提高API螺纹油管和套管密封性的措施

API螺纹油管和套管由于在密封性能方面存在一定的缺陷 ,其使用受到了限制。为此 ,从API螺纹油管和套管密封的特点出发 ,提出 5项提高螺纹密封性的措施 :(1)改变螺纹加工公差 ,严格控制螺纹齿高、牙形角、锥度和中径的公差 ;(2 )使用特殊密封螺纹脂 ,即用国外产的Seallube螺纹脂和国产CATTS10 1螺纹脂 ;(3)提高螺纹表面处理的镀层厚度 ,使镀层厚度超过 6 0 μm ;(4)增加密封环 ,即在接箍螺纹部位加工密封槽 ,然后放置弹性密封环 ;(5 )严格控制上扣操作 ,采用扭矩 圈数及扭矩 位置等上扣控制方法。     

非API规格偏梯形套管螺纹的开发

为了满足特殊井况结构螺纹接头的需要,提出了非API规格套管设计方法,在原有API偏梯形螺纹齿形和参数的基础上,重新设计计算了中径、完整螺纹长度、管端至消失点总长度、接箍镗孔直径、管端至三角形标志长度和全顶螺纹长度等6项参数,对设计的非API规格偏梯形螺纹套管进行了有限元分析,并进行了拉伸试验和静水压试验。结果表明,设计的非API规格偏梯形螺纹套管性能满足相关标准要求,其抗拉伸及抗内压性能达到管体100％,抗压缩性能达到管体40%。     

非API钻具在小井眼水平井中的应用

苏里格小井眼水平井钻井中使用ф88.9 mm钻具出现"两小一高"(排量小、扭矩小、压耗高)的问题,使得螺杆在水平段钻进中动力不足,影响了提速提效。通过API REG 7G计算了钻杆管体的抗扭强度,通过有限元软件分析了接头尺寸与抗扭性能的关系,并根据特殊钻井工艺参数对API钻具接头扣型的要求,提出使用双台肩接头,解决了苏里格水平井钻井中无法在ф177.8 mm技术套管内使用ф101.6 mm钻具的技术难题,实现了钻井过程中的大排量、高螺杆输出扭矩、低循环压耗,满足了苏里格小井眼水平井钻井的需要。     

钛合金油井管的耐腐蚀性能及应用研究进展

试验研究结果表明,钛合金材料具有优异的理化性能和耐腐蚀性能,可以用该材料制造油管和套管,满足高含硫油、气井的耐腐蚀要求,并具有低密度、高强度、成本低的优点。钛合金材料具有弹性模量低、散热系数小和表面易损伤的特性,为了提高油管和套管螺纹的强度和抗粘扣性能,提出了特殊螺纹的结构设计思路和表明强化处理工艺。钛合金油井管的研究与应用对我国深层油气的开发具有重要意义。     

API油管螺纹激光淬火技术应用

应用激光表面热处理技术对API油管螺纹表面进行淬火,在保证原机体钢级屈服强度、抗拉强度、伸长率和冲击功等力学性能的条件下,既不改变螺纹的几何尺寸精度,又能增强螺纹的表面硬度和耐磨、耐蚀性能,提高油管的使用寿命,可有效解决采油作业中的油管粘扣问题。     

API J55套管的膨胀性能分析

可膨胀的套管管材是膨胀套管技术的核心技术之一。模拟井眼中的套管膨胀力学环境，对3根国产114.3 mm API J55套管（壁厚6.35 mm）在原始状态和热处理状态下分别进行了径向6.2％及16.5％的膨胀试验，对膨胀前后套管的几何精度、材料相关性能及套管的实物性能进行了检验。发现标准API　J55套管在进行幅度为16.5％的径向膨胀后，仍然具有较好的基本性能指标，但同时发现该种套管由于材料性能方面的原因，存在变形困难的问题，还发现套管在膨胀后抗挤强度下降显著。分析结果对于可膨胀套管管材研究具有重要参考价值     

油井管腐蚀现状与防护技术的发展趋势

油气田的油井管主要包括油管、套管和钻杆等.随着石油天然气勘探开发的发展,油气开采面临的环境越来越恶劣,特别是高含二氧化碳、硫化氢和硫元素等含硫组分油气田的相继出现,使得油井管的腐蚀、结蜡和结垢等问题也越来越突出.文章对油井管管材的腐蚀情况进行综述,分析了产生管材腐蚀的主要原因,对其防护技术进行了归纳分析,对比了现有不同防护技术的优缺点,并结合国内实际应用情况,对未来防护技术的发展研究趋势做了展望.     

