双向卡瓦大通径悬挂器的研制及应用

针对我国现有悬挂器结构普遍存在密封性能差、易提前坐封、易发生倒不开扣、卡瓦装置不合理和内径不能满足膨胀筛管膨胀工具串通过等问题,研制了双向卡瓦大通径悬挂器。该悬挂器由双向卡瓦坐封机构、密封部件和防自动解封机构等部分组成。与常规悬挂器相比,采用双向卡瓦坐封机构,坐封后工作状态锚定可靠;采用密封环设计,保证了悬挂器和套管环空的液压隔离;送入工具回收采用机械旋转倒扣螺母方式,使悬挂器内通径达到124 mm。现场试验情况表明,该悬挂器操作简单,坐封可靠,密封能力达到30 MPa,悬挂器内径允许膨胀筛管膨胀工具串通过,适合膨胀筛管防砂完井作业。     

大通径悬挂综合防砂管柱

哈萨克斯坦肯基亚克盐上稠油油藏出砂问题较为严重,砂堵油管,砂埋油层频繁,出砂量大,粒径较细。针对肯基亚克盐上稠油油藏的出砂特点,提出了大通径悬挂综合防砂工艺技术。现场应用表明,该管柱一次施工成功率达97%以上,冲砂、防砂、排砂应用效果良好。实现了盐上油田提出的"有限防砂、有效排砂、防粗排细"的技术对策。     

高温高压大通径压裂封隔器的研制

目前常用压裂封隔器内通径较小、易缩径,根据冀中地区油田生产情况和地层特点,研制了大通径压
裂封隔器。该封隔器内通径可以与压裂管柱较好的配合,使压裂时管柱摩阻明显减少,降低施工泵压,提高压裂作
业效果。矿场实际应用表明该封隔器具有耐高温、承高压的特点,同时坐封持久有效、起下方便、可承受双向压差,
具有一定推广价值。     

大通径导流器研制与应用

针对原控压导流工具在现场应用中出现控压不准确、封隔器坐封力偏小、注水导流通道打不开等工艺问题,研制了一种大通径导流器,下井试验应用150余口井均一次成功,效果良好。经室内试验和现场应用,该工具坐封可靠,耐压高,施工方便快捷。     

大通径压裂井口研制及应用

滑溜水压裂施工排量一般在10m~3/min以上,单层用量在1000m~3以上,常规压裂用井口不能满足大排量、大液量的施工要求。针对上述问题,研制了四注入头、103mm主通道、耐压105MPa压裂井口,现场试验10井次,最高施工压力85MPa,成功率100%,具有良好的推广应用前景。     

大通径提挂泄油器研制

为解决冀东油田滑套式泄油器在大斜度井中泄油失效以及在56mm泵径井中无法应用的问题,研制了大通径提挂泄油器,该泄油器主要包括泄油本体和开启接头2部分。入井时,泄油本体与油管相连,开启接头与抽油杆相连,需要泄油时上提抽油杆泄油。泄油本体采用大通径设计,可满足56mm及以下规格抽油泵井使用;开启接头采用耐磨设计,避免因磨损无法打开泄油器。该泄油器适用于有杆泵井,尤其适用于大斜度井,能够取代修井作业时原有的各种有杆泵泄油器。室内及现场试验表明,该泄油器性能稳定,工作可靠,泄油成功率达到100%。     

液压式大通径丢手封隔器的研制与应用

埕岛油田进入高含水开发后期,油藏非均质性突出、极易出砂,常规分层防砂分层注水工艺在实施过程中大斜度井和井筒存在异物,导致悬挂封隔器无法正常丢手。针对上述不足,研制了液压式大通径丢手封隔器,该封隔器的丢手连接体和丢手连接套分开设计,降低丢手压力,提升工具可靠性;地面液压打压,适应大斜度井和水平井;丢手后保留大通径,便于后期作业施工。室内试验表明,液压式大通径丢手封隔器丢手可靠、性能稳定;对封隔器的中心管和坐封活塞进行的仿真计算表明,二者均满足设计要求。液压式大通径丢手封隔器在现场应用中,大幅降低施工周期、工作稳定可靠,应用效果良好。     

