大斜度井钢丝投捞式气举采油技术

钢丝投捞式气举采油技术可以在不动管柱情况下实现气举井检阀目的,但目前技术不适应斜度较大井段投捞需要,笔者分析了目前技术的投捞运动过程,建立了投送过程关键阶段的系统能量关系式,分析了目前气举投捞工艺对斜度的适应性,建立了适合大斜度井段的井下投捞运动方式和系统能量关系式,确定了适合大斜度井投捞需要的下冲导向机构、凸轮锁定机构、整体投送器机构、投送器阀底支撑机构等技术方案,研制了大斜度井投捞式气举阀、工作筒、投送器等主体工具,形成了大斜度井钢丝投捞式气举采油技术,经系统能量关系式分析、室内实验和现场测试等过程,说明新工艺满足69°以内井斜段的投捞需求,矿场上推广实施6口井。     

φ73mm可投捞式井下节流器室内试验研究

现有的井下可投捞式节流器存在卡定不稳、不易打捞等问题,严重影响气井的生产安全.结合并下节流器作业过程,提出了井下可投捞式节流器的投放、卡定、密封、解封等过程的模拟试验方案.该方法便于为可投捞式井下节流器的改进提供试验数据,并可进行产品出厂前的性能测试.对研制的φ73 mm可投捞式井下节流器进行模拟试验,测试其性能,结果满足要求.     

大斜度井偏心分注钢丝投捞工具的改进与应用

针对大斜度井偏心分注过程中存在钢丝投捞工具无法下入到位、投送和打捞堵塞器成功率低等问题,研究了钢丝投捞减阻器,并改进了偏心配水器和投捞器的导向机构。介绍了改进后钢丝投捞工具的结构、原理、技术参数和技术特点,改进后的工具目前在现场进行了8口井的应用,应用中最大投捞井斜为67.28°,投捞成功率100%。同时表明,该工具既降低投捞器起下过程中的阻力,又提高了投捞堵塞器的成功率,可以满足大斜度井偏心分注钢丝投捞测试的需要。     

小直径双作用投捞器

注水井分层测试中 ,原投捞器在拔或投时往往被卡在工作筒中。为此研制了小直径双作用投捞器 ,既解决了遇卡问题 ,又可一次完成捞和投的工序。它是由绳帽、投捞器主体、减振器、主捞爪、销块、快速压送头、主捞接头、副压送头、拉杆、定位滑块、拉杆弹簧、压帽、接头、滑块、主定向芯子、定向芯子外套、定向爪、定位滑块拉线组成。当投捞器撞击头在井下与工作筒冲撞时 ,主捞接头打开 ,再次下放时主捞爪进入扶正体槽 ,卡瓦抓住堵塞器头 ,当上拔堵塞器时 ,由上拔堵塞器产生向下一个力 ,使定位滑块上的钢丝拉线产生一个向上拉力 ,拉开副压送头 ,…     

井下节流器用气举打捞工具研制与应用

节流器在井下长期工作后,密封胶筒会发生永久变形,使胶筒与井壁间的摩擦力增大.采用传统方法打捞节流器,打捞钢丝绳容易断裂.研制了井下节流器用气举打捞工具,利用气井压力使节流器上行.在φ73,0 mm(27/8英寸)油管中,1 MPa压差可产生约3 000 N提拉力.现场应用6口井,打捞成功率达100％,缩短了作业时间,降低了劳动强度和作业成本.     

注水井可投捞堵塞器

针对常规水力投捞堵塞器存在投送定位不准、中途易遇阻、封堵油管可靠性差等问题,研制了注水井可投捞堵塞器。该堵塞器利用钢丝拉力和堵塞器缸体内液压的双重作用,实现堵塞器卡瓦机构锚定油管内壁,使胶筒完全密封。室内试验表明,该堵塞器可承受压差35 MPa,耐温70℃,顺利实现丢手、密封、打捞。现场38口注水井的试验表明,可投捞堵塞器配合带压作业装置,实现了对分注管柱检串作业全程油管内封堵,累计减少放水量6.6×104m3,节约费用208万元;平均单井缩短占井时间17 d,累计提前恢复水量3.7×104m3,有效地保持了油藏注采平衡。     

