井下扩眼技术及工具.ppt

井下扩眼技术及工具,套管下扩眼技术,钻后扩眼技术,随钻扩眼技术,在钻完井眼后，单独下入扩眼工具进行扩眼作业。,随钻扩眼工具匹配全面钻进钻头，边钻边扩，全面钻进和扩眼同时进行,随钻扩眼技术,国外技术专家认为, 随钻扩眼技术的应用成功，是继随钻测量、随钻测井之后的又一大技术突破。,节约了起下钻次数，效率高，避免了钻后扩眼所可能带来的一系列的施工问题。,一、井下扩眼技术的工程意义,可通过井下扩眼技术采用小间隙套管程序，降低成本,小间隙套管程序对于降低油井的成本是非常有效的。在海上，由于要求在深井中油层套管尺寸尽可能地大，而同时保持表层套管和防喷器有着足够的压力额定值，可采用小间隙套管程序RCCPs(reduced clearance casing programme)。 在当今石油天然气价格的挑战下，许多其他的油井也必须考虑由小间隙套管程序来降低钻井成本。,小间隙套管程序和常规套管程序两种井设计的费用比较（以百万美元计）,采用随钻扩眼技术改变井身结构,国内深井小间隙套管程序和常规套管程序两种井身结构对比图,减小了导管尺寸 增加了生产套管尺寸 可增加套管层次,由此可以看出，如果该项技术完善之后进行大范围推广，可以说是对油田现行井身结构的一次意义非凡的技术变革，同时也会引发钻井方式、工程设计以及完井设计理念的更新，其潜在的经济效益、社会效益是巨大的。 特别是深井和超深井多的西部地区，解决现有的深井技术难题，更是具有切实的现实意义，具有巨大的市场潜力和需求。,市场和需求，技术经济分析及预测,可解决盐膏层蠕变和挤压所带来的勘探和钻井问题,众所周知，盐膏层蠕变和挤压可造成缩径和卡钻，引发严重的钻井事故。 盐膏层蠕变和挤压可造成下套管困难，固井质量差，容易挤毁套管。 常规的方法（1）早开泵、晚摘泵、勤划眼、严格控制钻速；（2）增加钻井液密度，通过压差来防止盐膏层蠕变。但都没有从根本上解决此类问题。 采用井下扩眼技术，扩大盐膏层井段的井眼，来抵消盐膏层蠕变所造成的位移，从而增大了水泥环厚度，提高了固井质量和保护了套管。,施工步骤示意图,沙84井具体应用情况（9001队）,采用钻井院研制的YK245型水力扩张式PDC扩眼器井下单独扩眼。,以上数据均取自井径测井曲线,侧钻井采用扩眼技术，可增大完井管柱和提高固井质量,目前，51/2”套管侧钻井由于主套管尺寸的影响，为了保证固井质量。,下入31/2”完井管柱,如果采用井下扩眼技术，把118mm井眼扩至140mm。,下入4”完井管柱，保证了固井质量，又能提高采收半径。,是进一步提高侧钻井开发效果的潜在手段,套管侧钻井扩眼技术的施工实例,井号:中原油田胡12-侧5井（51/2“主套管) 工具型号:YK-115液压伸臂式扩眼器（胜利油田钻井院） 井身参数：最大井斜420，最大造斜率67.82O/100m。 扩眼地层：沙3中段，砂岩、泥岩、页岩、泥质砂岩、砂质泥岩 扩眼井段：1940-2420m，进尺480m，机械钻速13m/h。 扩眼前井径：实钻井眼118mm，最小100mm。 扩眼后井径：平均井径140mm。,可提高深井小井眼的固井质量（塔河油田）,塔河上亿吨油田的勘探开发规模在不断扩大和深入，其主力油层是古生界奥陶系碳酸岩地层，油层埋深5400m以上，属超深井，完井方式采用149.2mm裸眼完井或127.0mm套管射孔完井，为了满足分层测试和采油、修井的要求，必须下入127.0mm套管封固油气层，然后分层射孔和测试。但149.2mm井眼和127.0mm套管间隙小，往往满足不了分层测试的要求，固井质量差，甚至造成油井报废。 需要下套管的情况下，采用钻井院研制的水力扩张式PDC扩眼器井下单独扩眼，取得了明显的应用效果，已累计使用工具58套、工具配件30多套。,4口井的扩眼井径的对比和效益分析,机械钻速对比图,可以通过井下扩眼技术，扩大油层段井眼，不仅提高了油层段的固井质量，给后续的完井和采油作业提供有利条件。,井下扩眼配套技术是今后开展膨胀管技术、套管钻井技术的基础和准备，具有较好的技术延续性。,井下扩眼技术可以使套管更容易通过定向井、水平井的造斜井段。特别是复杂三维定向井、大位移井等复杂工艺井。,通过随钻扩眼技术钻出大井眼，减小起下钻的井眼压力激动。,二、钻井工艺研究院的系列PDC扩眼器,规格型号,YK系列液压伸臂式扩眼器,结构设计特点,采用了水力活塞式结构，利用喷嘴产生的压降推动活塞外张扩眼刀翼 扩眼刀翼仍然为三角形结构设计，有利于初始的造台阶作业；采用PDC复合片作为切削刃，各扩眼刀翼增设了保径齿，保证扩眼刀翼外张时不受严重磨损 并设计了钻井液流道和壳体保径，内部钻井液冲管使得钻井液全部从钻头处循环，不致发生中间泄露；也可增设旁通水眼清洗扩眼刀翼 利用了泵压显示装置，可增加初始造台阶时的外张力，并有利于地面操作人员判断和操作 下部设计有钻杆丝扣，可以灵活选用领眼钻头。,YK系列液压伸臂式扩眼器,现场应用,YK系列液压伸臂式扩眼器,YK系列液压伸臂式扩眼器,现场应用,YK系列液压伸臂式扩眼器,现场应用,YK系列液压伸臂式扩眼器,现场应用,根据双心钻头的思路进行了设计 为平衡扩眼刀翼的侧向力，设计了光滑保径的领眼稳定垫块 无活动部件，寿命长，井下风险小，适合长井段和定向井段扩眼 采用高强度钢整体加工，强度高 已完成两种规格的设计,PK系列偏心式钻头扩眼器,实钻井底模型对比图,常规的双心钻头,PK系列偏心式钻头扩眼器,工作原理 利用锥体使刀片伸出，靠锥体上的燕尾槽使刀片收回；当需要刀片伸出时，加压煎断销订使锥体下行，迫使刀片伸出，需要刀片收回时，工具上提锥体上行，使刀片收回。 技术特点： 六方驱动，机械剪断销钉设计 不必单独钻水泥塞和套管鞋 同心性和