威德福套管开窗工艺介绍
油气田套管开窗技术实践
油气田套管开窗技术实践X张 岚(辽宁工程勘察设计院,辽宁锦州 121000) 摘 要:伴随着油气田开发进入中后期的生产需求,利用老井套管开窗侧钻来实现低成本下提高油气采收率的需求与日剧增。
文章以已实施的千余口各类套管开窗井为分析基础,较为系统地论述了国内套管开窗技术的发展、开窗工艺、技术要点、常见事故与处理措施等,旨在为今后优质高效地实施套管开窗作业提供有意的指导。
关键词:套管开窗;工艺;技术要点;事故与对策 中图分类号:T E256 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)06—0103—02 在油气田开发中,由于生产井套管变形、作业事故、边底水水侵等诸多因素,需要对一些老井采取复产或增产措施,为实现低成本下老井油气采收率的有效挖潜,于是套管开窗侧钻技术便应用而生。
套管开窗就是利用井下专用工具在老井套管上磨铣出一与地层连接的通道,以便完成下部侧钻定向井、侧钻水平井、侧钻分支井的钻井目的,从而实现油气藏的再度开发。
目前国内外常用的套管开窗一般为斜向器开窗和锻铣开窗,但由于锻铣开窗作业程序复杂、成本较高及周期较长等原因,目前在油田套管开窗中应用较少,多用于特殊情况下如侧钻短半径水平井的开窗,而斜向器开窗由于其低成本、易操作等优势逐渐成为目前普遍使用的开窗技术。
1 国内套管开窗技术发展简述国内各油田套管开窗技术的发展多开始在90年代,尤其是中石油的三大油田,目前从套管开窗侧钻数量和各种侧钻井型来看,辽河油田实施的各类套管开窗井数量最多,截至目前已实施2000余口。
套管开窗技术是伴随着开窗工具的改进和钻井技术的发展逐步完善和发展起来,就目前开窗而言,国内95(以上使用的是斜向器开窗。
斜向器工具发展大体经过了5个阶段的完善和配套,90年代初期以注水泥式斜向器为主,中后期改进为机械式坐封的斜向器,后来又完善为液压式斜向器,进入二十一世纪随着钻井新技术发展和生产的需求,用于侧钻分支井的可捞式斜向器和提高开窗时效的一体化斜向器开窗工具逐步得到研发与应用,经过20来年左右的工具和技术完善,目前的斜向器开窗技术已能满足各种情况下的套管开窗需求。
套管工程检测新技术
套管工程检测新技术
杨兴琴;余迎
【期刊名称】《测井技术》
【年(卷),期】2014(38)2
【摘要】威德福公司开发的工程套管检测新技术主要包括高分辨率多探头井径仪MSC^TM（Multi—Sensor Caliper）、升级版超声径向扫描仪URS （Ultrasonic Radial Scanner）、套管成像仪CIT（Casing Imaging Tool）、水泥胶结测井仪CBT（Ce—mentBondTool）等井下仪器及新开发的后处理技术，形成了用于识别和评价套管工程结构风险的新一代电缆传输组合型套管工程检测技术系列。
【总页数】1页(P157-157)
【关键词】套管检测;工程检测;新技术;水泥胶结测井仪;后处理技术;高分辨率;井下仪器;井径仪
【作者】杨兴琴;余迎
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】P631.84
【相关文献】
1.深基坑施工新技术在某污水处理厂配套管网工程中的应用 [J], 郭自灿
2.套管丝扣气密封检测新技术应用 [J], 黄琳
3.套管井工程检测技术及其应用 [J], 钟兴福;吴应湘;李东晖;李强;周柳燕;张运斋
4.套管井工程检测技术及其应用 [J], 钟兴福;吴应湘;李东晖;李强;周柳燕;张运斋
5.海上气井井下油套管泄漏检测与堵漏技术及其工程实践 [J], 杨云朋;樊建春;刘书杰;李梦博;王子健;焦田田
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威德福的打捞及再进入服务
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
特殊工具介绍
• 针对问题：套管套管腐蚀、水泥胶 结不好等情形下侧钻、弃井、封堵 •段铣工具技术优势
– 切削效率高 （10分钟左右割断最硬的 套管） – 刀片寿命长。
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特殊工具介绍
• 高效磨鞋的应用实例
– 高效双翼磨鞋
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威德福打捞及再进入服务概述
• 套管开窗作业能满足从4-1/2”到20”套 管作业的需要。多级井一到四级开窗 服务 • 针对复杂情况下的修井和弃井。套返 井，套变，套管错断，复杂落鱼。 • 全球共享的打捞&磨铣和切割工具在 套管和裸眼内打捞的应用
• 经验丰富的打捞工程师对所遇到的问 题的解析并及时作出可行方案
威德福打捞及再进入服务；扩眼及实体膨胀管；特殊工具
议程
威德福打捞及再进入服务概述
威德福打捞及再进入服务概述 受损套管再进入 特殊工具介绍
扩眼及实体膨胀管
Rip Tide扩眼器 MetalSkin实体膨胀管
过油管及连续油管作业
腐蚀严重油管及内外水泥封固的油管处理
