气体钻井地面分离器撬装技术

现行气体钻井工艺都是将井筒携岩气体直接排放或放燃,既污染环境又浪费能源,对于成本较高的钻井介质氮气或者天然气,钻井成本更高.为了回收钻井介质氮气或者天然气,设计了气体钻井地面分离工艺和分离器撬装,分离器撬装由一级、二级旋风分离器、料罐、缓冲罐及料罐液位自控系统组成.料罐的排料系统可以循环利用井场污水池中的污水进行液体输送,节约了成本.在缓冲罐上设计了安全阀,当分离器撬装压力超过设计压力时,可以对分离系统进行卸压.该分离器撬装具有分离效率高、自动连续排料的特点,而且便于运输和现场安装.气体钻井现场应用结果表明,该分离设备分离效率能够稳定地维持在99.6%以上,过滤器净化后的气体完全可以达到进入压缩机进行回收的要求.     

气体钻井地面分离系统的现场试验研究

气体钻井地面分离系统是用来回收环空返回到地面的携岩气体.为检验气体钻井地面分离系统的现场适应性能以及对钻井操作的影响,在气体钻井现场进行现场试验.试验结果表明:两级旋风分离器分离总效率维持在99.8%以上,分离性能高效稳定;过滤器出口浓度在0.02～0.05 mg/m3之间,且出口气体中粉尘最大粒径小于5 μm,完全能够达到回收利用的要求.该地面分离系统的使用对气体钻井立管压力影响较小,证明井口携岩气体回收利用可行.     

天然气钻井气体回收装置设计探讨

针对天然气钻井没有气体回收设备,采用放空燃烧产生巨大浪费的现象,在调研的基础上确定了天然气钻井气体回收的工艺流程,在理论上建立了回收效率的计算模型,且进行了分离效率的推算。根据国内油田天然气钻井的现状,开发了一种高效、实用的天然气钻井气体回收装置,该装置由旋流分离器、过滤器、沉砂罐、控制阀组等部分组成,其处理量达120m3/min。     

各种旋风分离器流量与结构尺寸关系探讨

旋风分离器是一种成本低、效率高、可靠性高的颗粒和液滴捕集设备，它的可靠性在于没有运动部件，而且能在非常恶劣的操作环境下运行．旋风分离器被广泛用于轻工业和重工业，既可以设计成分级器，又可以设计成分离器。本文通过分析不同的旋风分离器模型，得到结构尺寸与流量之间的关系。     

气体钻井可循环回收地面流程设计

气体钻井现有地面流程上,通常是循环介质直接从排沙管线中排出,采用降尘装置最大限度的减少粉尘污染,对于天然气钻井中的天然气则是采用在出口处点火燃烧,成本非常高,且如果点火不及时,会污染环境,风险也较大。可循环回收地面流程能够将循环介质,特别是氮气和天然气重复再利用,能够大大节约成本,减少环境污染,降低风险。     

钻井用四相分离器的现状及发展趋势

钻井用四相分离器（地面密闭分离系统）是实施欠平衡钻井作业所必配的装备,目前该分离系统在国外已被广泛使用。为在国内推广应用欠平衡钻井技术,介绍了国外VETERAN能源公司、哈里伯顿和威德福公司所研制的钻井用四相分离器结构及原理,阐明了它们的应用范围和技术特点,同时还介绍了中国石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院研制的WS2×8-1.5/1型四相分离器,分析了国内外四相分离器的设计差异和应用情况。强调了研制和使用钻井用四相分离器的必要性和其在未来欠平衡钻井作业中的重要性。     

双梯度钻井分离器设计及其分离效率的研究

针对目前双梯度钻井中分离器的分离效率低的技术难题,设计了能够对空心球实现高效分离的过滤分离器.对过滤分离器的结构以及工作原理进行了介绍,基于分离器的结构,建立了工具的物理模型,依据给定的边界条件对其进行了强度校核,验证了工具的可靠性.根据工具的内部流场结构,建立了流体域物理模型,并结合多孔介质模型和欧拉多相流模型对分离...     

气体钻井地面分离设备液体排料系统的设计研究

目前,氮气、天然气欠平衡钻井过程中将由井筒返回至地面的气体进行直排放燃,这样既污染了环境,又浪费了能源,增加了钻井成本.为此,设计了一套气体钻井地面分离系统对由井筒返回至地面的气体进行回收,并对分离设备的排料系统进行了设计研究.为充分回收气体并保证连续排料,采用了液体排料的方案.液体输送需要保证排料速度大于临界流速,而临界流速与所输送固体的粒径有关,通过调研和采样分析,掌握了井口钻屑粒度分布范围,确定采用相应的B.C.克诺罗兹公式计算排料临界流速.同时,为了达到带压锁气排料的目的,设计了料罐液位自控方案.最后,针对气体钻井的实际工况对排料系统进行了实例设计,并进行了排料系统携岩排料能力试验,证明所做的设计可行.     

