便携式井口防喷器试压装置研制与应用

针对油田修井用井口防喷器日常密封性试压检查不能在修井作业场实现的难题,研制了便携式井口防喷器试压装置。该试压装置能在修井作业现场对防喷器试验检查,及时发现存在的故障及安全隐患,提高井口防喷器使用的可靠性和安全性。现场应用表明：该试压装置设计合理,技术先进,使用方便,运行安全可靠,可满足井口防喷器的日常性密封试压检查的需要,能减少修井作业安全事故的发生。     

SY-I型作业井试压装置的研制

针对水罐车加水试压、水泥车试压导致资源利用浪费、试压费用高和手动试压泵试压时压力上升缓慢等问题，研制了SY—I型作业井试压装置。该装置主要由增压液缸、三位四通手动换向阀、单向阀、液压管路等组成，与井口的连接采用油管螺纹，与动力源连接采用快速接头，以井场作业机液压源为动力源，以井口水源为试压水源，便于操作。现场应用表明，作业机的输出压力一般控制在6-10MPa，对2000m井深的油管柱，试压装置输出压力表显示起压至10MPa一般只需15min，满足现场油管柱的试压检测要求。     

KXS203井口设备偏磨原因分析

KXS203井在钻井过程中井架底座基础非均匀下沉,套管头和防磨套严重偏磨,随后套管柱试压发生了泄漏。为了搞清该井井口设备偏磨原因,防止此类事故再次发生,对该井井口设备和钻杆磨损情况进行了研究,对井架基础下沉造成的井口偏心程度进行了分析计算,并从钻杆接头与井口设备尺寸匹配、井口偏心、防磨套及顶丝性能、钻柱旋转和起下钻、钻柱转速等方面对井口设备偏磨影响因素进行了分析。认为井口设备与井架基础下沉、钻杆接头与井口设备尺寸匹配、井口偏心、防磨套及顶丝性能、钻柱旋转和起下钻、钻柱转速等对井口设备偏磨等有关,但该井井口设备偏磨主要原因与井口偏心和防磨套失效有关。提出了防止井口设备偏磨的建议。     

钻完井一体式油套管头的研制与试验

针对传统的油、套管头和采油树换装过程,不仅费时费力而且存在安全隐患的问题,研制了钻完井一体式油套管头。设计时将套管头和油管头合为一体,有3个台阶和倒卡瓦,在作业过程中,不需更换井口装置和改变地面设施就可以完成钻井、试油、完井等作业,减少了井口、防喷器组和节流压井管汇重新安装、试压以及起下钻具或油管柱的工序。该油套管头采用API Spec 6A法兰连接,具有体积小、操作方便、密封性能好、悬挂能力强等特点。塔中351井和岳101-95-X1井的现场试验结果表明,应用该油套管头可缩短钻井周期6 d以上,每口井节约钻井费用120万元以上,井控安全风险降低60%以上。     

井控器材井口快速试压工具

修井施工单井更换频次高、施工周期短、地层压力低及整井试压无法实现等因素极大地限制了修井井控器材的单井试压,为此研究设计了井控器材井口快速试压工具。该工具可以在一次试压过程就能将所有的井控防喷器材以及井控系统中的关键环节全部检验一遍。现场试验结果表明,工具能在一个班组人员的操作下,上修第一时间快速试压,用1台手压泵和约30 L清水,用时约30 min即可完成对修井单井井口的针对性试压,使修井井控工作得到最大程度上的安全保障。     

XK系列旋转防喷器

钻井用旋转防喷器（旋转控制头）是实施欠平衡钻井工艺技术必不可少的关键设备。在深井高压地层实施欠平衡钻井作业中,当钻遇油气层,地层流体进人井筒时,井口环空压力在短时间升高,其值将远远高于正常欠平衡施工作业时控制的井口压力。为封闭钻杆与方钻杆,并在其额定的井口压力条件下允许钻具旋转钻进,设计制造了旋转控制头。该装置在实施带压（不压井）起下钻具作业中,用以封隔井口环空压力,并通过规定尺寸的钻具及其接头。     

