螺杆泵环空测试永磁电动机直驱驱动装置

采用螺杆泵永磁电动机直驱驱动装置采油方式的井口没有测试通道,不能下入井下测试工具对螺杆泵井的井温、流压、密度和产液剖面等参数进行测试。为此,研制了螺杆泵环空测试永磁电动机直驱驱动装置。它主要由驱动装置、偏心测试井口装置及井口测试密封装置等组成。偏心井口的可调立管可使立管中心偏离井口中心,为测试通道提供足够空间;偏心油管挂上设计有测试孔,测试孔处连接组合式密封测试阀,测试仪器通过测试阀下入井下,测试方便。现场试验表明,螺杆泵环空测试永磁电动机直驱驱动装置能够在螺杆泵井正常生产情况下,进行井下压力、温度、密度和产液剖面等参数的动态环空测试。     

新型环空测试工艺管柱研制

针对环空测试工艺技术出现电缆缠绕、"月牙形"空间不足、偏心井口反弹等问题,设计了小油管环空测试工艺管柱,并研发了3种配套工具,特别是井下油管旋转器,有效解决了斜井管柱转不动的问题。     

抽油井环空测试矮化一体偏心井口的研制与应用

针对传统的油井环空测试偏心井口存在的问题,研制开发出一种抽油井环空测试矮化一体偏心井口,该井口结构简单,旋转便利,有效防止油管头脱扣,能大幅度矮化、简化油井采油树流程。文中主要介绍了该技术的结构、原理、主要技术参数、现场应用效果。     

聚驱螺杆泵井偏心环空流体流动仿真研究

螺杆泵主要用于聚驱井和稠油井,由于转子偏心以及井口不对中等原因,螺杆泵井杆管环空中流体可能呈现偏心流动.针对目前多数研究将该流动考虑为牛顿流体同心环空轴向流动的情况,对此流动系统进行运动和受力分析,建立螺杆泵井幂律流体杆管偏心环空螺旋流仿真数学模型.运用线性迭代的方法进行求解.通过计算可知,螺杆泵井杆管偏心环空螺旋流角速度随转速增加而增加,窄间隙处角速度径向梯度比宽间隙处大.轴向速度随转速的增加而增加,且增加幅度较大.仿真数学模型中螺杆泵杆管环空流体的流动状态符合实际工作状况,完善了螺杆泵举升工艺理论.     

直井地面驱动螺杆泵采油杆管偏磨机理

将直井地面驱动螺杆泵采油杆柱简化为在油管内偏心旋转的杆柱。考虑了杆柱偏心旋转惯性离心力、轴向力对杆柱横向弯曲变形的影响。应用可移动双向弹簧元模拟杆管接触状态,并考虑了杆体、结箍以及扶正器与油管间隙不同对杆柱挠度约束的差别,建立了螺杆泵采油杆柱在油管内受力变形的有限元仿真模型。仿真结果表明：抽油杆柱在油管内偏心旋转会产生陀螺效应,杆柱在油管内变形形态呈下密上疏的螺旋状,这是直井地面驱动螺杆泵采油系统杆管偏磨的主要原因之一。杆柱与油管接触段长度主要取决于转速、下泵深度和偏心距等参数。当转速较高时,几乎所有接箍均与油管内壁接触,也会出现杆体与油管内壁接触的现象。     

抽汲式产液剖面测井技术在中原油田的应用

为了在无法进行环空测试的抽油机井中测量产液剖面,研究了抽汲式产液剖面测井技术。该技术可在油井检泵作业施工期间进行,在井下2000m以内套管上悬挂空心测试抽汲泵,通过油管驱动深抽产液,测试仪器从油管下入并过泵柱塞到达测试层段,进行不停抽测试,得到产液剖面资料,判断出主产水层,进行有针对性的卡堵水作业。该技术适用于斜井、稠油井、螺杆泵井、电潜泵井、水力泵井等无法进行环空测试的油井。在中原油田成功实施了40余井次,为油田开发方案的判定提供了准确的资料。     

环空测试中电缆缠绕油管的分析与排除

环空测试技术是一种新兴的,从抽油井油管和套管环形空间起下下井仪器,直接测取油井生动态参数的测试方法。环空测试中,电缆缠绕油管的预防和有效的排除是该技术成败的重大技术键。根据我国环空测试技术的设备特点,文中分析了电缆缠绕油管的原因,提出了预防和排除的法。     

变排量抽汲测试测取产液剖面技术

为准确找出油井的出水层段,研究了变排量抽汲测试产液剖面技术.该技术在油井检泵作业施工期间进行,通过油管驱动产液,测试仪器从油管下入并过泵柱塞到达测试层段,进行不停抽变排量测试.得到产液剖面资料.该技术适用于斜井、稠油井、螺杆泵井、电潜泵井、水力泵井等无法进行环空测试的油井.在华北油田实施了50余井次,为油田开发方案的判定提供了较为准确的资料.     