油气田工程物资管理模式研究——以A油气田为例

油气田工程物资管理是控制投资成本的重要手段.对工程物资需求和钻井进尺的关系进行了研究,得出了其间的比值关系以及油管、套管与钻井进尺的回归公式并进行了预测;根据工程物资随机型需求控制系统模型,研究了A公司的合理库存;通过与实际库存的比对,找出了库存升高的主要原因,如工程物资需求的不确定性,原材料价格上涨,套管、油管采购量突增,A公司业务扩展及气田开发重点转移等;提出了分类采购分类管理、建立库存余料管理机制、整合资源建立联合库存管理模式、保持合理的半成品存货、充分发挥信息在物资管理中的作用等一系列管理策略.     

API油套管粘扣原因分析及预防

对塔里木油田API油、套管粘扣问题进行了全面调查研究,对部分油、套管抽样进行了上、卸扣试验,并在几口井进行了油、套管下井试验。认为API油、套管粘扣原因既与产品质量有关,也与使用操作不当有关。油、套管螺纹加工质量不高,更容易发生粘扣。为保证油、套管的质量,制定了塔里木油田油、套管抽样上、卸扣试验补充技术条件。使用操作不当导致油、套管粘扣的因素主要包括碰伤、偏斜对扣、引扣不到位、上扣速度快、上扣扭矩不当等。为解决油田使用操作不当导致的粘扣问题,研制了预防油、套管粘扣的新型引扣钳专利产品,并制定了塔里木油田油、套管使用和维护操作规程。经过在几口井推广应用以上预防措施,有效地防止了由于操作不当导致的油、套管粘扣。     

由石油套管失效看API标准的不完善性

华北油田二连油区某油井在油层压裂的试压过程中,使用的N80-1套管发生横向断裂事故。经国家钢材检测部门检测发现,该套管的化学成分和拉伸性能等强制性指标都能够满足APISpec5CT标准要求,但套管的金相组织和纵向夏比冲击功等非强制性指标不符合该标准要求,而且化学成分存在分布不均匀现象。这些因素导致了套管的质量缺陷,从而发生失效事故。这起失效事故暴露出APISpec5CT标准的不完善性。建议API石油套管标准委员会能结合油田生产中出现的套管失效问题,加强有关要求,避免类似失效事故的发生。     

油 套管粘扣和泄漏失效分析综述

对我国油田油、套管粘扣和泄漏事故进行了大量调查研究和失效分析,给出了油、套管粘扣和泄漏的定义。分析了由于机械加工、表面处理和螺纹脂质量不合格以及使用或装配不当等导致油、套管粘扣和泄漏的原因。从材料选择、螺纹接头质量控制、内外螺纹接头参数匹配、螺纹脂优选和现场使用操作等方面提出了防止粘扣和泄漏的措施。     

钻柱立根排放升降臂的受力性能分析

为了分析海洋钻井平台中的二层台立根动力排放升降臂的强度,采用ANSYS有限元软件,在合理选取钢材特性基础上,采用单元为8节点的Solid45建立分析模型。在升降臂悬臂夹头的端部施加集中载荷来模拟端头自重力和外载荷,进行竖向位移分析和Mises应力分析。根据分析结果,在悬臂板和滑道连接处增加加强板,使其强度满足规范的要求。     

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本文介绍了陕北气区陕35井第一次下光油管(即不带封隔器)酸化的施工情况,并结合该地区的地层压力特征分析了光油管酸化施工的可行性及应用限度。     

油气井杆管柱力学研究进展与争论

油气井杆管柱是石油钻采作业的脊梁和中枢神经。在石油与天然气工程学科中,油气井杆管柱力学是一门重要的应用基础科学。先介绍了油气井杆管柱力学的相关专著、从事油气井杆管柱力学研究学者、研究油气井杆管柱力学的方法并澄清了一些基本概念;进一步重点介绍了油气井杆管柱力学基本原理、油气井杆管柱的运动状态、油气井杆管柱动力学基本方程、油气井杆管柱的稳定性、油气井杆管柱的稳态拉力扭矩、下部钻具三维力学分析、钻柱动力学、套管柱力学分析、测试管柱力学分析、压裂注水注汽管柱力学分析、有杆泵抽油系统诊断和参数优选与节能、采气管柱的振动、管柱的冲击震动、膨胀筛(套)管力学分析、隔水管柱力学分析、振动波信号在管柱中的传播、管柱的磨损和腐蚀与冲蚀、管柱的剩余强度和疲劳强度预测等方向的进展与争论;展望了油气井杆管柱力学的重点研究方向。     