锁芯式井下节流器在苏里格气田的应用

为解决传统节流器在使用过程中存在的误坐封、胶筒失效和打捞困难等问题,研制了锁芯式井下节流器。该节流器为预置工作筒式,采用密封圈与工作筒的密封面过盈配合实现密封,具有定位准确、密封良好、易于打捞、抗流体冲击能力强、积液对节流器上提影响较小的优点。在苏里格气田苏南区块开展了166井次的现场
试验,效果表明该节流器投放性能良好、坐封严密、胶筒密封完好,一次打捞成功率在90%以上。     

大斜度井投捞系统动力学模型及力学特性

大斜度井井斜角大、井身结构复杂，其投捞操作的可靠性受一系列理论难题的影响，目前缺乏大斜度井投捞系统动力学理论研究成果，无法进行投捞系统力学特性分析和基于基础理论的投捞工艺改进研究。通过提出钢丝-油管接触分析、油管压差阻力计算等系列方法，以此建立了综合考虑井口辅助装置、钢丝、投捞器相互作用的大斜度井钢丝投捞系统动力学模型，基于有限差分法、高斯消去法结合迭代法实现了模型的求解，利用现场实测结果验证了模型的有效性。根据投捞系统的动力学模型，开展了大斜度井投捞系统力学特性研究，揭示了投捞工具串下入、投送、上提、打捞等过程载荷变化规律，以及下冲过程中井斜、井深、井眼轨迹、冲程、投捞器几何参数等因素对下冲速度的影响机理。     

分层注水井堵塞器快速打捞头

打捞头主要由打捞工作筒、打捞卡片、快速滑块、弹簧、快速卡片接头和固定接头等组成。分层测试时 ,将快速打捞头组装好 ,装在投捞器打捞爪上 ,当投捞器上提把打捞爪打开 ,再下放到工作筒堵塞器顶部打捞头上 ,这时打捞卡片抓住打捞头 ,上起捞出堵塞器。手拔动卡瓦销定销 ,活动堵塞器 ,即可将堵塞器取出。现场应用 12套 ,75井次 ,打捞成功率 10 0 %分层注水井堵塞器快速打捞头@佘庆东     

单胶筒防下滑井下节流装置的研制与应用

为了解决卡瓦式节流器打捞难度大的问题,研制了单胶筒防下滑井下节流装置。该装置采用常规试井钢丝投放,气缸内由常压变高压,胶筒受挤压密封容易;采用胶筒回缩设计,打捞时胶筒回缩,大大减小了油管与节流装置的摩擦力;利用油管接箍间隙,采用三爪式防下滑机构设计,能有效防止节流器失效后滑落井底;坐封柱塞与气嘴座采用销钉锁定,遇到井筒积液时可采用专用工具打掉气嘴。试验结果表明,单胶筒防下滑井下节流装置坐封容易、密封可靠,打捞时胶筒有效回缩,可防止下滑;该装置性能稳定,可以替代卡瓦式井下节流器进行推广应用。     

GZF高压注水井口测试防喷器的研究与应用

针对高压 (2 5MPa以上 )分层注水井进行井下分层流量测试时 ,上顶力大 ,仪器下井困难 ,井口喷漏严重 ,测试工人劳动强度大等问题 ,研制了GZF高压注水测试井口防喷器。这种防喷器采用节流降压原理进行设计 ,主要由自动输送钢丝装置、节流降压密封装置和防喷管总成 3部分组成 ,是一种用于高压注水井下测试和投捞调配的井口辅助工具 ,具有井口防喷和输送钢丝两大功能。现场试验证明 ,该防喷器结构紧凑、安装使用方便、密封可靠 ,使用井口压力可达 35MPa,自动化程度高 ,可保证仪器顺利下井 ,同时还将高空人力手送钢丝改为远距离自动输送 ,操作灵活、简单安全。特别适用于低渗高压分层注水井的井下测试和投捞。     

油管防落装置的研制与应用

该装置安装在油管柱下部．当出现油管断脱落井时，锚定总成自动将落下的油管卡在套管上,使油管柱不能继续下落，可以减少油管落井造成的打捞工作量，还可以避免联接在油管柱上的井下工具因油管柱高速下落造成损坏的问题。文章介绍了油管防落装置的结构、工作原理、使用要求、地面试验和现场应用情况。经现场应用，该装置原理可行、结构合理、工作可靠、可以大量推广使用。     