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特殊工具介绍
• 管柱磁铁的应用
• 天然磁铁材料 • 根据需要选用不同的 耐温材料
• 80°/C120°C/150° C/180°C/200°C
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Expandable Casing
威德福概述
定向钻井服务,
如MWD、LWD、旋转导向等, 提 高钻井效率并优化井的轨迹
控制压力钻井® (CPD®) 服务
包括欠平衡、控压钻井和空气钻 井，拥有全球最大的控制压力钻 井服务队伍。
套管钻井 (DwC™) 系统
提高钻井效率，无需起下钻，从 而减少作业风险。
专利和非专利的钻井工具
客户无需支付庞大的购买费用， 通过租赁即可享用全面的产品。
– 旋转控制装置 – 井下套管阀 • 数据采集 • 流体 • 地面系统
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钻井设备及服务
• 钻井液系统 • 地面设备 • 井下工具 • Williams 旋转
控制头
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市场
Artificial lift Casing & Tubing Services Casing Hardware & Cementation Products Completion Equipment & Services
Directional Drilling Services
Downhole Drilling Tools
ConocoPhillips
BP
油气服务公司
Total
注册的美国专利
0
9 11 13 22 30
200
400
600
800
1000
1200
Technology Strength
Source : Wall Street Journal, 6 March 2007
WFT portfolio key differentiators:
国外膨胀管技术的发展与应用
国外膨胀管技术的发展与应用 编译:马洪涛(胜利油田钻井工艺研究院)审校:纪常杰(大庆油田工程有限公司) 摘要 膨胀管技术是石油工业中迅速崛起的可明显降低钻井完井成本的一项新技术。
威德福公司在可膨胀防砂筛管领域居于领先地位,其膨胀管技术分为三类:可膨胀割缝管、实体膨胀管和膨胀系统。
哈里伯顿公司的膨胀产品包括可膨胀筛管系统和可膨胀尾管悬挂器/封隔器系统,这两种系统都经过了大量的室内和现场试验。
Enventure公司开发了三种实体膨胀管产品:可膨胀尾管系统、套管井衬管系统和可膨胀尾管悬挂器系统。
贝克石油工具公司的可膨胀产品包括可膨胀尾管悬挂器系统、六级分支井完井系统、可膨胀裸眼完井系统、套管补贴系统和膨胀封隔器。
基于世界各大公司膨胀管技术上的发展与应用,文章针对我国膨胀管技术现状提出了相关的看法和建议。
主题词 膨胀管技术 膨胀系统 实体膨胀管 可膨胀割缝管 商业应用一、膨胀管技术发展回顾最近几年膨胀管技术呈现爆炸式大发展,该技术对石油工业将产生革命性的影响。
例如等径井眼技术,一旦成熟,将极大地降低油井成本,并完全消除常规套管程序的缩径效应,井可以钻得更深,而总井深处的套管内径与常规井相比反而增大。
目前世界上提供膨胀管技术和膨胀产品的公司主要包括威德福公司、Enventure环球技术公司、哈里伯顿公司、贝克石油工具公司、斯伦贝谢公司以及RE AD油井服务公司。
另外,俄罗斯的鞑靼石油研究设计院的膨胀管技术也得到了广泛应用。
1,威德福公司自1998年以来,威德福公司一直在可膨胀防砂筛管(ESS)领域居于业界领先地位。
该技术发展迅速,目前已经成为降低成本、提高产量的标准方法。
该公司还对实体膨胀管技术进行了大规模研究与开发。
该公司的膨胀管技术分为三类:可膨胀割缝管(EST)、实体膨胀管(STE)、膨胀系统。
(1)可膨胀割缝管威德福公司的可膨胀割缝管包括以下三种类型:可膨胀防砂筛管(ESS)、井下衬管系统(ABL)、可膨胀完井尾管(ECL)。
威德福套管钻井技术
CNOOC – World Record Run
套管锚组合 Casing Spear Running Tool
Casing Drilling Spear Assembly usiing tools from inventory Spacer Sub H-E Spear Grapple with Extended Stop Ring Left Hand Release and Bi-Directional Slips
下入参数Running Parameters WOB 2-10 klbs RPM 50 - 120 Torque 2 kftlb Flow 800 gpm
(up to 8 kftlb if stringers present)
注释Comments 用PDC钻头钻穿，用时15分，钻头五损伤 Drilled-out with PDC Bit in 15 mins - No Damage to Bit.