大位移井钻柱粘滑振动机理分析及减振研究

通过将钻柱系统等统一成一个集中质量摆,分析了在非线性钻头扭长和钻柱与井壁间摩扭矩作用下钻柱系统的稳定性,并从钻柱氯转振动能量度,阐明了钻柱产生的粘滑振动的原因,在对非线性钻头扭矩和钻柱与井壁间摩扭矩进行适当简化的基础上,给出了钻柱产生的粘滑振动的判别式,分析了钻柱粘滑振动的影响因素及防止和消除钻柱粘滑振动可能 的途径和措施,并对顶部扭矩负反馈减振方法进行了讨论,给出了其数值模型拟结果。     

裸眼中测压缩式封隔器胶筒材质与力学分析及其改进

针对中途测试掉胶筒的问题，首先检验了现用裸眼压缩式封隔器胶筒的理化性能，对掉井概率最高的压缩式封隔器胶筒的材质和应力进行了分析，在此基础上，改良了胶筒材质及成型工艺，以胶筒强度安全为条件提出了裸眼中测允许测试压差的计算方法。检验表明，现用丁睛橡胶制作的、用裹胶方式模压成形胶筒的拉伸强度与扯断伸长率达不到标准要求；用改进氟橡胶制作、用注胶方式模压成型胶筒的各项指标都高于标准要求，最高耐温达到190℃，最大工作压差70MPa，优于用丁睛橡胶制作的胶筒。用改进材料制作的胶筒，在允许测试压差范围内下井使用，未发生掉胶筒事故，基本解决了裸眼中测胶筒损坏的问题。     

水平井钻柱接触摩擦阻力解析分析

建立了大斜度定向井及水平井起下钻过程中钻柱摩擦阻力微分方程，并推导得到钻柱摩阻的解析解。采用计算公式对长庆油田塞平－１水平井所用典型钻柱结构的摩阻进行了理论预测，预测结果与现场实测数据较吻合，验证了理论模型的合理性。     

适用于弯曲井段的高效密封钻杆接头研究

API标准钻杆接头的应力极值较大,应力集中现象比较严重,容易发生疲劳失效,为此设计了新型钻杆接头结构。在准确测定摩擦因数的基础上,利用有限元分析软件MSCMarc对2种结构的钻杆接头在受扭矩、扭矩+拉伸载荷及扭矩+压缩载荷作用下产生的不同变化进行了比较分析。结果表明,新型结构在保持与普通API接头具有相当的连接强度时,还显著提高了接头的抗扭性能,而且其密封性能优于API标准接头,不容易发生胀扣和刺漏等失效事故;与API标准钻杆接头相比,新型结构更适用于大扭矩、弯曲载荷的高压及超高压等复杂的油气井中。     

射孔参数对套管强度影响有限元分析

在不同的孔密、孔径和相位角情况下,应用板壳弹性体线性理论模型,对射孔套管进行了有限元分析,并对射孔套管强度的影响程度进行了计算。结果表明:孔密小于32孔/米时,套管强度的影响程度不大;孔径小于16mm时,套管强度的影响程度可以忽略;90°相位角套管强度影响程度最低。     

电缆式地层测试器应用效果分析

介绍了电缆式地层测试器的基本功能,通过准噶尔盆地和塔里木盆地的地质应用实例对其在油气田勘探阶段的使用情况作了详细叙述,如在探井中测量地层压力、进行储层渗透性评价、井下取样和现场组份评价.将电缆式地层测试器的测量结果与传统钻杆测试技术测量的结果作对比,分析其测量结果产生差异的原因和电缆式地层测试器使用中应注意的问题.由于地质条件和测试目的不同,可根据实际情况选择使用电缆式地层测试器或钻杆测试技术.指出在国内不少油田,电缆式地层测试器还未能发挥其优势.最后给出了现场使用中的几点具体经验.