水平井防砂管柱内腔冲洗及旋转水射流解堵工艺

综述了水平井砾石充填的防砂原理以及个别应用实例,并评价了应用的效果和对地层的伤害,重点分析了充填过程中的堵塞机理等技术难点,并对该技术的发展前景进行了展望。

水平井旋转射流冲砂洗井,是通过旋转射流清洗工具在井筒内产生射流冲击作用和环空旋流效应来洗井,不仅能有效解决油田冲砂作业中存在的砂卡问题,还能在一定程度上解除井筒近井地带的污染,降低表皮系数。但是,目前国内冲砂洗井的各种水力参数往往是根据直井冲砂经验确定的,喷嘴也没有经过专门设计,没有形成完善的工艺,给现场应用带来了很大困难。从水平井旋转射流冲砂洗井机理入手,建立了水力参数优化设计方法:首先计算出水平井不同井段所需要的最小工作排量,再根据最小工作排量求出循环压耗、喷嘴压降和射流冲击力等参数;以最大射流冲击力为目标函数,以最小排量为起点,设一个排量基数,在最小排量基础上逐渐增加排量基数,在满足泵压和泵功率的条件下,选择最大射流冲击力下的排量为最优排量。水力参数设计方法在长庆油田元东平6井等3口井进行了现场应用。应用结果表明,设计的排量既能满足各个井段的冲砂洗井要求,又获得了最大的射流冲击力,节省了冲砂洗井作业时间,降低了作业成本,经济效益明显。

介绍了水平井滤砂管裸眼酸洗防砂完井技术的工艺和施工步骤,着重对完井管柱设计、精密微孔滤砂管、酸洗防砂管柱等关键工序和工具进行了说明,通过在金17-平1井、金17-平8井等金家油田16口井的应用,指出了水平井滤砂管裸眼酸洗防砂完井技术的特点及存在问题。

在水平井段冲砂过程中砂粒容易沉积形成砂床,致使冲砂效率降低,排量和砂粒直径是其主要影响因素。利用cfd数值模拟软件,对水平井段高压水射流冲砂洗井进行了模拟研究,得到了在不同排量条件下、相同砂粒直径的固相体积分数云图,排量和砂粒直径与环空压耗的关系。结果表明,排量增大环空压耗增大,砂床高度降低;砂粒直径增大环空压耗增大,且粒径越大环空压力波动越大,悬浮稳定性越差,越易形成砂床。研究结果可为现场的水平井段冲砂洗井提供参考依据。

浅海出砂油藏的分层注水工艺因受海洋环境、平台条件及相关法律法规的限制而具有特殊性,为此介绍一种用于浅海油田与分层机械防砂技术配套的海上定向井分层注水技术。该技术充分考虑了海洋的施工和测试条件,在62～108mm狭小空间内专门设计配套了新型可全井洗井分层注水管柱及配套工具,满足了大斜度定向井的分层注水、分层测试和洗井的工艺要求,分注成功率高,可通过钢丝投捞和液力投捞的方式,使测试、验封等操作简便可靠。38口注水井的现场应用表明,施工成功率达100%,洗井成功率达98.8%,取得明显效果。

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net !设计计算# 定向井和水平井套管柱的优化设计 王旱祥 ξ 　李增亮 (石油大学(华东)机电工程学院) 　 隋允康 (北京工业大学机电学院) 　　摘要　为了满足定向井和水平井套管设计的要求,在综合分析套管设计理论和方法的基础 上,通过对套管柱载荷的计算,建立了其优化设计模型,利用数据库技术,研制出套管柱优化设 计软件,并通过计算实例给出了软件的操作过程。软件界面友好,操作简单,功能齐全,设计者 在进行套管设计时,只需输入设计所需基本参数,按界面提示操作即可完成全部设计工作,便于 现场实际推广应用。 　　关键词　

对水平井非均质储层实施酸化常出现大量酸液进入高渗透层,通过优选油溶性暂堵剂配方、暂堵剂浓度与用量、控制施工时间与入井酸液性能指标等,能有效暂堵高渗透层,让更多酸液进入低渗透层而使储层获得"均匀"酸化,实现暂堵转向酸化工艺。该项工艺技术的成功应用,让非均质储层得以"均匀"酸化,并充分改善低渗透储层渗透率,提高水平井酸化效果和单井原油产量。