多功能井控试压接头的研制与试验

多功能井控试压接头用于井控装置的现场试验检验工作中，它具有沟通钻具的内外压力和阻隔钻具的水眼，以及链接钻具和承受下部钻具重要等作用，该工具在４口井进行了现场试验，能够达到正常试压检验全封、旋塞和起到试验压中安全作用的目的。具有油气田现场试验检验井控装置工艺作业中进行广泛推广应用的价值。     

新型作业井油管柱自动试压装置的研制

针对现有作业井试压装置的不足,对其液压系统进行了重新设计,对关键部件如柱塞泵、液压马达等进行了选型,研制出了新型作业油管柱井自动试压装置。该装置以修井机液压源为动力源,以井口水源为试压水源,同时可以通过传感器和电磁阀实现自动试压操作。该试压装置具有结构简单、可自动控制、便于操作与携带、工作效率高、制造与使用成本低、使用范围广等特点。可以替代专用工具车对管柱进行试压作业。     

新型车载试压工程车研制

新型车载试压工程车是一种在现场对各种封井器、压井节流管汇等井口控制设备进行静水压力测试的工程车。该车集气动试压装置和电动试压装置为一体,能够满足清水、防冻液等试压介质在不同压力、流量的试压需要。试压装置具有手动和自动操作功能(加压、保压、卸压、超压保护等),并配有声光报警系统。     

井口防挂装置的研究与现场试验

钻井作业遇复杂处理采用高扭矩转动钻具、或发生顿钻事故,致使钻具母接头胀大形成倒台阶,钻具母接头胀大后外径几乎与该段套管内径相等,落鱼环间过小只得采用内捞工具进行打捞;而胀大的母接头数量及对应的深度难以确定,未知胀大接头深度带来起钻速度和起出钻具长度无法控制;起钻出现钻具倒台阶挂井口装置内腔室在所难免,潜在顿钻导致事故复杂化;通过对接头在井口装置出现挂卡原因进行系统分析,研制井口防挂装置并在现场成功试验,为胀大接头安全通过井口装置提供新的途径。     

置换法压井方法的现场应用

置换法属于非常规压井方法,适用于空井、钻具水眼堵塞、井内无法建立压井液循环通道等工况。目前这种压井方法理论研究较多,相关现场应用案例分析较少。文章描述和分析了两起置换法压井案例:A井发生井喷后关剪切防喷器,剪断完井管柱控制井口,由于没有循环压井液通道,采用置换法压井并成功压井;B井在压井过程中发现井内钻具刺漏,无法循环压井液至井底,采用置换法进行压井,由于设备损坏和压井操作失误,压井失败。通过对两起压井案例的分析,提出改进方案,期望对以后类似作业具有一定的借鉴意义。     

套管试压对固井第一界面水力密封失效的影响

过高的套管试压将引起水泥环应力破坏,导致水泥环丧失密封性能.从研究套管试压对全井固井第一界面的影响角度出发,根据弹性力学理论,开发了第一界面剪应力分布拟三维有限元数值计算程序,并以LG-11井为例分析了套管试压引起的第一界面水力密封失效机理.计算结果表明:套管高压将导致油气井井口部分区域第一界面出现滑脱,对井底第一界面基本没有影响;随着试压压力增大,滑脱区域逐渐增大.计算结果与LG-11井试压前后测井解释结果一致.     

非常规压井技术的应用

川东地区气田为高压、高产和高含硫的"三高"气田,井控风险很大。由于井内为有毒气体,压井时钻具距离井底较远,钻具内通道堵塞等原因,常规压井方法无法实施,须采用非常规压井技术。文中探讨了非常规压井技术的应用条件,推荐了复杂条件下非常规压井技术的施工方法。泰来2井在井深5 430 m短起下钻时发生溢流,因处置不当致使大量气体进入井筒,又因硫化氢腐蚀导致钻具在距井口1 546.82 m处发生氢脆折断,关井套压高达43.12 MPa,应用非常规压井技术成功压稳气层,解除了井控险情。该技术的成功应用,为今后空井压井积累了一定的经验。     

狮45井KQ78-65-140FF井口装置酸化压裂失效分析与对策

KQ78-65-140FF是青海油田的第一套千型井口装置,为油田各类大型压裂酸化的成功实施起到了积极的推动作用。本文针对该井口装置在狮45井酸化压裂施工过程中总阀压盖渗漏、安全阀失效等问题,通过现场解体检查、分析,找到造成本次酸化压裂失效的原因,并制定出相应的对策,提出井口装置使用长效监测机制,确定试压次数与使用次数对井口装置疲劳损伤的课题研究方向,确保井口装置在油田勘探开发大型压裂酸化过程中的保障作用。     

