新型海上固井批量混浆橇的研制

为了满足石油固井作业对固井设备提出的更高要求, 研制了JCMS210—03型批量混浆橇。该混浆橇采用模块化设计, 集合了许多当今成熟的技术和产品, 同时进行了许多技术创新。采用喷射混合器、搅拌器和再循环离心泵 3种混合方式, 确保系统具有很好的混浆效果; 采用分体式设计,可迅速拆分和组装, 方便于吊装及运输; 采用闭式液压系统, 减少散热量的同时减小了油箱容积;采用变量控制方式更能满足各种工况需要。试验表明该批混橇性能可靠, 功能实用, 操作简捷, 吊装运输方便, 适用于海洋和陆地油田, 是石油固井作业的必要设备。     

ACM—Ⅱ密度自动控制固井水泥混浆系统

介绍了ＡＣＭ—Ⅱ密度自动控制固井水泥混浆系统的工作原理、结构及性能特点。该系统主要包括高能混合器和密度计算机自动控制两个部分。高能混合器的特点是, 下灰阀旋转角度与下灰量呈直线比例, 混合能力为２ｍ３／ｍｉｎ, 混浆均匀, 水泥浆密度为１ ～２－５ｇ／ｃｍ３ 。采用非放射源密度计, 管理方便, 反应速度快, 精度高。密度计算机自动控制系统可保证水泥浆密度的精确控制, 又能最大限度地克服混浆槽与柱塞泵排出口水泥浆密度的时间差, 手动与自动切换方便, 固井质量可靠, 管理维护方便。这种固井混浆系统可用于车装、橇装水泥泵, 也可单独组成混浆单元橇。试验和应用均获得满意效果。     

ZTGJ—1型固井自动混浆系统的应用研究

为了满足石油固井作业对混浆设备的要求,研制了ZTGJ—1型固井自动混浆系统。该系统主要由轴流式混合器和密度计算机自动控制系统组成。轴流式混合器采用双变量控制方式,混浆速度最大能达到2.5m3/min,可多次循环掺混,混浆精度最高能达到±0.025g/cm3。计算机控制系统采用模糊控制+PID控制算法,可对清水比例阀、干灰比例阀实现控制,从而达到对系统排出口水泥浆密度的精确控制。     

新型自动连续批量混浆橇

PHQ116型自动连续批量混浆橇主要由动力系统、液压系统、气路系统、连续泥浆系统、批混系统、控制系统和管汇系统等组成,它采用高能混合器混合、喷射混合器混合、搅拌器混合和再循环离心泵混合等4种混合方式,以确保良好的混浆效果;通过管汇的优化设计可实现4种不同的作业模式,既有批混功能,也有自动连续混浆功能,解决了批混不能大量混浆、连续混浆密度不稳定的问题。现场应用表明,该型混浆橇混浆效果好,性能稳定,具有广阔的应用前景。     

SGJ600系列固井车

<正>江汉石油管理局第四机械厂是中国最大的固井设备研发制造基地,从中国制造的第一台固井车开始,石油四机人不断创新,在掌握系列柱塞泵和自动混浆控制技术的基础上,先后成功研制了中国第一台80M Pa沙漠压裂固井橇、第一台自动混浆固井车、第一台数显固井车,目前     

BSJ5310TGJ型双机双泵固井水泥车研制

为了适应油田恶劣的道路条件,满足大排量、高压力的固井工艺需要,以及自动化固井作业的要求,研制了双机双泵固井水泥车。该车采用车载方式,主要由重型越野底盘、动力系统、自动混浆系统、电气系统、液压系统和高低压管汇系统等组成,最高工作压力为97 MPa,最大排量为3.0m3/min,最大混浆能力为2.3m3/min。配置的自动混浆系统采用双变量控制,具有响应速度快、混浆精度高等优点,整车布局合理,操作方便。经性能测试表明,该固井水泥车的动力性强、自动化程度高,其运行稳定性和可靠性完全满足当前油气田固井作业要求。     