川东地区气体钻井的应用

川东地区砂、泥岩互层频繁,地层致密,可钻性差,气层繁密,常规钻井效率低,采用气体钻井可以显著提高钻井效率,但还存在井壁失稳、地层出水和出气、断钻具等问题.通过分析川东地区空气钻井的各种复杂情况,研究应对措施,提出了采用充气泡沫、氮气钻井及换钻井液技术解决地层出水、出气等复杂问题,同时配置空气锤、减震器工具以提高川东地区空气钻井的质量和安全性.     

旋风分离器的改进与发展

旋风分离器的分离效率是炼油厂催化剂消耗的关键，并直接影响炼油厂的经济效益。本文介绍了针对提高分离效率和使用寿命，以及减少结焦等方面，对其结构、材料及衬里等进行的改进。     

靖边气田集气站放空系统运行分析

针对靖边气田集气站放空作业过程中出现的气井采出水污染周边场地的问题,从放空分液和火炬燃烧两个环节进行分析,查找出存在的问题,通过对比选型,提出采用双筒式闪蒸分液罐和旋风式放空分液火炬的放空工艺模式。通过现场试验和运行数据的统计分析结果得知,双筒式闪蒸分液罐和旋风式放空分液火炬可以很好地满足产水气井的放空作业,该套放空系统具有良好的环境效益和社会效益,值得推广应用。     

欠平衡钻井用泥浆/气体分离器的定尺评估

随着欠平衡钻井技术的迅速发展,对地面装置中泥浆/气体分离器的处理能力要求越来越高。迫切需要设计和生产适用于欠平衡钻井作业的泥浆/气体分离器。文章就欠平衡钻井作业用泥浆/气体分离器的定尺计算和评估进行了讨论。     

高密度钻井液除气系统设计与模拟试验

针对高压气井使用的高密度钻井液受气侵后除气难度大的问题,设计了室内模拟2级除气试验台架,并给出了具体的试验方案。应用计算流体力学软件模拟分离器内流场分布情况,优化和完善了分离器结构和操作参数。结合室内实测数据分析认为,高密度钻井液由于受高粘度的影响,使得气泡滑脱逃逸能力降低,气泡浮于液相中的时间增加;重力式除气可以清除大气泡,离心式除气可以清除毫米级的小气泡,二者结合使用可以很好地解决高密度、高粘度钻井液除气困难的问题。     

气体钻井设备在新疆煤层气项目中的应用

大多数煤层气藏具有低压、低渗、低饱和度等特点,这使得一方面在煤层钻井过程中容易出现井漏问题,另一方面使得常规增产改造和降压开发技术难于奏效。通过对气体钻井设备在新疆煤层气项目中充气欠平衡钻井和注氮驱替甲烷施工的分析,表明气体钻井设备对于解决地层漏失和提高煤层气的采收率具有很好的现场应用效果。     

井下油水分离系统设计及参数敏感性分析

井下油水分离技术选井条件苛刻,系统设计复杂,在应用过程中受到很大限制。针对井下油水分离系统的设计方法展开研究,介绍了该系统的工作原理和系统构成,在分析各子系统流动规律以及子系统间协调规律的基础上,采用节点分析方法,建立了电潜泵井下油水分离系统的设计模型并给出了计算实例。对主要影响参数进行敏感性分析,结果表明,旋流分离器起到分配能量的作用,是系统协调工作的核心,同时地层产液量、注水启动压力、吸水指数对设计结果有较大的影响。该模型的建立为井下油水分离技术的现场实施提供了可靠的设计依据。     

井下油水分离系统及往复式双液流泵设计

井下油水分离系统由双液流泵、旋流分离器和原油提升泵三大部分组成。工作时 ,利用双液流泵和旋流分离器将井下产出的高含水原油增压后经旋流分离 ,含油浓度极低的水相介质被直接注入注水层 ,经旋流分离器浓缩后的原油相介质经原油提升泵采出地面。在分析井下油水分离系统工作原理的基础上 ,介绍了双液流泵的结构设计 ,泵流量的理论计算公式 ,并给出了双液流泵单向阀阀球的运动微分方程。试制的井下油水分离系统在辽河石油勘探局曙光、兴隆台和金马等采油厂的现场试验中 ,收到了显著的降水稳油效果。     

浅谈欠平衡钻井用液-气分离器的结构和设计

介绍了3种欠平衡钻井用液一气分离器及其结构，对液气分离器U型管的设计及最大处理气量估算进行了讨论，并提出设计时应注意的几个问题。     

随钻监测技术在气体钻井中的应用

气体钻井是近年来兴起的一种实用钻井技术,具有保护油气产层、提高钻速、缩短建井周期及处理井漏事故等优点,应用范围越来越广泛。与常规钻井液钻井相比,气体钻井是单向循环,使用气体作为循环介质来携带岩屑、清洗井眼,使得现有录井监测系统还不能满足气体钻井现场参数监测需要,易出现钻具失效、井下燃爆、地层出水及井壁坍塌等复杂钻井问题,影响气体钻井的安全性。基于井下燃爆理论和监测监控系统技术,开展了随钻监测基本原理研究,形成了UBD气体监测系统及分析技术;通过在多口井气体钻井现场服务,验证了气体监测系统及分析技术的合理性和实用性,为安全顺利实施气体钻井提供了有力的技术支持。