哈里伯顿推出新型井下切割技术
国外页岩气水力压裂技术及工具一览
国外页岩气水力压裂技术及工具一览页岩储层具有超低孔低渗特性，钻完井后需要压裂改造后才得到经济产量。
国外油田服务公司最新工具达到了很高水平，水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术用高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司自膨胀封隔器最高可达302 °C ；泵送桥塞射孔分段压裂技术所用桥塞可分为：堵塞式、单流阀式和投球式复合桥塞，桥塞耐压差达103.4MPa，耐温232 °C ；哈里伯顿CobraMax H连续油管喷射工具系统，目前最多达到44段。
这些为国内页岩气水力压裂完井方式与压裂工具的选用打下基础。
从应用工具角度看，分段压裂工艺方面主要包括：水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术，泵送桥塞分段压裂技术，水力喷射分段压裂技术。
从压裂工具方面分析，目前页岩气压裂技术有可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂，水力喷射压裂等。
在美国的页岩气开发技术中，可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂技术比较成熟，使用比较广泛，可适用于较长的水平段；水力喷射压裂可实现准确定位喷射，无需机械封隔，节省作业时间，非常适合用于裸眼井、筛管井以及套管中井。
1、水平井裸眼封隔器投球滑套多级压裂系统封隔器投球滑套多级压裂技术一般采用可膨胀封隔器或者裸眼封隔器分段封隔。
根据页岩气储层开发的需要，使用封隔器将水平井段分隔成若干段，水力压裂施工时水平段最趾端滑套为压力开启式滑套，其它滑套通过投球打开，从水平段趾端第二级开始逐级投球，进行有针对性的压裂施工。
水平裸眼井多级压裂目前已经是北美页岩气压裂开采主要技术手段，并越来越受到作业者的欢迎。
水平井多级压裂技术关键在于封隔器（压裂封隔器和可膨胀封隔器）和滑套可靠性和安全性能，尤其是管外封压裂管柱的可膨胀封隔器和开启滑套的高强度低密度球材料决定技术的成功与否。
目前国外油田服务公司都有自己成熟的工具，高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司耐高温自膨胀封隔器最高可达30 °C 。
最新哈里伯顿 NE型井下安全阀操作规程
哈里伯顿N E型井下安全阀操作规程哈里伯顿 NE型井下安全阀操作规程哈里伯顿NE型井下安全阀是适用于高压气井的安全屏障，可以在地面关井失效情况下及更换井口时实现井下关井。
当需要开井时，又可以通过对控制管线施加压力来实现开井作业。
井下安全阀在正常生产期间，必须保持开启状态；随着井口温度的升高，井下安全阀控制管线压力会有所上升，视油管压力表读数情况可适当调整控制管线压力。
井下安全阀在紧急关闭时，将对井下安全阀的部件会产生一定的损伤，这将影响井下安全阀的下次开启。
因此，在非特殊情况下，不要让井下安全阀紧急关闭。
此安全阀是自平衡式的油管回收式井下安全阀。
操作此安全阀，需要从控制管线打压来平衡关闭装置。
一旦压力通过阀板平衡了上下的压差，再加压到控制管线来使得阀板完全开启。
此安全阀的一个保护特点就是防止意外打开，除非通过关闭装置的压力得到了平衡。
开启程序备注：此安全阀有个保护特性，它能减小对关闭机构的伤害。
也是因为这一点，只有压力完全平衡过关闭机构后安全阀才能打开。
根据下面的操作程序来确保正确。
1：如果在一个多井平台但又只有一个控制管汇，所有的安全阀都在同时关闭，但必须分个的打开每个安全阀。
2：为了打开一个安全阀，关闭其他井所有进入此安全阀的控制管线，并关闭翼阀。
3：给控制管线打压（最高4000psi/27.58MPa）直到安全阀上部的油管压力开始上升。
