连续油管椭圆度恒磁检测技术及装置研究

针对连续油管储藏、使用和寿命分析对椭圆度检测的要求 ,根据恒磁检测原理和简化等效磁路的计算分析 ,研制了连续油管椭圆度恒磁检测装置。装置由恒磁检测传感器、光电编码器、信号采集处理卡、计算机 (包括信号分析处理软件 )以及显示打印单元等组成。室内静态和动态试验表明 ,装置分析处理软件能够适应一次检测油管 2 0 0 0m ,最大椭圆度检测平均相对误差为 1 2 7%。辽河油田现场试验时检测连续油管 12 0 0m ,表明装置整套软硬件运行正常 ,检测数据稳定 ,有较强的现场适应性和可靠性。     

连续油管缺陷综合检测传感器的磁路设计

为了在现场能同时检测连续油管金属截面损耗缺陷 (LMA)和连续油管局部缺陷 (LF)两类磁特性完全不同的缺陷 ,做了连续油管缺陷综合检测传感器的磁路设计。传感器的励磁源选择具有较高性价比的钕铁硼永磁体NdFeB ,选用多回路励磁方式。为了获得较好的缺陷检测信号的信噪比 ,经过对磁路的理论计算和磁化曲线的分析 ,提出连续油管检测时磁场强度应选在磁化曲线的近饱和区。磁路尺寸参数设计时 ,磁轭和极靴的尺寸应尽量小 ,但又不能进入饱和区     

连续油管的挤毁压力分析

随着连续油管在高压井和超深井中作业次数的增多,连续油管的压力挤毁问题日益突出。现文根据连续油管在井下的应力状态,推导了理想圆截面管的外部挤毁压力公式和椭圆截面管在无内压和存在内压２种情况下的外部挤毁压力公式。     

连续油管分层缺陷磁导率扰动电磁检测方法与检测系统

板材的分层缺陷检测通常采用超声测厚法实现,但超声测厚法对近表层检测存在盲区,且高速检测系统复杂、成本高。本研究提出一种连续油管分层缺陷的磁导率扰动电磁检测新方法,并设计了相应的检测系统。该系统利用永磁体沿钢管或钢板的法向施加磁力,管板内分层产生内部磁场的畸变,进而引起局部区域的磁导率扰动,这一扰动沿厚度方向传递到表层,在空间上差动的涡流探头测量表层磁导率的相对变化,即可实现内部分层缺陷的检测与评估。从机理上阐明了分层缺陷的埋深对测点处相对磁导率变化的影响;随后,基于有限元模型研究了分层的长度、埋深、分层厚度等因素引起的测点处磁导率变化;最后,试验验证了理论分析和仿真结果的有效性。     

连续油管检测技术综述

介绍了连续油管失效机理和国内外开发的连续油管检测系统及检测效果;分析了连续油管无损检测方法的发展需求和限制及基于电磁和超声检测技术的检测系统的特点;展望了连续油管检测的发展方向。     

连续管在线检测装置研究与应用

针对在役连续管缺乏简便而有效检测手段的问题,研制出直接安装在连续管作业机上的连续管在线检测装置。该装置的安装位置位于滚筒与注入头之间,并与压管盒相连。考虑到设备安装、拆卸的方便性和安全性,检测装置尽可能制作轻便,并采用两瓣铰接式结构。现场应用情况表明,连续管在线检测装置现场应用10余次,累计检测连续管约4万m,具有灵敏度高、性能可靠和安装方便等优点,可以满足现场连续管缺陷检测的需求。     

双向应力椭圆方程在连续油管作业中的应用

连续油管作为简单、快捷的不压井修井设备，越来越受到油气田的重视。由于连续油气管在起下过程中将受到拉伸力、压缩力、内外流体压力及其它井下各种复杂力的作用，以及与钻具、常规油管相比的轻、柔特性，所以连续油管的性能和质量对连续油管作业成功与否十分重要。为避免连续油管发生屈服形变，影响作业的安全和质量，充分认识连续油管受力形变具有重要的意义。文中引入双向应力椭圆方程来指导连续油管的强度计算。     

连续油管发展现状与趋势

从连续油管的材料、制造技术及作业技术等方面概述了连续油管的发展和应用情况,重点分析了TMCP态超高强度连续油管、调质型连续油管、耐腐蚀连续油管的技术发展趋势。分析指出,连续油管的市场前景良好,并且随着油气的深入开采和井况的日益复杂,从而对连续油管的规格及性能提出了更高要求;当前主要形成高强度低合金钢系列的连续油管,并出现了高耐蚀合金、复合材质以及调质型等多个系列的发展方向;未来连续油管的规格将向更大直径和长度的方向发展,性能向更高强度、更长疲劳寿命和更优耐蚀性方向发展,同时将更加关注产品的经济性及可制造性。     

基于连续油管的超声波管道检测装置设计

随着管道在油气能源输送中起到的作用越来越大,其检测问题也日益突出.管道所处环境比较特殊和复杂,所以对管道检测装置的结构设计有较高要求.对国内外超声波管道检测器发展进行了综述,将连续油管技术与管道检测技术相结合,提出了一种基于连续油管的管道超声波检测装置设计方案,对传感器和探头环等关键部件进行了计算选型和设计.对管道超声波检测器的发展具有指导意义.     