热采水平井中套管柱受各种载荷耦合作用会产生应力集中而损坏。为此,采用有限元方法对热采水平井弯曲段套管柱失效载荷进行了分析。在建立套管柱受力等效模型和有限元计算模型之后,分析研究了多种载荷耦合作用下套管柱失效的临界应力和临界应变。研究结果表明,套管柱应力值和应变随着地层深度的增加和注汽温度的升高而增大,对于井眼弯曲段套管柱,井眼曲率越大,管柱应力值和应变越大。建议进行热采水平井套管柱设计时采用高强度管材,以提高材料屈服极限,减小轴向应变。

根据水平井的轨道设计、管柱与井壁接触和受力特点,利用分段计算方法,建立水平井管柱摩阻扭矩计算模型。根据水平井的轨道,采用三维纵横弯曲梁模型,计算处于增斜段管柱的摩阻扭矩;采用修正软模型,求解处于直井段、稳斜段、水平段管柱的摩阻扭矩;并考虑管柱屈曲的影响,建立适合水平井的摩阻扭矩三维分段计算模型。利用该模型,对现场实际问题进行计算,结果表明,该模型计算精度较高,可为现场实践应用提供技术参考。

辽河油田出砂油藏水平井存在地层砂粒径较小、均匀性较差、泥质含量偏高等特征,应用复合筛管防砂的完井方式,合理确定复合筛管的筛网挡砂精度意义重大,本文通过对复合筛管结构及挡砂机理分析,并结合出砂水平井生产过程分析评价,为以后辽河油田水平井复合筛管完井筛网挡砂精度合理设计奠定了基础。

由于长期开开发，地层内应力不平衡会出砂。现在常用的防砂方式有两种：一种是机械防砂；一种是化学防砂。由于地层出砂在捞获后必需进行大力解卡，在解卡过程中拨断防砂工具。重点探讨了防砂工具遇卡的不同情况，并提出来了针对性的解决措施。

水平井油管输送式射孔后,管柱遇卡的现象时有发生。长井段水平井油管输送式射孔时,由于射孔器串长,射孔后管柱遇卡的风险更高。文中结合pg气田dw区块地质特点,针对造成射孔管柱遇卡的主要原因,通过设计适合dw区块地质特点的关键射孔参数、研发低碎屑射孔弹、制定射孔管柱扶正措施等,降低了长井段水平井油管输送式射孔管柱遇卡的风险。该技术在pg气田dw区块4口超长井段水平井的射孔施工中应用,射孔一次成功率100%,射孔后管柱上提摩阻在正常范围内。

川西气田是典型的低孔、低渗、低丰度、高压致密砂岩气藏,水平井分段压裂是这类难动用油气藏的高效开发的关键技术。针对目前常用的水平井喷砂滑套分段压裂普遍要求固井质量高、封隔器容易失效;连续油管水力喷射分段压裂需要压井、多次动管柱、作业周期长的缺点。综合上述两项技术的优点,形成了不动管柱水力喷射分段压裂工艺新工艺,实现了水平井分段压裂的高效改造,并进行了现场应用,取得了工艺和增产效果的成功,值得在水平井改造中推广应用。

防砂技术应由油藏的特征来决定,通过室内试验分析表明,在搞好油层保护的前提下,进行整体区块防砂,实现油田长期稳产高产,以改善油田的开发指标,确定不同含水期选用的防砂方法。综合含水达50%以前,以化学防砂为主,机械防砂为辅；综合含水达50%以上时,以机械防砂与化学防砂并举；综合含水达80%以上时,进行复合防砂。

水射流的旋转喷头介绍（自旋转） 上海福狮机械技术有限公司潘勇涛 13917393969 高压水射流和超高压水射流设备的平面效率不仅仅取决于主机 的动力输出，在动力输出相等的情况下，喷头和喷嘴技术的水平差异 会影响平面效率的20%。在把金属表面的油漆，铁锈和涂料去除时， 选择好的平面旋转喷头和喷嘴可事半功倍。 市场主要有德国产的喷头和美国产的喷头，用于平面的旋转喷头 通常为单孔，四孔（堵上俩个即为两孔），六孔（堵上三个即为三孔）。 平面旋转喷头有水动力自旋转和压缩空气外力旋转两种。水动力 自旋转即为依靠本装置水泵的水能量来推动喷头的高速旋转，无需外 部的动力；而压缩空气外力旋转则需要另外配置一台空压机来驱动气 动旋转枪杆从而带动平面旋转喷头。 喷嘴口材料一般采用宝石喷嘴和合金喷嘴两种材料，宝石喷嘴比 合金喷嘴耐磨，因此宝石喷嘴的价格