在控制管汇上安置调节器来保持压力直到平衡油管压力。
4：参考“保持开启状态压力指导”。
通过控制管线打压到保持开启的压力来完全打开安去阀。
在油井生产中在控制管汇上安置调节器来保持安全阀在推荐的开启状态压力。
备注：在诸如完井，测试，酸化等非生产作业时间，控制管线的压力有可能会上升，在“保持开启状态压力指导”中有描述。
保持开启状态压力指导最大保持开启压力A) 油管压力在0 到4000psi(27.58MPa)控制管线最大压力＝安全阀工作等级压力＋油管压力B) 油管压力在4000psi(27.58MPa)以上控制管线最大压力＝安全阀工作等级压力＋4000psi(27.58MPa)最小保持开启压力控制管线最小压力＝油管压力＋开启压力推荐的保持开启压力控制管线推荐压力＝油管压力＋开启压力＋500psi(3.45MPa)在工程数据表（EDS）中给出了允许的最大开启压力，实际的开启压力可能比这个值小也可能相同。
哈里伯顿垂直钻井系统
节约水资源
垂直钻井系统采用高效的水循环 利用技术，能够减少对地下水的
开采和利用，节约水资源。
促进可持续发展
垂直钻井系统符合可持续发展的 理念，有利于保护环境和生态平 衡，推动经济社会的可持续发展。
对社会经济的推动作用
1 2
创造就业机会
垂直钻井系统的建设和运营过程中，需要大量的 人力资源和技术支持，为社会创造了就业机会。
随着技术的不断进步和应用需求的增加，哈里伯顿垂直钻井 系统将进一步发展智能化、自动化技术，提高钻井精度和安 全性，为矿产资源开发提供更高效、安全、环保的解决方案 。
05
哈里伯顿垂直钻井系统的价值与影响
对石油工业的价值与贡献
提高钻井效率
垂直钻井系统采用先进的钻井技术和设备，能够显著提高钻井效 率和成功率，缩短钻井周期，降低生产成本。
03
哈里伯顿垂直钻井系统的市场分析
市场需求分析
石油和天然气开采
随着全球能源需求的增长，石油和天然气开采行业对钻井技术的需求持续增加， 哈里伯顿垂直钻井系统在开采深层油气资源方面具有显著优势，因此市场需求较 大。
基础设施建设项目
垂直钻井系统在基础设施建设项目中也有广泛应用，如桥梁桩基、高层建筑桩基 等，这些项目的不断增加对垂直钻井系统的需求也相应增长。
竞争格局分析
市场竞争激烈
垂直钻井系统市场上存在众多竞争对手，包括技术实力雄厚 的国际企业和专业化的国内企业，市场竞争十分激烈。
差异化竞争
哈里伯顿垂直钻井系统凭借其技术优势和品牌影响力，在市 场上占据一定份额，但其他企业也在不断进行技术研发和创 新，形成差异化竞争的格局。
市场趋势与前景预测
技术创新推动市场发展
哈里伯顿垂直钻井系统
看世界PDC钻头的最新进展(一)
钻井过程中的技术创新，看世界PDC钻头的最新进展（一）研磨性页岩地层驱使着新钻头的设计，以应对坚硬岩石及高温井的钻探。
在金刚石切削齿与碳化物基岩面相互作用期间，贝克休斯的休斯克里斯滕森Quantec Force强力PDC钻头获得了最佳效果，表现出更高的耐用性和热稳定性，通过获得的有限的切削齿分析，切削刃上的残余应力被迁移。
随着北美油气井页岩层的不断出现，钻头公司迫切地公关，以应对这些地层钻探的挑战并不让人惊讶，对于具体的应用，随之而来的是新钻头的设计，或是改进现有钻头的设计。
一些近期的设计，包括一些应对研磨性地层或高温地层钻井的新切削材料，也有一些8刀翼钻头的外形设计，这些设计都吸收了新切削齿技术和新材料技术，还有一些更新的钻头体材料技术，这些技术都是为了增强钻头的耐用性和提高钻头的性能表现，唯一的目的就是为了降低作业者的钻井成本。
一位服务于Varel国际公司西半球的现场工程经理卡尔罗斯（Karl Rose）说：“在开发钻头切削齿方面，许多钻头技术基本上都是材料技术，使钻头能够承受钻极硬的研磨性地层，切削齿能够在钻硬地层、软地层和夹层地层的变化中不会损坏”。