世界记录的套管钻井 World Record Casing Drilling Run
.
• 中海油天津分公司CNOOC China (Tianjin Branch). • 2002年1月January 2002. DS2 13 3/8” x 17”. • 井号Well LD9-3-1. • 钻机 Rig Bohai 4. • 在15-1/2“小时内钻进507米Drilled in 507 mts casing in 15 ½” hours.
钻井鞋作业记录DRILLSHOE CASE HISTORY
- Gulf of Thailand • 套管Casing String 9-5/8” Surface Casing • 钻进长度Distance Drilled 780 ft • 总/井下时间Total / On-Bottom 5.0 / 1.5 hrs • 平均钻速Average ROP 520 ft/hr
套管开窗技术讲演
斜向器或套管开窗定向技术
作 固 业 好 斜 向 器 ， 开 始 ， 后 面 工 具 好 工 具 量 定 测 量 底 器 下 下 放 时 速 度 制 面 面 5 到 米 处 井 进 底 当 行 要 测 井 向 要 控 具 工 查 骤 离 当 斜 钻 好 面 检 步 下 量 地 开 窗
•
• • • • •
套管开窗技术的简介
• 第四，直井确实偏离油气层位置，经勘
探其周围还有开采价值的油藏。 • 第五，是有特殊要求的多底井和泄油井 等。 • 第六，是油田开发后期，已无开采价值 的井，为了节约钻井成本，充分挖潜， 利用原井眼开窗侧钻成定向井或水平井， 开采周围油气藏。
套管开窗技术的简介
• 主要技术就是运用特殊工艺技术，在套
• d 送钻均匀，并随时控制好预定的工具面，保
证按定向方位钻进。 • e 随时捞砂样，分析砂样中地层含量，判断井 下侧钻情况。当砂样全部为地层时，表明钻头 已进入新地层，侧钻成功。 • f 继续动力钻具钻进造斜，并随时调整工具面 达到预定方位，造斜到井眼、井斜角、方位角 达到设计要求时，起钻，表明定向侧钻造斜过 程已完成。换转盘钻进。
套管开窗技术
• • • •
套管开窗技术应用的意义 套管开窗技术的简介 国外主要的两种套管开窗技术的应用 套管开窗技术的发展前景
套管开窗技术的意义
• 套管开窗侧钻技术应用是在老油田内为增产原油汽产 • • • •
量的需要而应用的一门技术。 由于节约开支，建井周期明显缩短，已被各国采用 在中东地区在路上油田已广泛采用此技术，效果良好 胜利油田第一口套管开窗井是86年完成的营86-斜43井 86 86- 43 套管开窗技术已在各个油田应用，已取得了良好的效 果
管的某一位置，按照设计开一窗口或铣 掉一段套管，定向侧钻成一口新井眼， 实现重新完井的工艺技术。该项技术涉 及到工具、工艺、测量等，是一项多种 技术综合应用的技术，尤其在深井中还 涉及到高温深井测量硬地层侧钻和高温 条件下的动力钻具使用等问题，难度大， 涉及面广。
套管开窗总结
套管开窗侧钻井技术推广应用套管开窗技术是结合我局开发生产形势,充分利用老井资源,本着投资不增,成本不升的原则,进行老油田节约挖潜,老井改造,死井复活,提高原油采收率的一项新举措.该技术经过科研攻关和现场实验,取得了明显的经济效益和社会效益,该项技术逐步完善成熟,工具仪器也配套完善.综合技术水平达到国内领先水平,国际先进水平.一、项目研究推广内容套管开窗侧钻井是在套管侧钻技术和水平井技术的基础上发展起来的一项代表九十年代钻井水平的新技术，该技术能成倍地提高油井产量，减少加密井，改善井网布置，提高采收率，合理有效地开发各类油藏。
随着油田的进一步的开发，大量的老直井产量越来越低，在这些井中侧钻钻水平井，使老油田稳产增产。
