钻井机器人的连续油管钻压和钻速控制模型

连续油管钻井机器人利用机身内外的钻井液压力差作为动力源，可在牵引连续油管的同时加载钻压。以钻井机器人为基础，建立连续油管钻柱动力学模型，并推导出通过钻井液排量控制钻压和钻速的单参数控制数学模型；对钻井机器人引入调速回路，建立具有调速功能的钻柱动力学模型；在溢流阀调定压力大于机身内外压差时，推导出利用钻井液排量和节流阀流通面积两种参数控制钻压、钻速的数学模型，在溢流阀调定压力小于机身内外压差时，推导出利用钻井液排量、节流阀流通面积和溢流阀调定压力3种参数控制钻压、钻速的数学模型；以11.43 cm（4.5英寸）井眼为例，对上述3种数学模型进行了分析。分析结果表明：钻压、钻速随钻井液排量的增加基本呈线性增加，在钻井液排量大于0.005 m³/s时，钻井机器人能够向前爬行，在钻井液排量大于0.005 7 m³/s时，钻头能够正常钻进；调节节流阀流通面积和溢流阀调定压力，可以在一定范围内无级调钻压和钻速；3种控制方法相结合，可以实现小排量、大钻压，及大排量、小钻压等钻井参数的控制。以控制模型为基础，针对不同井下工况建立钻进工艺的专家数据库，以钻井机器人为"大脑"，结合井下随钻测量数据就能够实现闭环控制，自动钻进。     

速度管柱工艺在东海某气井的研究与实践

东海多以边底水气藏为主,而气井出水一直是制约气井产能及寿命的一个难题,产水气井开采中后期,由于产层压力下降、水量增加,往往出现积液不能及时排出而使产量降低甚至停止自喷生产的情况。该文介绍了速度管柱排液采气的工艺研究以及现场应用情况,并从工艺和工程上进行分析和总结,具有较好的技术应用价值。     

连续油管环焊接头的疲劳性能

针对连续油管环焊接头疲劳寿命大幅下降(通常只有管体疲劳寿命的20%左右)的现象,采用硬度计、光学显微镜、SEM和EBSD对环焊接头的组织性能进行了分析。结果表明:在热影响区(HAZ)存在一个明显的软化区,该软化区位于距熔合线5 mm左右处,与母材相比,软化区硬度下降8.5%;平均晶粒尺寸由4.9μm增长至8.4μm,位错密度由1.1×10~(14)m~(-2)下降为3.3×10~(13)m~(-2),下降了70%,由于位错密度下降使得连续油管环焊接头部分区域强度下降,从而形成软化区,严重影响了连续油管的疲劳寿命。另外,对管材进行焊前热处理,以及在焊接时加速冷却可使环焊接头的软化程度降低,疲劳寿命提高。     

油管拖动水力喷射压裂在车排子油田的应用分析

针对车排子井区特低渗、严重非均质性的层特性,使用普通分层压裂效果差的问题。开展了该区块油管拖动水力喷射压裂,结合微地震裂缝监测,压裂层发育形成三条高角度裂缝,渗流阻力下降率为2.63-2.72倍;日产液增加11.92t/d;微地震监测评价认为本次油管拖动水力喷射压裂效果比较明显。车302井区的成功经验表明油管拖动水力喷射压裂针对岩体区域裂缝发育,具有严重非均质性的特低渗储层的压裂具有较好的适用性。     

某油井P110油管腐蚀穿孔原因

西部油田某油井油管发生严重腐蚀甚至穿孔。通过宏观形貌和显微组织观察、化学成分分析、硬度测试、拉伸和冲击性能测试、腐蚀产物检测等方法对油管失效原因进行了分析。结果表明:油管在含Cl^-、H2S、CO2酸性环境下发生了均匀腐蚀和局部腐蚀。均匀腐蚀由H2S-CO2-H2O(Cl^-)体系引起的析氢腐蚀所致;而CaCO3沉积造成的微电偶效应以及Fe^2+与地层水中Cl^-的水合作用导致了油管的局部腐蚀穿孔。建议油井管材采用具有一定抗硫性的P110-3Cr钢或耐蚀性能更优的钢,并添加缓蚀阻垢剂进行防护。     

复合式齿形抽油杆扶正器设计

针对有杆泵采油系统中抽油杆、油管偏磨现象。结合有杆泵抽油工作状态,应用机械设计方法对复合式齿形抽油杆扶正器进行了结构、材质、工作原理三个方面的设计。结合19mm抽油杆配合50.3mm油管进行了具体尺寸设计。该设计从理论上能够有效降低偏磨现象,延长扶正器使用寿命,提高经济效益。     

射孔下泵联作工艺技术在低渗透油田的应用与认识

常规射孔作业工艺射孔后起下管柱次数多,浪费人力、物力,且射后易发生井喷,给作业施工带来困难,同时也给地面环境造成极大污染。为了提高施工效率,同时又保证高含气井、异常高压井射孔施工过程的安全,有必要应用射孔下泵联作工艺技术进行施工。射孔下泵联作工艺技术即射孔与下泵生产一次完成工艺,该工艺采用一趟管柱完成射孔和抽油生产,不但能减少作业工序和投产时间,节省施工成本,也可以避免压井液对油层的伤害。本文介绍了射孔下泵联作工艺的原理与施工工序,并对近两年在低渗透油田采用该技术施工的油井进行了效果分析,通过分析结果对今后继续在低渗透油田采用该技术提出了指导性意见。     

石南21井区抽油机井井下偏磨分析及对策研究

近年来,石南21井区抽油机井井下偏磨现象日益严重。2013年由于井下抽油杆、油管偏磨直接导致油井不出而检泵的比例高达51%,而存在偏磨现象的井占到所有检泵井的81%。本文通过对石南井区井下偏磨现状进行统计分析,结合国内部分油田防偏磨经验,从工艺和井下材料两方面着手,提出了石南21井区抽油机井防偏磨技术措施。