在钻头本身的材料特性方面也有了新的进展，为了使钻头更加结实和耐用，促使设计者设计出应对更硬地层类型的PDC钻头，罗斯先生说：“随着更坚硬材料的出现，切削齿材料的密度也会增加，使钻头从根本上更加坚韧耐用，这会让作业者在钻硬地层和研磨性地层时，用一只钻头打更多的进尺”。
一位史密斯国际公司的技术支持经理弗莱明克雷格同意说：“切削齿越好，钻头在井里滞留的时间就越长，就能打更多的硬地层和研磨性地层，作业者花费的成本就会越少”。
弗莱明先生说：“我们首先要能让一个切削齿应对更硬和更高研磨性地层，以便能使整个PDC钻头切削齿吃入这些地层，另一方面，钻头的刀翼越多，触到井底的金刚石体就越多”。
然而，弗莱明先生接着又说：“当钻头处于动态稳定的状态时，我们将会停止增加刀翼的数量，史密斯钻头目前就是这样做的，接下来把精力集中在切削齿技术上，不一定要增加更多的刀翼数量”。
哈里伯顿XR800扩孔器获新突破
总 之 ，ＸＲ８ ０ 孔 器 可 以携 带 ０扩 ｌ５ ３ 的优 质井 眼的扩 孔 ，允 许砾石 ，０ 米
对随钻结构造成一定的损失。
高度的粘 滑性 ， ＸＲ 扩孔器还 是实现 了
充填这些长 水平井段 。 明
２ １年１ 月 总第３ 期 （ ００ ２ ５ 双月： 】 ９３ Ｆ Ｉ Ｊ
ｘＲＭ Ｏ 扩 孔 器 Ｔ８ ０
这两 个 钻井 的 扩孔 都 取 得 了较好
的效 果 ，Ｘ ８ ０ Ｒ ０ 扩孔器在一个井 中扩孔
５ ０ ，另一 个 井 中扩 ￣ ９ ３ ，两者 ４米 Ｌ６ 米
均达到 了８ ８～８ 度的 倾斜 。这 表明ＸＲ ９
８０ ０ 扩孔 器 自稳 定设 汁是很有价值 的解 决 方 案 。与 其它 工 具相 比 ，此 工具 在 扩 孔 过程 中 ，钻井 取 得 了高 于 ％的
扩大 水平 井段 和对过 断层地 质的挑 战 ， 显 示 了极 优 的传输功 能 。在Ｔ Ｄ内，不 激 活球 启 动 ，该 工 具处 于 “ 眠” 状 休
态 ，钻孔得 到疏 通 ，为砾石充填做好了 充 分的准备 ，这样通过ＡＲ 就不 会破 ＭＳ
坏井 眼。
们的主要工作是应 用旋转导 向系统 定ｒ 口 】
钻井 ，当完成一次旋转 时 ，就可以明显 减轻井下振动。 为 了 在 钻 井 微 振 动 时 同 步 扩 大 钻孔 ，哈 里 伯顿 采用 ＸＲ ８ ０ 孔 器 ０扩 工 具 ，该工 具是 一个使 底 部 钻具组 合 （ ＢＨＡ）涡动最 小化 的稳 定 没计装置 。 在 这 些 钻井 中 ，ＸＲＴ ０ 扩 孔 器 带 有 Ｍ ０ ８ 在 两个 钻 井 中 ，ＸＲ扩 孔 器 位 于 ＭＷ Ｄ Ｌ ／ ＷＤ之 上 。当循 环处 于低 流率
油气井井下切割技术发展现状及趋势
２０２４年１月第３９卷第１期西安石油大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｊａｎ．２０２４Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．１收稿日期：２０２３ ０１ ３０基金项目：攀枝花市先进制造技术重点实验室开放课题“钛合金零件高压磨料射流加工温度及残余应力控制研究”（２０２２ＸＪＹＢ０１）；国家自然科学基金青年基金“超临界ＣＯ２循环喷射压裂作用下干热岩储层缝网形成与增渗机理研究”（５２００４２３６）；油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金“高压ＣＯ２射流－非平面齿复合破岩机理及喷嘴布置设计研究”（ＰＬＮ２０２２－３７）；国家自然科学基金重点项目“海相页岩水平井超临界二氧化碳压裂机理与一体化模拟研究”（５２２３４００３）第一作者：蔡灿（１９８８ ），博士（后），副教授，研究方向：智能射流装备研发、射流破岩及喷射钻井装备技术、高压ＣＯ２射流理论及钻完井应用技术。
