深水生产滑套密封设计及试验

目前常规生产滑套的密封元件大多采用橡胶制造,在滑套开启和关闭过程中,随关闭套一起移动,因而容易磨损,使用寿命短。论述了深水生产滑套对密封件的基本要求、常用几种密封材料的性能对比以及常用密封形式(V形密封组、T形密封圈和U形密封圈)。针对深水生产滑套面临的复杂工况,结合各种密封圈的密封特点设计了密封组合,并介绍了密封组合的特点。分别对每个密封单件进行压力测试,并对密封组合反复进行承压能力测试。测试结果表明,在温度150℃、压力60 MPa的工况下,V形密封组、U形密封圈及T形密封圈单件承压稳定,密封性能良好;在同样工况下长达300 h的介质浸润过程中,密封组合能正常运动50次并密封住60 MPa的压力。因此,密封结构设计合理,能满足深水生产滑套的工况要求。     

海上油田水平井控水完井技术现状及发展趋势

水平井开发技术已在底水油藏、薄层油藏及低渗透油气藏的开发中得到了广泛的应用。但是,在油田实际生产过程中,水平井见水快、含水率高是一个普遍性的问题。介绍了海上油田出水现状、出水机理以及常用的中心管控水、ICD控水、AICD控水等几种控水技术。根据海上油田开发趋势,智能完井控水技术是未来主要的发展方向,具有很大的开发价值。     

智能完井液控滑套开关压力设计与验证

液控滑套是智能完井系统中的核心工具,通过滑套开、关及开度变化控制不同层段的产液量。如何计算设计开关压力是智能滑套设计中需要解决的重要问题。论文分析了智能滑套开关压力与摩檫力的关系,并分析了影响摩檫力的主要因素,通过计算分析推导了滑套开关压力的计算公式,并计算了自行研制的液控滑套的开关压力。通过多次实验验证,理论计算和测得的滑套平均开关压力仅相差4%,验证了计算分析的准确性,对后续液控滑套的优化设计和智能完井系统在国内外油气田的应用具有参考意义。     

基于CATIA的修井机作业人机分析与优化

结合人机工程学理论和计算机辅助工具,基于人体生理特性分析、人体测量、作业姿势评价、作业空间设计等人机工程学研究方法,利用CATIA软件建立了符合中国人人体特征的虚拟人体模型和虚拟修井机模型,完成了操作人员作业姿态评估及快速上肢评价等工作,并对现场作业视野、手触及范围进行合理的人机分析。依据评价结果设计了修井机操控平台,使之满足坐姿舒适性、视野宽敞性和操纵轻便性的人员作业要求,从而达到减少动作疲劳、提高作业效率、降低劳动强度的目的。     

筛管内射孔压裂一体化工艺研究与应用

针对过筛管压裂工艺的射孔和压裂需要两趟管柱,且TCP射孔方式的施工成本较高以及压裂过程砂比高的问题,研究了筛管内射孔压裂一体化管柱工艺,该工艺将射孔和压裂集成一趟管柱,用水力喷砂射孔代替TCP射孔,采用射孔后开启投球滑套的方式,保证射孔枪在压裂中不被堵塞,并成功应用1口井,大幅降低施工周期,节省施工成本。     

基于黏度敏感性的流量控制阀研究及应用

在石油开采过程中,由于底水锥进、储层非均质性等原因会出现油层出水现象,这会导致产油量递减加快,于是不断有新技术被应用到油井完井之中,以达到延缓水突破和控水增油的目的。为此,文中研发了一种基于流量控制阀的控水技术,该结构可根据流体黏度大小自动控制阀体过流量,限制低黏度流体的通过性,在一定程度上起到了控水的作用。借助CFD软件对该项技术进行深入研究,并通过对流场特性分析,剖析了其工作原理及工作特性,该技术经渤海油田现场应用验证,取得了显著的控水增油效果,为控水生产的相关工具开发提供了理论依据及技术支撑。     

基于CATIA的修井机作业操控室人机工程设计

为了提高油田修井机作业操控室的操作效率、操作可靠性和安全性,本文对现有修井机的两种常见作业操控室存在的不足进行了详细分析,根据人机工程学的设计理论结合修井机作业要求对操控室的座椅、大刹、仪表盘、操纵杆等主要构成元件进行人机优化设计,提出了一套新的作业空间设计方案。并使用CATIA软件对设计方案进行实际尺寸建模,利用该软件建立符合中国地区人体测量参数的主要百分位虚拟人体模型,由此仿真模型为依据运用CATIA软件完成人员作业姿态评估工作。最终达到了"坐姿舒适性、视野宽敞性和操纵轻便性"的目标,证明了设计方案的可行性和实用性。     

基于FLUENT的流量控制阀优化设计及试验

在水平井开发过程中,由于底水锥进、跟趾效应等原因会导致油井高含水,给油田稳产增产带来困难。利用FLUENT建立自适应流量控制阀的仿真计算模型,对其核心结构进行优化设计,并分析不同工况条件下的性能参数。经试验验证,所设计的自适应流量控制阀的油水流入控制比从常规的4.4倍提高到8.5倍,还可以随着流体黏度的变化,自动调节过流阻力,达到控水增油的设计目的。     

油井控水阀流体参数敏感性分析

流入控制装置的应用在一定程度上缓解了水平井开发过程中由于底水锥进、储层非均质性和天然裂缝等因素导致的油井高含水问题。该技术在渤海油田水平井应用19井次,其中有明显控水效果的仅占57.9%,个别应用未达到控水预期。为了提高控水阀的应用成功率,建立海上常用控水阀的流动模型,采用FLUENT流体力学软件,分析了常见的控水阀的各项流体参数敏感性。分析得出,喷嘴型控水阀适用于低液量的稠油油藏; 螺旋型控水阀适用于高液量的低黏油藏; 长管型控水阀适用于高液量的稠油油藏; 自适应型控水阀对含水率变化最为敏感,适用于不同出水阶段的油井控水,应用于井下后可保证油井长期稳产。     

疏松砂岩储层精细化分段控水技术研究与应用

疏松砂岩储层水平井开发过程中,由于储层非均质性等易导致过早见水,也加剧了地层出砂的风险.为解决水平井控水防砂技术难题,对颗粒型材料分段封隔技术进行了理论分析及渗流阻力试验,并对控水筛管进行了结构改进及充填试验.渗流阻力试验中,颗粒型材料充填后每根筛管的轴向渗流量约为径向渗流量的1/6,大幅降低了水的轴向窜流;结构改进后...