几方面进行研究。(1)优化井眼清洁技术,采用旋流短节扶正器,保证了套管安全下入。(2)用软件模拟顶替效率和关键点压力变化,合理调整施工参数,保障固井施工实现"三压稳"。(3)采用韧性水泥浆及冲洗隔离液体系,合理设计施工参数,确保水泥浆性能稳定,水泥石韧性满足体积压裂要求。通过3口井的现场应用表明,使用该技术后,固井质量明显提高,为华北油田杨税务潜山内固井提供了技术保障。

摘要：为降低页岩油气田三维水平井的施工难度,提出了七段制恒工具面角轨道设计模型。根据工程设计需求,将设计参数归为3类18种求解组合。由于参数约束方程为多元非线性方程组,难以解析求解,为此探索了数值求解方法。首先求解对应的三维圆弧轨道模型,将其结果作为恒工具面角轨道模型的初值,进而采用拟牛顿法进行求解。基于三维圆弧轨道模型及其解析公式,设计了恒工具面角轨道模型常用求解组合算法流程,解决了三维恒工具面角设计模型求解难题。算例研究表明,模型求解方法简单、有效,计算精度高,易于编程实现,可以为三维水平井轨道设计以及页岩油气田三维丛式水平井优快钻井提供新选择以及相应的技术支持。