Ｅ ｍａｉｌ：ｃａｉｎｉａ１０＠１６３．ｃｏｍＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ ０６４Ｘ．２０２４．０１．０１１中图分类号：ＴＥ９３１文章编号：１６７３ ０６４Ｘ（２０２４）０１ ００８９ ０８文献标识码：Ａ油气井井下切割技术发展现状及趋势蔡灿１，２，３，曾浪１，刘家炜４，樊康康１，曹文洋１，周圣文１，曾薪１（１．西南石油大学机电工程学院高压射流理论与应用技术实验室，四川成都６１０５００；２．油气装备教育部重点实验室，四川成都６１０５００；３．油气藏地质及开发工程全国重点实验室（西南石油大学），四川成都６１０５００；４．中石油工程技术研究院江汉机械研究所有限公司，湖北荆州４３４０００）摘要：油气开发后期，退役井数量急剧增加，完井修井作业中套管磨损、卡钻等问题突出，退役经济耗费显著增加。
为最大限度减少卡钻和退役经济耗费，有必要开展新型套管切割技术及装备的研发与应用。
16.水平井分段压裂工艺基础。11
4、限流压裂技术
通过控制各层/段的孔眼数量和直径，并尽可能提高注入排量，利用最先压开 层/段孔眼产生的摩阻，提高井底压力，使其他层/段相继被压开，从而达到一次 分压几个层/段的目的。
水力喷射分段压裂
水力喷射压裂包括水力喷砂射孔和裂缝起裂、延伸两个基本过程。
第一步：水力喷砂射孔 环空敞开, 通过油管高压注入含6% ~ 8% 石英砂( 粒径0.4~0.6mm) 浓度的0. 2% ~ 0. 5%瓜胶基液, 液体经过喷嘴后将势能转换为动能, 高速射流冲击切割套管及岩石, 形成具有一定直径和深度 的纺锤形孔眼。 第二步：裂缝起裂、延伸阶段 喷砂射孔后, 关闭环空, 通过对环空补液加压, 高速射流进入已形成的射孔孔 道内产生增压作用, 使孔内压力普遍高于环空压力。射流在孔道内的增压作用源于射流动压向静压转化。水力 喷射压裂时的孔内压力由井底环空压力和射流增压构成, 射流增压值一般仅3~ 5 MPa, 因此孔内压力大小主要 取决于井底环空压力。随着环空加压后井底环空压力升高, 孔内压力达到破裂压力后即可压开地层而起裂。起 裂后, 孔内增压值有所降低, 由于裂缝延伸压力低于破裂压力, 在保持环空压力不变的情况下就可使裂缝不断延 伸。由油管喷嘴和环空不断注入的支撑剂和压裂液对裂缝起到支撑作用。
裸眼分隔器+滑套+水力喷射压裂
水力喷射压裂工艺还可以结合裸眼水平井多封隔器+ 滑套水平井工具, 应用在裸眼 水平井分段压裂中。针对裸眼水平井分段压裂的封隔器主要有两类:
分支钻井技术
分支钻井技术
石清
【期刊名称】《石油知识》
【年(卷),期】1998()5
【摘要】所谓分支钻井技术是指用一主井眼钻成2个或多个侧向井眼的技术。
分
支井有助于复式油气藏的开采。
世界上第一口分支井于本世纪40年代末或50年
代初钻成。
直到1992年前,这一技术的发展步伐相当缓慢。
1992年后,众多采油或服务公司才对分支钻井有了更多的实践。
目前这一技术领先的当属哈里伯顿能源服务公司。
该公司不久前利用自己的分支井钻进系统3000,在挪威北海成功地用3个主井孔钻成6口近水平的分支井,从而多获得近640×10~4m^3的可采石油储量。
【总页数】1页(P22-22)
【关键词】分支钻井;钻井技术;油气藏
【作者】石清
【作者单位】辽河油田
【正文语种】中文
【中图分类】TE242.9
【相关文献】
1.新技术创出钻井特色品牌——长城钻探工程院分支井、鱼骨井技术 [J], 陈振刚
2.复杂条件下的油藏注水开采技术和分支井钻井开采技术 [J], 覃伟伟
3.未来20年对石油工业上游将产生巨大影响的8项技术——极大触及储层的钻井
技术、水平分支井流入量灵巧控制技术、油田智能化全自控开发技术…… [J], 沙特阿美石油公司
4.鱼骨型分支水平井钻井技术开发煤层气技术难点分析及技术对策 [J], 李克付;李琪;王益山;乔勇
5.钻井工程技术研究院膨胀管定位分支井技术在伊朗AHWAZ油田获得成功应用[J],
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哈里伯顿推出新型井下切割技术
2019-10-22