连续油管在线检测系统壁厚测量功能 在川渝地区的应用分析

对现役连续油管进行在线检测是确保连续油管作业安全和提高使用效率的重要手段。现场实时获取连续油管壁厚变化情况,对于分析连续油管的低周疲劳、计算剩余疲劳寿命具有重要意义。目前,代表国产连续油管在线检测技术水平的是LXGJ-1系统,其壁厚检测功能是通过磁桥路测量法来实现。通过对LXGJ-1系统壁厚测量功能在川渝地区的应用分析,探讨了现阶段该项技术在现场使用的优点、存在问题、解决方案及改进措施,为促进国产连续油管在线检测技术及现场应用水平的提高提供参考。     

连续管钻井技术与装备

国外技术发展和应用实践表明,连续管钻井技术将成为利用钻井工程技术提高油气采收率的重要手段。研究总结了连续管钻井技术的系统构成和技术特点,认为此项技术的最佳应用点是应用欠平衡工艺实施老井加深和过油管侧钻。分析归纳了连续管钻机的典型结构型式,认为连续管钻机的种类繁多,个性化特征鲜明,完全采用连续管钻井技术钻新井,钻深会受到很大限制。研究分析了连续管钻井工艺过程,提出了实施连续管钻井工程项目的基本程序,认为采用连续管钻井技术和欠平衡工艺进行老井重入加深、老井重入钻水平井和过油管侧钻将在油田增产、难动用储量开采、利用现有井筒低成本开采深部储层、提高最终采收率等方面发挥积极作用。     

连续油管技术与装备发展综述

自世界上第一台连续油管作业机问世至今,连续油管作业技术与装备已经过了40多年的发展历程,以其占地面积小、作业成本低、搬迁安装方便、保护油层、增加油井产量和使用范围广等诸多不可比拟的优势,得到迅速发展,并广泛应用于钻井、完井、试油、采油、修井和集输等各个作业领域。实践表明,连续油管作业技术与装备是一项具有巨大潜力和生命力的实用性技术。目前,该项技术的应用日趋活跃,备受关注。在总结连续油管作业技术与装备的发展现状和展示其发展趋势的基础上,客观地分析了国内连续油管技术与装备的应用与研究现状,提出相应的发展对策。     

连续油管可靠性研究的进展

在简要回顾连续油管早期研究情况后，概述了近10年来国外关于连续油管可靠性研究取得的新进展，包括通过疲劳试验研究，明确了连续油管的内部压力和在导引架与卷筒上的弯曲是导致连续油管破坏的主要原因；通过有限元分析和实尺模型试验，认为在高内压下的疲劳失效应以净累积轴向塑性应变达到临界失效应变为准则来估计，而在低内压下的疲劳破坏可以根据标准的低周疲劳方法来估计，进而提出了优选操作条件以提高连续油管疲劳寿命的方法，等等。最后简述了国内连续油管的研究与应用现状，指出当务之急是尽早研制出高强度、长寿命和低成本的连续油管，以取代进口产品。     

连续油管疲劳可靠性分析的新方法

弯曲疲劳寿命是影响连续油管使用范围最突出的问题之一,因此利用疲劳可靠性的理论预测其疲劳寿命是亟待解决的关键课题。预测连续油管疲劳寿命传统方法是将许多试样在不同应力水平的循环载荷作用下进行试验直至失效,从而作出S-N曲线,供工程参考,这样不仅费用高,且模拟实际应力条件也较困难。为此,根据低周疲劳曲线,通过引入复合随机变量X=NS2,对不同材料和应力水平下的连续油管疲劳实验数据进行了归一化处理。这是一种研究连续油管疲劳可靠性的新方法。     

连续油管疲劳寿命预测模型的建立

连续油管的疲劳是应力状态较复杂的多轴低周疲劳 ,目前该疲劳寿命预测理论还不成熟 ,为此 ,在前人疲劳研究方法的基础上 ,建立了连续油管的疲劳寿命预测模型。在该模型中 ,将连续油管的复杂应力转化为等效的单向拉伸应力 ,将连续油管的低周疲劳应变 -寿命关系转化为应力 -寿命关系 ,得到了一个半经验寿命公式。用国外连续油管的部分疲劳实验数据对公式进行对比验证 ,结果表明 ,建立的寿命预测模型计算寿命值与实验值基本接近 ,模型基本正确。     

提高连续油管钻塞作业效率的方法

连续油管在钻塞施工作业中会遇到各种原因而导致效率低下,通过降低钻井液的摩擦阻力、采用低钻压高转速方式、科学制定桥塞钻进制度、合理选择磨鞋型号及使用震击器等方法可以提高连续油管钻塞的作业效率和安全性。本文主要结合连续油管现场应用实际,阐述对提高连续油管钻磨效率的一些认识。     

连续油管最大下入深度问题初探

在油田使用连续油管柱作业中,求解连续油管的最大下入深度问题时,必须满足最大抗拉强度条件、摩擦阻力条件和屈曲变形条件及其确定的方法和原则。而在下入过程中摩擦综合阻力又是求解的关键。求解摩阻力时,可针对连续油管在井身中不同结构段的不同变形形状,采用求解径向接触反力时求一个螺距内平均接触反力的方法加以解决。按照这种方法,采用安全计算工况,对新疆石油管理局八一井区8607侧钻水平井进行了连续油管冲砂作业时最大下入深度的编程计算,计算结果表明,连续油管的下入深度可满足侧钻水平井冲砂工艺要求。     

提高连续油管使用寿命的方法

从采用软件跟踪疲劳寿命 ,截断法 ,变径连续油管 ,反转使用连续油管 ,防止连续油管损伤 ,合理配置设备 6个方面讨论了控制管串疲劳 ,提高连续油管使用寿命的方法 ,并得出结论 :控制管串疲劳的方法中 ,最有效的方法是实际作业截断法。指出要尽量减少连续油管在带内压下工作 ,也要研究开发降阻性能好的工作液 ,以延长连续油管使用寿命、降低作业风险。