由于有现存的直井段和地面生产设施，侧钻井能明显地降低费用。
是一种投资少、见效快、经济效益显著的油田开发技术，已成为世界各国许多油田提高原油产量和最终采收率的重要手段。
七十年代中期，美国开始研究，九十年代初开始大规模地应用，前苏联的水平井绝大部分是侧钻井和分支水平井。
我国在套管开窗技术方面进行的较早，但侧钻井是在九十年代中期才开始的，胜利油田在“八·五”水平井钻井技术攻关之后开始的，是国内最先开始侧钻井的油田之一，其技术是先进的，工艺技术已基本成熟。
二、主要技术、经济指标1、进一步完善开窗侧钻井的设计软件和开窗工具；2、现场试验30-150口开窗侧钻井；3、开窗侧钻井的成本比普通井的成本要降低20%左右。
三、基本情况介绍：套管定向开窗侧钻技术的研究开始于一九八六年，得到油田各级领导的大力支持，在各级领导的亲切关怀和帮助下，我公司结合油田生产实际情况，坚持以油田勘探开发需要为指导思想，以原油增储上产为目的，以服务于油田生产为宗旨，立足本油田勘探开发市场，努力开拓外部油田市场，争取打入国际石油勘探开发市场的原则，对套管定向开窗侧钻技术进行攻关研究，取得了巨大的成绩。
套管定向开窗侧钻技术日趋完善成熟，施工工艺不断提高，开窗侧钻工具不断改进，在全国石油行业处于领先位置，多次到其它油田进行套管定向开窗侧钻技术服务，取得了巨大的经济效益和社会效益。
威德福套管开窗分支井系统
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• 下MWDRun in Stinger, Stabilizer, and MWD • 插入定位槽Engage Stinger into orientation slot in Packer • 测方位Determine slot orientation • 起出定向工具Pull out Stinger assembly
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威德福开窗系统的结构特点
• 主要组成结构图以 及磨铣轨迹
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开窗工具的类型
– 导引面的类型
– 3° Quickcut 导引面(HQC)
– 可提供尺寸: 4-1/2”,5”,5-1/2”, 5-3/4”, 6-5/8”,7” 7-5/8”, 9-5/8”, 13-3/8”, 16”, 18-5/8”-20”
3°
– 2° 小角度导引面 (SAQC)
– 可提供尺寸:7”,9-5/8”,10-3/4”,11-3/4”, 13-3/8” 2°
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开窗工具的类型
• 锚定的类型
– 密封型(封隔器)
– 非密封型(固定式/滑块式)
固定式
滑块式
UBHO Sub
ALLEN SCREWS
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开窗工具的应用
– 2/3度Quickcut斜向器固定式锚定 不能低边开，左高边45度右高边60度
2/3度Quickcut斜向器滑块式锚定 360度
套管开窗工艺
9 5/8＂套管锻铣开窗工艺套管开窗工艺是油田钻井,修井作业中广泛采用的一种特殊的工艺技术.主要用于老井恢复产能,打分支井或处理井下事故等.具体做法;用专用的套管锻铣工具在已下套管的油气井中,选定一段井段,铣掉一段套管让地层重新裸露,重新实施钻井作业。
锻铣工具工作原理: 锻铣工具由液缸,活塞，扶正器，刀片限位环,刀片(直角三角形)组成。