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直推法压井气井钻井液喷空后在井口装置可以关井、井内无钻具不能进行循环压井的情况下，综合考虑井口井下条件、地层压力恢复特笥和压井过程中的动态压力控制等因素的一种空井压井方法，该方法的关键是要掌握井内压井液液柱压力建立速度在井后地层压力恢复速度之间的关系，确定出套压变化的转折点，即压井是的最大套压值，以此作为压井的边界条件，设计合理的压井程序。经三口井的现场压井资料验证，理论计算结果与实际压井数据基本     

套管钻井可回收井底钻具组合方案设计

套管钻井技术是将钻进和下套管合并为一个作业过程。进行可回收式钻具组合设计，就是为了钻头和井下工具在不需要进行常规起下钻作业的情况下实现更换。简要介绍了国内外钻井公司的套管钻井技术发展现状、可回收钻具组合的作用原理及部分钻具组合的设计设想，提出了井口装置、固井工具串及钻进工具串的方案设计，对部分组件进行了现场模拟试验，基本达到了设计要求。     

多点测斜仪自动记录深度的方法

传统的多点测斜仪测量时,测试人员必须在井口记录起钻井下钻具的深度所对应的时间,最后合成井斜与深度的变化关系.文章介绍了一种新方法,通过与测斜仪一起测得的压力数据特征来实现自动记录深度的目的.     

牙哈凝析气田集注气管网工程试压施工技术

牙哈凝析气田地面建设集注气管网工程包括集气管线及注气管线两部分。集气管线的设计压力为25MPa(除YH2井井口到加热炉之间为32MPa外),注气管线的设计压力为56MPa,其中集气井为13口,注气井为8口。集气管线部分总长度为30km,注气管线部分总长度28.5km。1.试压应具备的条件试压应     

喷射导管技术在深水钻井作业中的应用

深水油气日益成为海洋石油勘探开发的热点，但深水钻井作业面临着许多难题和挑战，喷射导管技术是解决深水浅层钻井难题的技术之一。该技术采用在喷射管柱内下动力钻具的方式，用钻入泥线以下的管串自身重力钻进，喷射到位后利用地层的粘附力和摩擦力稳固住导管，起出送入工具和管内钻具，完成导管的安装。喷射导管技术可避免因水泥浆密度过大而压破地层，也可避免深水由于低温等因素影响固井质量。我国第一口水深超千米的深水井——荔湾3-1-1井利用该技术成功完成了导管的安装，井口装置没有出现井口失稳的问题。随着我国深水勘探步伐的加快，越来越多的深水区块将投入勘探开发，喷射导管技术具有良好的应用前景。     

地下储气库注采井不同井段水泥环密封性能实验

针对我国西南地区首座地下储气库——相国寺储气库投产后注采井出现较大比例的B环空异常带压问题,采用室内实验的方法,根据注采井100 m、900 m、2 000 m垂深处温度和压力差异,设计了不同的水泥石养护温度和加载围压,并采用小尺寸的水泥环完整性测试装置基于应力等效原理测试了从井底到井口水泥环在试压和注采时的密封能力。实验结果表明:①井筒不同深度段水泥候凝温度和围压差异较大,同一种水泥浆体系在实际固井后沿井筒深度具有不同的机械性能,导致不同井段水泥环密封性能存在着巨大的差异;②交变载荷会导致水泥环的压实和累积损伤,加剧水泥环的密封失效;③注采井2 000 m处水泥环在试压和注采工况条件下,密封性完好,没有发生泄漏,1 000 m处水泥环在试压工况下能保持完好,在循环交变载荷下存在着水泥环密封失效的现象,井口附近100 m处水泥环在试压工况和注采工况时均出现了泄漏;④实验结果揭示,在试压和注采工况下,井筒中上部水泥环密封失效是造成B环空异常带压的根本原因。结论认为,该研究成果可以为提高地下储气库注采井固井水泥环密封的可靠性提供实验数据支撑。