连续油管钻水平井岩屑运移规律数值模拟

连续油管钻水平井过程中,井底岩屑在重力作用下容易沉积在井壁下侧,形成岩屑床;连续油管又受到排量小、钻柱无法旋转等因素限制,造成井眼净化效率较低。针对这一问题,在欧拉坐标系下考虑相间滑移速度和颗粒流的影响,建立了微小井眼水平井岩屑运移的混合物漂移模型,采用Realize κ-ε湍流模式及SIMPLEC算法进行数值计算,研究了钻井液排量、环空偏心度、岩屑直径、井斜角和钻井液黏度等参数对偏心环空岩屑运移的影响,得到了各种条件下环空岩屑速度和浓度的分布规律。研究表明:随着钻井液排量增大、环空偏心度减小、岩屑直径减小、井斜角减小及钻井液黏度提高,连续油管水平井岩屑运移效率提高。      

抽油机井过环空测试防缠工艺技术及应用

抽油机井过环空测试是近几年发展起来的一种新技术,它是油田动态监测的最优测井方法。在抽油机井过环空测试中,经常会发生钢丝或电缆缠绕油管的现象,以致造成压力计掉落井事故,给油田生产带来麻烦。本文在分析缠绕原因后,总结出环空测试中的一套防缠工艺技术,并且自行设计了一种井下防缠工具。通过现场应用,缠绕现象基本得以解决,见到很好的经济效果。尤其是井下防缠器不仅具有防缠作用,而且还具有阻止管柱晃动,起下刮蜡之功能,作为偏心井口测试配套的井下工具,已在油田现场广泛应用。     

螺杆泵井产出剖面测井仪的研制与应用

为开展螺杆泵井过环空测试,研制了一种新型的螺杆泵井产出剖面测井仪器.阐述了该仪器的结构、特点、主要技术指标及其工作原理.它采用柔性连接结构,将温度、压力、磁定位、流量、含水率等5个测量参数设计在不同的短节上,使仪器能够顺利地通过螺杆泵井口和测试通道.仪器的弯曲部分采用特殊工艺,挠性好、载荷强度高,具有较高的耐温、耐压指标.含水率测量部分根据测试对象采用阻抗式和过流式2种方式,在扩大仪器测量范围的同时,相应地提高了含水率的测量精度.在大庆油田2口井的现场应用都取得了较好的实验效果,证明该仪器对螺杆泵井动态监测有重要的作用.     

油管输送射孔与螺杆泵联作技术在斜直井中的应用

螺杆泵采油与油管输送射孔(TCP)联作工艺技术是将采油管柱与油管输送射孔结合起来,使新井下螺杆泵与射孔完井一趟管柱完成,在下完抽油杆之后,密封井口,采用油套环空加压引爆射孔枪的方式,射孔后立即启动螺杆泵电机,进行采油.介绍了该技术的原理和工艺流程.该技术既可提高射孔完井效率,又可预防井喷事故发生,减少作业次数和井喷压井所带来的设备和压井液费用,同时减轻了作业人员劳动强度.在大庆油田聚合物驱油斜直井的现场应用见到了明显的效果.     