2300型固井车混配系统流场特性分析

为了提高2 300型固井车混配系统出口泥浆性能,在Fluent软件平台上搭建高能混合器、混浆罐流场仿真数值模型。在分析出高能混合器流场特性的基础上,利用UDF功能将高能混合器出口泥浆状态参数简化后赋值给混浆罐入口,将混配系统作为整体进行分析; 针对搅拌器桨叶形式、桨叶布局、桨叶角度、旋转方向、旋转速度5个混配系统性能影响因子,分别进行研究。仿真结果表明,高能混合器对于水、灰的预混起着重要的作用,UDF的引入可大幅减少仿真计算量,而桨叶的形式、布局和角度对于泥浆混合均匀性影响较小,旋转方向和旋转速度的正确选取对于提高现有设备的出口泥浆的性能有显著效果。研究结果可为固井车混配系统提供设计优化思路,为现场应用提供指导。     

固井设备发动机防爆系统研究

针对目前固井设备不具备防爆功能的问题, 烟台杰瑞石油装备技术有限公司研制了JCMS210固井混浆橇中Detroit8V—71N发动机防爆气控系统。在对柴油发动机的引燃源进行分析后, 阐述了防爆气控系统设计方案, 给出气控系统工作原理图。室内试验和中海油田服务股份有限公司的现场使用证明, 这种防爆气控系统性能良好, 工作可靠, 能满足ZONE2的防爆要求, 解决了固井设备的防爆问题。     

固井用混浆装置的液压驱动方式对比分析

针对固井自动混浆系统中混浆装置的驱动问题,对比分析了3种液压系统驱动方.单泵减压回路驱动系统的成本最低,单泵优先分流驱动系统的性价比最高.为了解决低温带来的问题,提出了下灰阀和高能混合器水阀的电控驱动方案.该系统应用于固井设备,提高了控制精度,操作简便,成本低,可使固并质量提高.     

HJC16固井批量混浆车

HJC16固井批量混浆车由江汉油田第四石油机械厂研制生产，是固井泥浆在注入油井前的泥浆混合设备，可以连续、大批量地混配出高质量水泥浆。     

多压力层系下固井液密度确定方法的研究

室内利用模拟试验装置进行了环空压差和层间压差与固井质量的关系的试验研究。结合现场调查和统计规律,建立了环空压差和层间压差与固井质量的关系图版。提出了高压层固井环空压差大于1MPa和低压层固井环空压差小于9MPa的情况下,用A级水泥原浆固井能够保证固井质量。建立了调整井小层孔隙流体压力的计算及调整方法,地层压力调整的临界系数为1.55,从而优化了固井液(包括循环钻井液、隔离液和水泥浆)密度设计,使其更加合理,在大庆油田调整井中得到广泛应用,有效地提高了调整井的固井质量。     

大港油田产能井固井质量技术研究与应用

大港油田产能建设正面向深层、老油田开发,深层高温及老油田的压力系统紊乱给固井带来了新的挑战,为此对大港油田产能井固井质量存在的问题进行分析,通过对深层高温井固井以及老区调整井固井质量影响因素的实验研究,提出缩短稠化时间、优选钻井液体系、提高配浆温度是提高调整井固井质量的有效措施,2012年措施实施后固井质量有了明显的改善。     

固井水泥浆的时变性分析

固井设计中，水泥浆的流变性是重要参数。对水泥浆流变参数估计偏差较大，将引起由此计算出的循环摩阻压力和施工设计排量出现偏差，导致顶替效率不高，甚至压漏地层。目前，国内外在注水泥设计时，都将水泥浆视为非时变性非牛顿流体。但是，水泥浆一旦配制后则开始发生水化反应。这必将影响水泥浆的流变性，水泥浆在不同的水化阶段显示不同的流变特征。为此，研究了不同水化阶段的水泥浆的流变特性。结果认为，在中、低剪切速率下，水泥浆的时变特征显著，而水泥浆在顶替过程中剪切速率多为300 s^-1以下。注水泥浆施工设计时，必须对水泥浆的时变性予以足够重视。     

