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   華鼎石油的鉆修井業務開始于2010年,歷經多年建設和完善,目前已擁有9大類1120余件修井工具及配套工具,形成以復雜井大修工藝技術、深井大修工藝技術、套損井修復技術、開窗側鉆技術為代表,以聚合物堵水堵漏、水射流徑向鉆井技術、恒扭矩鉆井工具、氮氣泡沫壓水錐技術為特色的良好格局。以恢復井筒完整性為己任的鉆修井事業部不斷開拓創新,砥礪前行,為客戶提供更加完美的井筒治理方案和服務。

2.1.1液壓整形器的作用

    套管液壓整形工具是我公司新設計開發的井下工具,產品主要用于套變井中,對套管進行整形、擴徑等作用。油水井套管整形,配合多級整形頭、多級增力液缸使用,經處理后的套管內徑達到原套管內徑的95%以上。

2.1.2液壓整形器的原理

    套管液壓整形工具主要由提拉連通器、反扣安全接頭、水力錨、液壓增力器和滾柱整形頭等組成。滾柱整形頭接在液壓增力器下部隨整形管柱緩慢下入,碰到套管變形位置后,緩慢下壓,當拉力表負荷小于管柱懸重5~10噸左右,從油管內緩慢加壓,液壓錨錨爪張開,錨定在套管壁上,此時管柱相對套管壁固定不動;同時壓力通過中間內中心管、下部內中心管上的傳壓孔推動液壓增力器活塞產生向下推力,活塞部分內外管產生相對移動,對套管變形位置向外擴張達到整形、擴大套管內徑的目的。


2.1.3液壓整形器技術參數

型號規格 DN114 DN114

適用套管(mm) ф139.7 ф177.8 

修復后套管達到最小通徑(mm) ф118 ф154 

最大推力 ≥1100.0kN(8級液缸) ≥1400.0kN(6級液缸)

工作溫度℃ 120、150(可選) 120、150(可選)

耐壓 MPa ≥45 ≥45

連接螺紋: 2-7/8UPTBG油管螺紋 2-7/8UPTBG油管螺紋

2.2衡扭矩鉆井工具

2.2.1技術原理

    為夾層等可鉆性差的地層鉆井提供一種低成本、高可靠性的鉆井解決方案:通過儲存和釋放鉆井作業中產生的異常扭矩,可實現對鉆井扭矩波動實時調整(消峰填谷),解決PDC鉆頭(擴眼器)等在硬地層、夾層的憋跳鉆和粘滑問題,可提高機械鉆速30%以上。


2.2.2技術優勢

    自適應實時調整鉆壓扭矩,減少“憋跳鉆”,保護鉆頭,實現平穩鉆進

安全可靠;

鉆頭、鉆井液介質適用性強;

同類技術對比表

項目 衡扭矩 扭力沖擊器 液/氣動錘

工作模式 優化鉆壓扭矩 旋轉沖擊 軸向沖擊

作用方式 自適應 被動 被動

配套鉆頭 無特殊要求 抗沖擊鉆頭 抗沖擊鉆頭

鉆井介質 無特殊要求

可靠性 沖擊件易磨損 沖擊件易磨損

維修成本


適用地層:礫石等易憋跳地層

適用鉆頭:PDC、牙輪、擴眼器

適用井型:直井、定向井

適用井眼尺寸:162-445mm

2.2.3工具技術參數

型號 TB-121 TB-178 TB-203

外徑 mm 121 172 203

長度 m 3.7 4.1 3.5

內通徑 mm 35 50 72

啟動扭矩 kNm 3 4 5

最大抗拉 kN 1000 1600 3600

最大抗扭 kNm 35 40 45

使用溫度 ℃ 150 150 150

適用井眼mm 152 216-241 311-445

上部連接扣型 310 410 630

下部連接扣型 311 411 631


2.3側鉆井技術與工藝-輔助注灰液壓卡瓦導斜器

    輔助注灰液壓卡瓦導斜器是側鉆開窗的重要工具,特別應用在水井、套管嚴重腐蝕、雙層套管等重點開窗井上。該工具也是華鼎2011年的專利推廣項目,經查證比較,該導斜器是目前國內成功率最高的導斜器。

2.3.1導斜器結構

    雙座封輔助導斜器有注灰導斜器、篩管短接和地錨三大部分組成。下井時  自下而上有 地錨+篩管短接+注灰導斜器組成。

2.3.2導斜器工作原理

    導斜器下到位后,上提下放加壓6~8噸地錨座封,然后打壓當壓力到18±2MPa時導斜器座封,繼續打壓20±2MPa時,注灰導斜器的球座打掉形成通路,注灰時灰漿通過篩管、環空固定導斜器。注灰結束正轉丟手,上提20米洗井,完成整個工具的座封。形成地錨、液壓導斜器和灰漿的三種固定,達到萬無一失。

2.3.3工具優勢

1、增加了地錨機構,起到了支撐和防漏作用。

    在實際施工中由于地質原因,灰漿有可能上移或漏失,造成注灰失敗,嚴重的可能固結管柱。經研究論證,在注灰導斜器的下方增加地錨,起到封隔和支撐作用;形成了雙座封輔助注灰導斜器,擴大了使用范圍,為注灰導斜器的大面積推廣創造了有利的條件。