新型电子式井下仪器投放仪的研制开发

针对试井工作中发生的钢丝绳断裂、人为破坏等引起的仪器落井事故，研制开发了一种新型电子式井下仪器投放仪。该投放仪结构简单，维护保养方便，可以将测试仪器定时定位地投放在井下任一层段进行各种测试。测试结束后，由配套打捞工具起出试井仪器，获取资料。该投放仪的使用，从根本上消除了长时间测试过程中可能存在的各种事故隐患，提高了测试动力设备的利用率及测试效率，降低了工人的劳动强度，节约了测试费用。经过现场160多次的试验，成功率达100％，取得了良好的效果。     

钻井通用井底落物打捞器的研制

针对现有钻井井下落物打捞工具存在的缺陷和不足,研制了钻井通用井底落物打捞器。该打捞器主要由连接部分、内筒、外筒等部分组成。落物进入内筒后,内筒上部的剪切板在连接部分的作用下,剪断与外筒连接的销钉,推动内筒下行,内筒下部的收缩爪在外筒下部的斜坡台肩的作用下,迅速收缩,达到捞取井底落物的目的。现场使用表明,这种打捞器打捞成功率高,通用性好,操作简单,打捞成本低,工作安全可靠,具有较好的经济效益。     

新型卡瓦式井下节流器打捞工具研制及应用

针对现有工具打捞未失效卡瓦式井下节流器的问题,设计了一种压缩卡瓦式井下节流器中心杆并使其胶筒回缩的新型打捞工具。现场应用表明:该工具操作方便、结构合理、性能可靠、易于加工;有效提高了卡瓦式井下节流器打捞成功率,缩短了打捞作业时间,节约了打捞费用,在苏里格气田节流器打捞作业中发挥了重要作用。     

多功能捞砂筒的研制与应用

随着油田的不断开发,地下能量逐渐降低,特别是在煤层气井的排采过程中,不可能向地下补充能量,使得部分油井以及大部分煤层气井均为负压生产,导致地层砂或压裂砂不断地流入井筒中,最终将掩埋油层,从而影响油井的正常生产。而这种油井在修井过程中,若采用循环法冲砂,由于井漏无法建立正常循环,使得砂子无法带至地面。多功能捞砂筒是在普通捞砂筒的基础上,增加了旋转钻进功能,当遇到坚硬的砂面时,可先将砂子钻散,然后再将砂子吸入沉砂管中,通过起下管柱将砂子带至地面,起到了提高油气井产量的目的。     

铅模打捞器的研制与应用

针对铅模落井打捞难的问题,研制出了铅模打捞器。现场成功应用表明,该工具性能可靠、操作方便,而且结构简单,易于加工。     

液压驱动可调节式水下节流阀阀芯结构设计

根据中国南海某油田工况,依托1 500 m水下智能井口和采油树项目,开发一种液压驱动可调节式节流阀。对该水下节流阀阀芯的结构设计方法进行着重介绍。针对现有的一般阀芯结构设计方法,通过理论分析,考虑不同过流孔孔径、过流孔轴向排布、过流总面积等因素,采用有限元分析工具分析不同情况下节流阀阀芯的流动特性,保证节流阀的可调节性,延长阀芯防冲蚀寿命。     

页岩气水平井连续油管带压打捞长电缆技术

为解决页岩气水平井泵送桥塞射孔联作时长电缆落井不易打捞的问题,研究了连续油管带压打捞长电缆技术。采用CCL磁性定位器探测鱼顶位置,然后下入"低速螺杆+外钩"的井下工具组合打捞落鱼,利用低速螺杆转动外钩捕获电缆,落鱼起至井口后利用电缆防喷器夹持电缆,打开井口防喷管,分段起出电缆。涪陵地区某井利用该技术成功打捞出了81.00 m长的电缆及通井工具串,取得了良好的现场应用效果。连续油管带压打捞长电缆技术解决了电缆在水平井井下位置不易精准定位、连续油管不能旋转和长电缆无法完全起至防喷管内等难点,为页岩气水平井打捞长电缆提供了一种不污染地层、安全可靠和灵活高效的方法。      

井下工具试验装置设计分析

采用现场试验的方法研究井下工具费用高、时间长、效果差。为了开发先进的井下工具，有必要建设一套试验装置，模拟现场工艺及工况来检测工具的性能。对试验加载系统、井口系统、井身结构、密封结构、试验介质循环系统、测控系统等主要组成部分的设计作了分析。