基于FLUENT对SWX型静态混合器的研究分析

通过Pro/E软件进行SWX型静态混合器结构和流体模型的三维建模,并基于ANSYS Workbench下的FLUENT模块进行研究分析,采用标准的κ-ε数学模型对在湍流状态下的静态混合器进行流场、速度场、压力场和传热特性的数值模拟,研究静态混合器内流体的流动特性和混合机理。结果表明:流体沿轴向流动时由于混合单元的存在,使得均为匀速的流体出现了速度的分化,流体的轴向最大流速约为径向流速的1.3倍、周向流速的1.7倍,说明流体受到混合单元的阻扰产生径向和周向运动,使流体不断进行分散、分割和重组等形式的变化,而流体经过第3、4个混合单元后基本达到稳定状态,流速区域的分割也相对稳定;另外,流体流量的高低以及混合单元组的数量直接影响到混合器内压降的大小;最后,通过对比分析证实了静态混合器具有较强的传热特性,为SWX型静态混合器的应用、设计、安装提供了参考依据。     

高温大温差固井水泥浆体系研究

针对高温深井长封固段大温差固井面临的水泥浆顶部强度发展缓慢、易气窜等固井技术难题.在对高温大温差水泥浆设计难点分析基础上,通过合理设计水泥浆外掺料组成,优选抗高温性能好、对水泥石强度影响较小的外加剂,并研制出一种新型强度调节剂FZ-1,加快水泥石顶部抗压强度发展,最终设计出一套密度为1.90g/cm3,能有效解决顶部水泥浆超缓凝问题的高温大温差水泥浆体系.实验结果表明,该体系沉降稳定性好、失水量小、稠化时间可调、早期强度高且具有良好的防窜能力,能够满足循环温度为110～140℃,温差为50～70℃的高温大温差固井施工要求.     

抗高温水泥浆体系研究与应用

为了解决现有水泥浆体系抗高温能力差的问题,研制了抗高温降失水剂DRF-120L和与之配伍性好的其他抗高温水泥外加剂,开发了一种以抗高温降失水剂DRF-120L为主剂的抗高温水泥浆体系。在室内对该抗高温水泥浆体系的性能进行了评价,结果表明:该水泥浆体系能抗200℃高温;抗盐性能好,即使采用饱和盐水配浆,性能也能达到高温深井固井要求;失水量可以控制在100 mL以内;稠化时间易调;水泥石抗压强度高。该抗高温水泥浆体系在辽河油田、塔里木油田及华北油田的7口高温深井固井作业中进行了应用,固井质量全部达到合格以上。这表明该抗高温水泥浆体系综合性能能满足高温深井固井要求,解决了水泥浆体系抗高温能力差的问题。      

YLL522系列自动混浆固井水泥车

传统固井水泥混浆作业,不仅劳动强度大,更难以准确调节干灰计量阀,水泥浆密度波动大,直接影响混浆质量,且作业后无法对数据进行分析。中国石油渤海石油装备制造有限公司石油机械厂生产的自动混浆固井水泥车,可以在精确测量水泥浆密度的基础上自动控制密度与液位,真实、全面地记录作业状态、设备状态与作业数据,提高了自动化程度,减轻了混浆作业强度、降低了混浆作业难度。文章介绍了该设备的主要技术参数、动力传动系统、混浆系统及突出特点,指出其设计合理、技术先进、操作方便、运行可靠,在混浆密度控制技术方面达到了国际先进水平。     

胜利油田深探井固井技术难点与对策

针对胜利油田深探井固井面临地层压力层系多、井壁稳定性差、高温、高压等复杂地质条件,固井施工工艺复杂,压稳、防漏难度大,固井工具可靠性差,导致固井质量合格率偏低等问题,通过系统分析固井技术难点及其主要影响因素,研究了配套的深探井固井工艺技术。针对深探井高温、高压条件下进行固井施工时防窜、防漏等的需要,研制了高温水泥浆、晶格膨胀水泥浆、低密度高强度水泥浆、防窜抗渗水泥浆等4种水泥浆体系;通过压稳设计分析、钻井液性能调整、前置液优选、高压井防窜、固井工具优选等,研究了具有针对性的固井技术措施。2012年,该深探井固井工艺技术在胜利油田61口井进行了现场应用,结果表明,固井质量得到明显提高,其中第二界面固井质量合格率由之前的40%~50%提高到82%。实践证明,综合配套的深探井固井工艺技术能够满足该油田深探井固井施工需要。