高压弯管损伤在线检测新方法

页岩气压裂过程中高压弯管处于高压、长周期工况,无法掌握压裂管汇的损伤状态,给压裂作业带来了安全隐患。为此,研究了一种新的高压弯管在线检测方法,对大壁厚弯管进行内表面孔刻伤试验,并结合有限元方法对刻伤弯管进行了安全抗内压强度分析,建立了安全抗内压强度与磁记忆信号梯度峰峰值之间的关系,并拟合了关系公式。磁记忆具有大壁厚穿透能力,能够准确检测出管汇内壁缺陷,其穿透能力大于25 mm。相同孔径下,磁记忆检测信号梯度峰峰值随孔深的增加呈现递增的趋势,管汇的安全抗内压强度呈递减趋势。该检测方法为避免不合格的弯管进入生产作业提供了手段,为页岩气压裂作业安全提供了有力的技术支撑。     

异径三通管体泄漏失效原因分析

某天然气处理厂的异径三通管体发生了泄漏失效事故.采用无损检测、理化检验、金相分析和能谱分析等方法,对该泄漏管件进行了失效原因分析.结果 表明,该三通成型工艺控制不当,在轴向压力作用下,内表面出现沿主管径向的变形,支管与主管过渡部位出现了波浪状凸起,在内表面产生了裂纹,裂纹萌生扩展形成贯穿裂纹.最终在试压过程中,三通管件...     

SJX5270TYG压裂管汇车的研制

在对原压裂管汇车的软管框固定方式、高压管汇及直管管架的结构、液压系统和整机尺寸进行改进设计的基础上,研制了新型SJX5270TYG压裂管汇车。新型管汇车在移运性、安全性和吊装方便性等方面都有较大的提升,能更好地满足油田压裂现场的作业需要。室内试验情况表明,该管汇车试压作业安全、吊装方便;能很好地适应各油田的路况,可经受恶劣工况的考验,运行性能稳定;可节省管汇连接时间,减轻工人劳动强度,降低作业成本。     

制氢装置转化气蒸汽发生器内漏原因分析及对策

分析了制氢装置在运行过程中出现中变反应器床层温度下降,出口CO含量超标的原因,并结合生产实际提出了相应的对策。结果表明,上述问题是由于转化气蒸汽发生器发生内漏所致。设备材质不合格,管板与换热管间的焊缝质量不合格,衬里施工、烘干不合格,以及不当操作等情况均可导致内漏发生。为避免转化气蒸汽发生器发生内漏,应把好设备制造的质量关,并在生产中做到精细化操作。发生内漏后,检修时应按规范采取堵漏、修复焊接、焊后热处理、无损检测、局部衬里等措施进行修复。     

钻杆损伤磁记忆检测软件设计与应用

针对现有的钻杆无损检测方法(超声波、磁粉、漏磁、涡流和射线等)只能检测出已经成形的宏观缺陷的问题,根据钻杆结构特点以及钻具检测中心的现场情况,采用金属磁记忆方法,开发了一种新型钻杆损伤磁记忆检测系统,设计了上位机检测控制分析软件。使用该软件能够对钻杆损伤部位实施可靠有效的检测,对损伤信息的特征提取分析与检测位置关系的直观显示,可以比较直接地判断出已成形的缺陷和以应力集中为特征的潜在的危险部位,为钻杆疲劳损伤的早期诊断开辟了新的途径。     

LXGJ-1连续管无损检测系统

LXGJ-1连续管无损检测系统可用于油田现场作业及基地室内的连续管检测,包含缺陷检测装置和椭圆度检测装置两大部分。检测系统根据漏磁检测原理对连续管壁厚、局部缺陷进行有效检测;利用高精度抗干扰位移传感器对连续管直径进行有效检测;室内试验和现场应用情况表明:该系统对连续管局部缺陷和椭圆度检测精度达到了APIRP5C7的要求,整套系统各项指标性能达到国际同行业水平。该系统的成功研制与应用,填补国内该项技术的空白,促进了我国连续管技术的发展和应用。对在役连续管进行无损检测能够有效避免由于连续管失效带来的作业安全隐患,节约生产成本,为连续管使用与管理提供科学的依据,应用前景十分广阔。     

压裂井口管汇连接技术分析及对比

压裂井口管汇连接是指管汇撬到井口的管汇的连接,其将压裂车增压后的高压流体输送到井口,是压裂施工中最易失效的部位。常规井口管汇连接是由直管、弯管、接头、阀门等连接而成,在大规模压裂时,常规井口管汇连接工作量大、时效低、安全风险高、成本高。针对这些问题,推出了大通径单通道井口连接装置、压裂井口快速连接装置和大通径软管应用这3种新技术。分析了这3种技术的关键技术和特点,并指出了这3种技术在现场应用的优缺点,对国内研究压裂井口管汇连接装置具有借鉴意义。     