2、優化了注灰機構,注灰開啟壓力精確控制在要求的范圍(20~24MPa)。

采用銅剪釘,對稱分布使開啟壓力更準確。

2.3.4現場應用情況

    現場推廣應用123口,成功率100%。該導斜器有地錨、液壓導斜器和灰漿的三種固定,保證了斜面固定牢固,因100%成功率在勝利油田及外部市場大面積推廣。2011年勝利油田的市場占有率達到84.5%。

2.4氮氣泡沫壓水錐技術

2.4.1技術簡介

    我國底水油藏儲量豐富,底水油藏開發面臨的嚴峻問題是底水錐進及控制問題。。具有底水的生產井一旦被底水突破,將造成生產井大量產水,產油量大幅度降低。由于泡沫具有獨特的結構,廣泛應用于壓裂、酸化、堵水、調剖等油田增產作業中。在底水錐進嚴重的生產井中,采用高壓注入氮氣和發泡劑溶液,造成近井地帶壓力上升,將水錐壓至一定位置,氮氣和起泡劑溶液在井筒周圍的高含水區域形成一定范圍的氮氣泡沫富集帶。使氮氣泡沫抑制水錐的再次錐進,在近井地帶形成原油富集區,達到控水增油的目的。

華鼎石油擁有一支優秀的研發團隊長期從事于氮氣泡沫壓水錐機理和施工工藝的研究開發。我們擁有完善的油田化學實驗,可以提供起泡劑的靜態、動態性能評價,氮氣泡沫壓水錐機理研究、注采參數優化等支持。

2.4.2氮氣泡沫特性研究

    泡沫對地層滲透率有選擇性,堵大不堵小,即泡沫對高滲層具有較強的封堵作用,而對低滲層的封堵作用較弱。 


    泡沫在高低滲巖心中的分流實驗結果,泡沫對油水層有選擇性,泡沫遇油消泡,遇水穩定,堵水層不堵油層,泡沫對水層具有較強的封堵作用。

2.4.3含油飽和度變化

    含油飽和度是影響泡沫形成及阻力大小的關鍵因素。當油層中含油飽和度(So)低于20%時,也即高含水的水錐帶形成泡沫;So小至0%時,泡沫阻力或壓力梯度最大。(泡沫粘度在地下可達100mPa?s以上,泡沫阻力因子是水的100倍多)。

2.4.3現場應用情況

    從2014年初,截止到當年12月10日,氮氣增能降黏,泡沫調剖,壓水錐,伴注四大工藝在井樓地區推廣了450口,其中412口井增產效果明顯,累計為甲方增產9.97萬噸,帶來直接的增產效益3.988億。

2.5 WellCare堵漏材料與工藝

    WellCare?是一種特種聚合物體系,通過多組分聚合物與控制劑協同作用,性能遠遠優于水泥體系。

2.5.1材料體系優勢

? 體系均不含任何顆粒物質,不溶于水、不溶于油,不受地層水礦化度影響;

? 體系通過溫度來激活固化;可以設置在一個需要的時間范圍內固化;

? 在固化溫度范圍:從“-10~180”°C(固化環境溫度);

? 體系的比重:可從0.7 SG~2.8 SG 調整;

? 固化前的體系的粘度:10 ~ 2000 mPa.s,粘度可采用液體增粘劑調節;

? 固化后耐強酸、強堿,高溫下耐H2S、CO2腐蝕;

? 固化后在400°C 溫度內仍具有一定的強度——致力于熱采井治理與修復;

? 體系將在體積不收縮的情況下按照固定的時間凝固;體積微膨脹,膨脹率<1.0%;

? 多組分聚合物基可實現直角固化的過程;

? 這種新材料的固井技術克服了許多傳統的水泥問題,可完全替代油氣井領域任何 水泥體系;

? 體系凝固后,可進入地層大孔道或微裂縫,不受任何條件降解;長久工作不變 形,不失效;

? 可降解體系:采用專用的降解液,可實現12~72小時將膠塞降解返排。

? WellCare可鉆性好

封堵材料固化后將具有很好的可鉆性;鉆進速度可以達到8~20米/小時;適用于各種鉆頭

所有體系均為無固相顆粒、不溶于水、不溶于油、不受地層水礦化度影響,固化后耐超過100MPa抗壓強度。


2.6徑向鉆井技術

    徑向水射流增產技術主要適用于常規直井增產技術改造,在直井油氣層部位垂直水平鉆進,對原有直井實現擬水平井群技術開發。

2.6.1主要技術工序

1、套管開窗:利用動力鉆具攜帶鉆頭鉆開套管與水泥環,為水力噴射提供施工窗口;

2、水力噴射:利用高壓高能水力射流技術,破巖鉆進實現“0”半徑擬水平井群布置。

2.6.2技術優勢

    深度方位控制精準

    電磁+伽馬校深:利用地層伽馬顯示特征值與輸送導鞋的油管接箍信號顯示,進行對比,校正導鞋孔的精準深度;

    誤差控制量:可達10cm左右,滿足對厚度0.6m儲層精準施工技術要求。

    陀螺定向控制方位角:采用高性能陀螺進行測井,先裝配確保導鞋孔與UPHO定向器外殼指示槽對齊,內部定位器已陀螺連接,利用測井設備輸送至井下與外殼鍵槽對接,讀出陀螺讀數即可確定導鞋施工孔方位。


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