由于目前，全国石油系统在水平井水平段打塞获得成功概率极低除了在高压井用比重达到1.75以上泥浆压井取得成功的，一般采用清水做压井液几乎没有成功的，中原油田有采用推木塞打压的方法，但是也没有达到目的。一是由于水平段像一个平放的瓶子，高密度水泥浆无法充满打塞井段，水泥浆只会凝结在“瓶”底。二是使用高比重压井液不但容易使油层漏失或者达到破裂压力损坏油层，而且最终结果没有塞面或者塞面位置不理想。三是推木塞或者胶塞在上打塞，水泥浆仍然无法充满，无法到密封封堵下部出水油层的施工目的。在这里我就针对水平井注水泥塞工艺加以探讨。

水力破煤技术已得到广泛使用，水射流在煤层中长距离钻孔的定向问题成为专家关注的焦点。本文提出利用水力钻头的功能进行钻il定向控制技术。根据随钻地磁方位传感器测到的水力钻头的方位数据．计算出钻孔的轴线轨迹，与理论数据比较，得到需要调整的钻头的相关数据，改变不对称喷嘴的方位，从而改变钻7l方向。文中假设，随钻地磁方位传感器在相邻两点得到的数据时，钻头的位移是一条直线，推导了钻头质心坐标与随钻测试数据之间的关系方程、钻头相对标准钻孔轴线的距离偏移方程和偏角方程；给出了闭环自动控制系统的纠偏判断条件。模拟计算出定向控制钻头的钻孔轨迹和偏角变化规律。论文得出结论，钻头的偏角是影响钻fl轨迹的关键因素；钻头的位移偏差是由钻头角偏差产生的；水射流定向控制钻头的位移是通过钻头的角度纠偏而修正的。

本文分析了水平井机械分层找堵水中的三种传动方式,并将其进行对比,最终得出电力传动的优势,并对这种优势进行了具体的解释。

为了防止地层出砂,海上弱胶结地层裸眼水平井多采用下防砂筛管完井方式,在此过程中,泥浆对防砂筛管可能造成的堵塞损害(如果油气井没有进行返排、酸洗等措施)会降低水平井的产能。试验研究了泥浆堵塞防砂筛管的主要因素,测定了堵塞后防砂管的渗透率,并通过试验测定的数据结合理论推导,确定了防砂管上附加压力的计算方法,最后得到了泥浆堵塞防砂管后水平井的产能。由此,可以根据地层砂与泥浆参数确定合理的防砂网孔孔径,并通过与理想产能的比较评估下入防砂管前返排泥浆的必要性。

四川盆地普光气田大湾区块套管水平井存在储层跨度大、水平段长、摩阻高、射孔后筛管以下水平段无法建立循环、暂堵后残留大量暂堵浆等问题,常常造成射孔、完井管柱阻卡。为此,采用酸浸工艺、模拟通井等井筒处理技术来降低黏附在套管壁的胶凝物对管柱起下摩阻,消除套管壁上射孔毛刺、残留物对射孔及完井管柱的阻卡;通过对暂堵剂的改进以及暂堵工艺的优化,减小了暂堵剂沉积物造成的管柱阻卡风险。截至目前,该技术已在4口套管水平井成功应用,保障了大湾区块套管井的顺利投产,可为该类气井的投产作业提供借鉴。

**资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.***

根据煤层气多分支水平井完井管柱在造斜段的受力变形特点,将完井管柱的变形分为线弹性、弹塑性和扁化变形(塑性流动)阶段,利用弹塑性大变形理论建立了完井管柱承受弯矩与造斜率间关系的计算模型,推导出造斜段完井管柱许可造斜率计算公式。对沁水盆地某煤矿使用的多分支水平井完井管柱的造斜率进行了模拟计算,并与室内实验值进行对比,分析了完井管柱的外径、壁厚和屈服强度对完井管柱许可造斜率的影响。计算结果表明:建立的煤层气多分支完井管柱许可造斜率计算模型与实验值具有很好的一致性,可满足工程需要;完井管柱从线弹性极限变形状态进入弹塑性极限变形状态,井眼许可造斜率变化很小;完井管柱线弹性、弹塑性和扁化变形阶段的许可造斜率随外径的增加而降低,随壁厚和屈服强度的增加而提高,但壁厚影响不显著。