管柱力学分析和油管漏磁检测的综合运用及存在问题分析

YGJ-1油管现场无损检测装置是针对用加压、人工查看等常规油管检查方法的缺陷而开发生产的智能产品,该装置能对油管表面及内部的裂纹、孔洞、腐蚀坑及沟槽等缺陷进行计算机无损检测,它既可用于室内油管的检测,又可在油管起下作业的同时进行现场检测,并对检测结果进行自动存储和打印,为旧油管的分级使用或报废提供科学依据。经结合油管腐蚀、磨损老化等相关原理,统计分析现场漏磁油管检测情况,结合管柱力学分析软件运用,对检测效果和经济效益进行了评价,阐述了管柱力学分析和漏磁油管检测在油田作业的必要性和存在问题。     

声发射在钻井管汇检测中的分析研究

为了解决钻井管汇常规无损检测费时费力的现状,从实验入手,根据声发射技术原理,分析出声发射源产生的声发射信号在钻井管汇的的传播特性,结合凯塞尔效应原理,给出检测中排除噪声的方法,通过破坏实验研究分析出钻井管汇缺陷扩展的声发射信号参数特征,在对比实验的基础上,提出将钻井管汇简化为一维物体,并给出钻井管汇声发射检测的最佳布点方式,为其他声发射信号传播衰减小、传播特性好的石油设备的声发射检测提供参考。     

声发射在钻井管汇检测中的分析研究

为了解决钻井管汇常规无损检测费时费力的现状,从实验入手,根据声发射技术原理,分析出声发射源产生的声发射信号在钻井管汇的的传播特性,结合凯塞尔效应原理,给出检测中排除噪声的方法,通过破坏实验研究分析出钻井管汇缺陷扩展的声发射信号参数特征,在对比实验的基础上,提出将钻井管汇简化为一维物体,并给出钻井管汇声发射检测的最佳布点方式,为其他声发射信号传播衰减小、传播特性好的石油设备的声发射检测提供参考。     

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在气井的加砂压裂测试过程中，由于压裂作业遗留在井筒和地层返出的支撑剂，随着高速流动的天然气和压裂液的混合流体进入测试管道，形成高速含砂射流，它对管道及其附件造成非常严重的破坏。通过损坏机理分析，结合现场生产实际，在气井的加砂压裂测试地面流程中，使用耐磨的硬质合金材料和优化油嘴、堵头等管件的结构，改变其冲击角，可减少流体对管件的冲蚀破坏。在节流上游段使用分离沉砂装置，收集井筒和地层返出的支撑剂，减少其在流体中的含量。在放喷出口处采用堵塞三通，消耗砂粒的冲击动能，减少砂粒对管壁的冲蚀破坏。上述技术经在现场使用，分离沉砂装置可收集98％以上的砂粒，大大地减少地面流程中支撑剂的含量。硬质合金的使用和管件结构的优化，增强了其耐磨性。堵塞三通的应用，减少了对管壁的冲蚀破坏。三种技术可将流程安全控制时间延长数十倍以上，且成本被控制在比较合理的水平，从而达到了安全、经济生产的目的。     

提高胍胶压裂液摩阻计算精度的方法

目前计算胍胶压裂液摩阻采用的降阻比经验公式系数求取困难，摩阻计算精度低，与实际摩阻相差较大。采用试验和理论相结合的方法对摩阻计算方法进行了改进:根据室内小管径胍胶压裂液摩阻试验结果，采用拟合方法建立流速与降阻比的关系式，再利用流速与降阻比的关系式计算不同管径和流速下胍胶压裂液的摩阻。通过室内试验和现场实测摩阻验证了胍胶压裂液摩阻计算改进方法的准确性，结果表明，与传统经验公式方法相比，改进方法降低了求取经验公式系数的难度，提高了胍胶压裂液摩阻的计算精度，改进方法计算的摩阻与实测摩阻的平均相对误差不超过16%，而传统经验公式平均相对误差高达31%。研究结果表明，摩阻计算改进方法能够提高胍胶压裂摩阻的计算精度，可以为压裂设计和施工提供依据。      

新型组合管柱在煤层气井分层测试及分层压裂中的应用

针对煤层气井的分层注入/压降测试及分层压裂施工的特点,研制并应用了ZY桥塞 ZY221封隔器新型组合分层管柱,成功取代了下入双封跨隔分层施工管柱。实现了起下一趟管柱即可完成煤层气井一井多层的分层注入/压降测试或分层压裂施工,提高了一次施工成功率,缩短了施工周期,具有明显的经济效益。     

连续油管喷砂射孔和筛管改流跨隔压裂组合工艺

常用的漏掉产层增产技术主要为连续油管跨隔压裂、连续油管逐层填砂顶封压裂,这些技术通常应用于埋藏较浅的储层。但对于埋藏较深的漏掉产层进行改造作业时,存在摩擦损失大、井口压力高、施工排量小的问题。连续油管喷砂射孔具有无压实作用和降低地层破裂压力的优点;连续油管筛管改流跨隔压裂工艺,通过将筛管和双封隔器相结合,在上部封隔器处通过筛管将油套环空的压裂液改流进入油管,油管中的压裂液经过下部封隔器后由节流喷嘴喷出,实现对目的层改造作业,由于施工过程中压裂液大部分在油套环空中流动,降低了沿程摩阻。该组合工艺充分利用了连续油管的优点,并克服施工排量小、井口压力高的问题,在准噶尔盆地储层深度3 660 m的××井中成功应用,施工过程中的最高排量为4.6 m3/min,最高井口压力43.8 MPa,压裂后增产效果明显。     