锻铣工具接在钻柱最下边，下入预定井段，开泵循环泥浆，活塞靠泥浆的推动力向下运动，活塞推动刀片向径向方向伸出，刀尖部位与套管内壁接触，靠钻具转动施加扭矩，高速转动割断套管，套管割断后，刀片完全张开。
刀片下边缘压在已割断的套管上进行磨铣形成进尺。
磨铣出的铁屑靠泥浆循环携带至地面。
锻铣前准备工作：根据下步设计需要，确定锻铣井段。
核查锻铣井段固井质量，锻铣井段套管接箍位置，锻铣井段套管扶正器类型和深度。
锻铣井段尽量避开套管接箍位置。
一般选取套管接箍下2~3米开窗。
钻具结构：自制铣齿接头+9 5/8″锻铣工具+6 1/4″钻铤×9根+4A1×410接头+5″WDP×15根+5″DP泥浆性能要求：泥浆粘度100~120秒，初切10~20秒，终切20~40秒。
锻铣过程中泥浆要求性能稳定，确保锻铣中铁屑能顺利带出，锻铣期间密切观察铁屑返出情况，及时调整性能，同时保证地层稳定不垮塌，保证井下安全。
锻铣参数：割套管，转速60~80RPM，排量30~35L/S，泵压18~20Mpa，锻铣要求：钻压1~4吨，转速60~80RPM，排量30~35L/S，泵压18~20Mpa。
锻铣作业技术要求：1、下入锻铣工具前，必须先下入通井规通井至锻铣段以下50米，确保套管无变形，无破损。
调整好泥浆2、在地面要求对锻铣工具进行严格检查和实验（1）检查工具外观是否变形，丝扣是否完好，组装是否正确，是否进行探伤。
（2）核对并丈量工具尺寸，入井前要画出草图（3）在井口进行张刀和收刀实验：锻铣工具上接方钻杆，下放锻铣工具到防溢管内，开泵循环至泵压2Mpa，观察刀片能否顺利张开，停泵刀能否顺利收回。
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威德福套管开窗工艺介绍
引言
威德福套管开窗工艺是一种常用于石油钻采工程中的技术。
套管开窗工艺可以使油井在垂直段和水平段之间进行联通，从而实现油气的采集和输送。
本文将介绍威德福套管开窗工艺的原理、步骤以及应用场景。
工艺原理
威德福套管开窗工艺是通过使用专门的工具，将套管壁打
开一定长度，以形成油井的开窗。
这样一来，油井的井筒和套管之间就形成了连接通道，可以使油气从地下储层流入井筒，进而被提取。
工艺步骤
威德福套管开窗工艺一般包括以下步骤：
1.准备工作：包括明确开窗的目的和位置、制定详细
工艺方案、选择合适的工具和设备等。
2.固定套管：使用夹具等工具将套管稳定在预定位置，
以确保后续操作的准确性和安全性。
3.定位工具：使用定位工具将开窗工具送入套管内部，
并精确定位到开窗的位置。
4.切割套管：使用特殊的切割工具，对套管进行切割
作业，形成想要的开窗形状和尺寸。
5.清洁井内：利用清洗工具对井内进行清洁，以确保
开窗后的油气流动畅通无阻。
6.测试效果：进行开窗效果的测试，如测试井底压力、
流体产能等，以判断开窗的效果。
7.修复套管：根据测试结果进行修复套管，如使用砾
石压裂、水泥固化等方法来加固套管。
应用场景
威德福套管开窗工艺在油井工程中有着广泛的应用场景。
以下是一些常见的应用情况：
•提高采收率：通过开窗工艺，可以将原本被封闭的
油层与井筒连接起来，提高油气的采收率。
•水平井开发：在水平井开发中，套管开窗工艺可以使水平段与垂直段之间实现联通，为水平井提供更大的有效产能。
•修复损坏套管：当套管出现损坏或阻塞时，可以使用开窗工艺来修复套管，恢复油井正常的生产状态。
•增强防塌能力：在特殊情况下，开窗工艺也可以用于提高套管的抗塌能力，以防止地层塌陷。
结论
威德福套管开窗工艺是石油钻采工程中一个常用且有效的技术。
通过准备工作、固定套管、定位工具、切割套管、清洁井内、测试效果和修复套管等步骤，可以实现油井的开窗。
威德福套管开窗工艺的应用场景非常广泛，包括提高采收率、水平井开发、修复损坏套管和增强防塌能力等。
这项技术对于石油行业的发展和资源利用具有重要意义。