通过技术收购与改进，哈里伯顿推出了新型井下机械切割工具，可为提供更高效井下作业服务。
国际油服巨头哈里伯顿公司日前宣布，将从英国Westerton公司收购一批井下机电一体化切割工具和油管冲孔工具。
从油田勘探到弃置的全生命周期中，该工具能在管材回收及井筒干预等方面，为运营商提供安全可靠的作业服务。
井下电缆机械切割工具串包括对油田套管进行精确切割的单叶片和旋转叶片。
基于实时获取的井下数据，能够有效降低切割的不确定性，工程师可在两分钟内完成单刃切割。
新技术的推出，消除了现场对传统炸药与化学品的依赖，运输方便且提高了作业安全性。
地面设备部署极其简便，可借助任意电缆设备实现快速输送作业。
哈巴电缆与射孔业务副总裁Trey Clark表示：“对于新型切割技术，设备部署快速、高效，这对油田管材回收而言极为重要。
它不仅巩固了哈里伯顿公司广泛的油井干预业务能力，还能帮助运营商降低钻打新井的成本，并延长老井服务年限。
”近日，在北海油田进行的一次井筒干预作业中，通过利用新型电缆机械切割工具，实现每口井节约工期1.5天，降本增效显著。
Westerton电缆机械切割工具（WECT）是一种依靠井下电缆传输动力的
高精度切割工艺，可用于切割套管、钻杆、油管或井下封隔器等完井工具。
该工具的切割方式类似于机加工车间的锻铣模式，可大幅简化后续操作。
它可以准确、高效、快速进行单次或多次切割，业内公认成功率高达85%。
井下切割数据可实时反馈至地面，客户可及时了解切割进度，消除了后续作业的不确定性。
在新型工具的使用过程中，不需要保持无线电静默，也无需应用炸药或化学品，可最大限度地降低作业风险。
准确、快速、高效：根据使用条件要求，新型切割工具可以配合井下电动马达开展单刃或多刃切割作业。
独特的单点锚定和居中系统使刀具在整个切割过程中，始终保持居中、平稳状态。
通过地面终端软件可以实时监控井下切割进度，当显示切割完成时即可停止作业。
通常，该工具可在7分钟内切断1根5英寸的钻杆。
持续性技术改进：本着为客户提供更优质井下作业服务的理念，哈里伯顿一直致力于提升自身技术水平。
持续改进切割工具，提升切割的精准度、提高切割效率，争取走在行业要求的前列。
全球化服务能力：基于全面的全球业务分布，哈里伯顿目前可为海上及陆地油田提供切割和钻井工具，并提供专业化的工程师技术服务。
但是，实际作业过程种建议客户提前动员相关设备及人员，便于及时提供相关服务，尽量减少作业停机时间。
根据开发商需求，作业工程师可以随时飞赴全球各地。
案例分析在阿尔巴尼亚的一口油井中发生卡钻事故，开发商委托Westerton公司切割打捞被卡钻具。
经过多轮次切割S135钢级5英寸钻杆，最终处理至4517米，便于客户后续打捞井下钻具组合（BHA）。
接到通知后快速反应，作业工程师快速部署作业设备，他们首先尝试倒扣打捞，最终导致钻具在667米处开扣。
然后，利用可退式打捞筒回接落鱼，便于向井下输送电缆与切割工具，在717米处完成精准切割，并成功捞出鱼顶至割点
间钻具。
之后，分别在3946米和4517米处完成切割并成功打捞。
最终，约有3850米的钻杆打捞出井，便于客户打捞回收BHA。
针对该项作业委托，作业工程师专门加工出一套WECT工具，工具本体外径（OD）2.75英寸，刀头OD 3英寸；满足高温高压作业需求，耐温可达200°C；刀头设计可满足广域切割，OD范围2.99~6.10英寸；被卡钻具处于压缩状态下，该工具也能实现正常切割；在事故处理过程中，客户不需要使用炸药。
此次作业结果满足客户需求，共进行3次切割，100%成功率：切割外径5.50英寸，内径4.374英寸，S135钻杆@717米；切割外径5.00英寸，内径4.276英寸，S135钻杆@3946米；切割外径5.00英寸，内径4.276英寸，S135钻杆@4517米。
每一次切割都完全按照四家不同公司的安全政策和程序执行，客户反馈了一份完美的工作业绩报告，在所有考核方面全部评级“优秀”，在切割过程中，未发生任何可记录不安全事件。