钻杆无损检测工艺技术研究与应用

进行钻杆管体探伤对防止钻杆刺漏及断裂事故的发生具有十分重要的意义。针对钻杆管体探伤常规方法的不足．研制了一种电磁检测系统，设计了多种传感器的计算机处理系统，实现了管体横向缺陷检测及壁厚损失的综合检测，对加厚区应用了一种水浸轮式探伤的超声检测系统，从而有效地实现了钻杆无损检测。该检测系统探伤分辨率高、效率高、结构简单、现场适应性强，现已成功应用于大庆油田钻杆检测，取得了良好的效果。     

ZF1-P2井双封单卡多段压裂现场应用

针对大庆油田Z6区块低渗透扶余油藏储层物性差、自然产能低、常规压裂改造增产效果差等问题,在ZF1-P2井开展水平井多段压裂现场试验,应用点源限流射孔技术进行加密布缝,采用双封单卡工艺一趟管柱完成十五段压裂施工,通过对各段加砂规模的精确控制实现了脱砂压裂。压后产液9.5t/d,产油8.1t/d,是周围直井压裂产液、产油量的6.3倍和7.4倍,是同区块压裂水平井的1.4倍和1.6倍,增产效果和经济效益显著,为大庆油田水平井多段压裂积累了经验。     

基于含硅类增稠剂的新型超临界CO2压裂液的流变特性及岩心伤害评价

针对超临界CO2压裂液黏度低、携砂能力差的应用现状合成了含硅类增稠剂,并研究了超临界CO2压裂液的流变特性及岩心伤害情况,旨在为增稠剂的优选以及现场压裂施工提供参考依据。通过溶液聚合法室内合成了聚甲基倍半硅氧烷PMSQ和聚甲基倍半硅氧烷-醋酸乙烯酯PMSQ-VAc二元共聚物增稠剂,采用红外光谱测试验证了增稠剂样品的主要官能团,运用高压长管管流实验法测试了超临界CO2压裂液的增黏效果及其流变特性,最后评价了超临界CO2压裂液在人造裂缝天然长岩心中的滤失性、岩心伤害率。研究结果表明,随着温度、压力的升高,2种增稠剂的增黏效果均先增大后减小;随着增稠剂注入量的增大,2种CO2压裂液的黏度先增大后减小;在超临界CO2流体中,PMSQ-VAc的增黏效果相对较好,可使其黏度最大达到3.892 mPa·s;在渗透率为0.551 mD的岩心中,PMSQ-VAc与超临界CO2流体混合后压裂液的滤失系数为1.435×10-2 m/min1/2,滤失速度为0.010 m/min,岩心的伤害率为16.33%~25.36%,滤失系数和滤失速度较小,伤害程度属弱。     

水力压裂技术的近期发展及展望

水力压裂技术经过50多年的发展,在裂缝模型、压裂井动态预测、压裂液、支撑剂、压裂施工设备、应用领域等方面均取得了惊人的发展,不但成为油气藏的增产增注手段,也成为评价认识储层的重要方法。近期水力压裂在总体优化压裂、重复压裂、大型压裂、高砂比压裂,端部脱沙压裂、CO2泡沫压裂及特殊井(斜井、水平井、深井、超深井、小井眼井等)压裂技术方面有了进一步的完善和发展,压裂的单项技术也有了很大进展。国内压裂酸化技术在设计软件、压裂酸化材料、施工技术指标等方面,已接近国际先进水平。介绍了国内不同储层类型所适用的压裂技术,展望了在新型压裂材料、试验技术研究、滤失伤害和返排机理研究等方面的发展方向,对更好地发挥水力压裂技术在油气田勘探与开发中的作用具有重要意义。     

钢管超声波自动探伤横向扫查系统的改造

通过分析某钢管公司目前钢管超声波自动探伤设备的配置和钢管在扩径后发现的缺陷类型,找出了钢管扩径后超声波自动检测时偶尔发现焊缝横向缺陷的原因,提出了对现有钢管超声波自动探伤横向扫查系统的改造措施,即改变了横向探头及探头架的布置,增加了检测监视的通道数量。改造后的检测系统可靠性高,操作简便,稳定性好,探伤人员容易掌握。通过对该自动探伤横向扫查的改造,降低了钢管缺陷漏检的风险,提高了生产效率。     

利用试油资料进行压裂选层与措施效果预测

塔木查格盆地是典型的低渗透性储层,压裂改造是目前最重要的增产方式之一。在实际工作中,压裂选层是面临的一个重要难题,为进一步提高压裂可行性和有效性,对该区不同测试曲线形态、压力特征以及储层导流能力进行分类和数理统计研究,分析测试成果及录井测井资料与压裂效果之间的内在关系,确定了压裂选层原则,建立了以电测解释参数为基础的措施效果预测方法,为压裂选层提供了依据。经过42个试油层实际应用,压裂效果预测准确率达到了71.73%,有效提高了压裂有效率。