Rodec油管转动器

美国Ｒ＆Ｍ能源设备公司最新研制推出Ｒｏｄｅｃ油管转动器 ,该装置由螺杆泵顶部驱动系统的旋转光杆驱动转动 ,可使生产油管内周边的磨损能有效均匀地分布。而且无需额外的动力源驱动这种旋转器。在往复式杆式泵的应用中 ,可通过拉链和游梁钳完成转动器的转动 ,当然也可选用手动、电动和液压驱动的方式。应用这种转动器可延长采油设备的运行寿命。Rodec油管转动器@徐文芹     

新型全旋转动态指向式旋转导向钻井系统设计

在研究现有旋转导向系统构成和关键组成单元结构及工作原理的基础上,分析了国内外旋转导向钻井系统的结构特点,并结合现场旋转导向系统的使用原则提出了新型全旋转动态指向式旋转导向钻井系统。该系统主要由地面监控系统、地面与井下双向传输通信系统、钻井液发电系统、井下控制系统、井下测量系统和导向机构组成。系统将井下闭环和地面闭环相结合,实现旋转钻进过程中连续井斜和方位的调整,节省了频繁起下钻时间;系统的可控弯接头的偏心机构由内、外2个偏心环组成,并利用内、外偏心和矢量进行轨迹控制。可控弯接头偏心机构通过控制外偏心环伺服电机来驱动,可实现导向轴的摆动,保证可控弯接头实现导向钻进。     

旋转油套气回收环空测试井口装置的设计

本文针对油田当前在采油测试中存在旋转不灵活测试困难,容易产生偏磨,无油套气回收装置等问题,提出了设计旋转油套气回收环空测试井口装置,改装置能够在测试遇卡遇缠时可实现双回转,即主偏心座旋转和油管挂旋转,从而顺利解决现场测试难题。     

测试落物的旋转打捞法

井下测试仪器落物的旋转打捞法,是一种简便易行且行之有效的井下落物打捞法。该方法适用于套管内打捞落井仪表,稍加改装后也可打捞油管内落物。本文介绍了旋转打捞器的结构原理及现场打捞实例。     

油井深抽过泵产液剖面测试技术

为准确找出油井的出水层段，研究了深抽过泵产液剖面测试技术。该工艺技术在油井检泵作业施工期间．进行，在井下2000m以内套管上悬挂空心测试抽汲泵，通过油管驱动深抽产液，测试仪器从油管下入并过泵柱塞到达测试层段，进行不停抽测试，得到产液剖面资料，判断出主产水层，进行有针对性的卡堵水作业。适用于斜井、稠油井、螺杆泵井、电潜泵井、水力泵井等无法进行环空测试的油井。在华北油田成功实施了50余井次，为油田开发方案的判定提供了较为准确的资料。     

钻柱偏心旋转对环空摩阻压降影响的数值模拟研究

准确预测钻柱偏心旋转工况下的环空摩阻压降是复杂结构井控压钻井的重要理论基础,但常规钻井液环空摩阻压降计算方法无法直接计算复杂结构井的环空摩阻压降。为此,应用数值模拟方法,分析了偏心度（0～67.42%）和钻柱转速(0～114.65 r/min)对典型环空（?127.0 mm钻杆和?215.9 mm井眼）中摩阻压降梯度的影响。分析结果表明:偏心度小于45.00%时,转速和偏心度对摩阻压降梯度影响较弱,摩阻压降梯度随转速增大略有降低,随偏心度增大而增大;偏心度大于45.00%时,低转速（<60 r/min）下摩阻压降梯度随偏心度增大而降低,高转速（≥60 r/min）下摩阻压降梯度随偏心度增大而略有增大。基于数值模拟结果,建立了偏心度分类的无因次偏心环空摩阻压降梯度预测模型,计算了南海某水平井?215.9 mm井段的ECD,并与PWD测试结果进行了对比,平均相对误差为0.45%,表明该模型具有较好的准确性。研究结果表明,无因次偏心旋转环空摩阻压降计算模型可以精细描述环空压力场和准确计算ECD,为控压钻井水力参数优化提供指导。      

预测实际环空中压降的方法

在小眼井和连续油管作业的窄环空中，要求更加准确地计算摩擦压降，影响窄环空中摩擦压降的关键因素为歪空尺寸变化，钻柱的旋转和振动，本文介绍偏心度为井深函数的实际环空中压降计算的理论模型和便于现场使用的简化计算方法。     

卡瓦式旋转油管锚的研制与使用

针对螺杆泵采油过程中油管经常脱扣的问题,在分析油管脱扣原因的基础上设计了卡瓦式旋转油管锚,简要介绍了这种工具的结构和工作原理,它具有结构简单,施工方便,性能可靠,经济耐用,防脱效果好,作业成功率高等特点,在现场使用中取得了较好的防脱效果,保证了螺杆泵采油井的正常生产,是一种与螺杆泵相配套,防止油管脱扣的理想工具。