大通径高强度过电缆封隔器的研制与应用

为适应海上油田特殊井的同井注采工艺和热采井清防蜡工艺,研制了了大通径高强度过电缆封隔器。该过电缆封隔器的内通径达90.1 mm,扩大了环空注采通道;本体材质选用42 CrMo高强度合金钢,使最大悬重可达1 250 kN。在海上油田进行了7口井的现场应用,坐封、验封均一次成功,表明该过电缆封隔器性能可满足现场工艺要求。     

免钻型大通径桥塞研制与应用现状

桥塞-射孔联作分段压裂是目前国内外进行页岩气开发所使用的主要技术。在该工艺的施工后期,为了保障油气畅通,需要利用连续油管磨铣工具钻除桥塞,存在耗时较长、成本较高、容易卡钻等问题。研制出免钻型大通径桥塞代替复合桥塞,可以解决这些问题。调研了国内外大通径桥塞的研制与应用现状,介绍了结构、工作原理、技术特点、规格性能参数及现场应用情况。分析了存在的主要问题及发展趋势。给出了大通径桥塞研制的建议。     

大通径桥塞压裂用可溶解球研制及性能评价

为解决国内可溶解憋压球无法满足大通径桥塞压裂要求的问题,采用网络结构设计了以镁铝合金为基体并添加Zn、Cu等材料而形成的多元材料,以抗压强度、屈服强度、溶解速率为目标优化了材料中Zn、Cu的加量,研制了与大通径桥塞压裂配套用的大直径、高强度、可溶解合金材料及憋压球。经测试合金材料的抗压强度与屈服强度分别超过了430和330 MPa,直径89.027 mm憋压球承压超过70 MPa,且喷涂防护膜后球体稳定承压达到6 h;93℃条件下在3% KCl溶液中球体溶解90%体积所需时间约为92 h;在胍胶压裂液中的溶解速率虽然比在1%KCl溶液慢,但200 h也能溶解球体90%的体积。这表明,大直径可溶解憋压球能满足大通径桥塞压裂所需的高强度、快速溶解的性能要求。      

大直径高压力快开盲板国产化研制

成功研制国内最大规格参数(内径DN1650mm,设计压力15.17MPa)的快开盲板,该快开盲板采用了部分增强型锁环和双唇自紧性密封等结构,具有性能优越,操作维护安全简便等特点,同时也满足国内标准要求,能够完全替代国外同规格产品。     

采用验证试验法设计高压大口径管件

我国天然气管道工程用管件,特别是三通、弯头,在高压大口径的设计参数下,由于采用数学分析法计算的壁厚越来越厚,导致在目前的装备条件下管件制造工艺难以保证管件质量。为解决这一问题,根据管件标准的规定,应采用验证试验法,验证试验法不仅可以解决上述技术问题,还适用于各种设计参数下的管件计算,可以较大地降低管件壁厚和制造工艺的难度从而减少管件投资,论述了验证试验法不是简单强度爆破试验的理由,介绍了采用该方法应进行的主要工作,提出了相关建议。     

高压大口径V形球阀的设计及应用

在石油化工大口径管线中应用的V形球阀,当口径较大时会出现泄漏等级不高,高压差调节不理想的问题,大幅限制了V形球阀的使用范围。通过分析当前V形球阀结构,得出适合高压大口径场合下使用的合理结构,设计出能够满足高压、高温、高压差、低泄漏的V形球阀,并通过实践检验,完全满足了现场使用要求,大幅降低了成本。     

大流量天然气的计量和仪表检定

天然气流量计量是天然气管道工业中最重要的环节,它是企业进行贸易交接、经济分析、降低运行成本的主要因素,直接影响企业的经济效益和用户利益。 长输管道用的气体超声流量计,是利用传播时间差法原理来测量天然气流量。在天然气工业中的应用有了突破性进展,多声道超声流量计已被气体工业界所接受,可作为天然气贸易交接计量中应用。     

大口径钢管试压装置

自行研制的大口径钢管水压试验装置，经过大庆油田“中引”工程直径1620mm直缝焊管的试压应用，表明其适用于批量生产的大口径钢管水压试验，满足了产品质量检验需要。     

大容积高压无缝氢气钢瓶的研制

用对环境污染极小甚至无污染的氢能源代替常规能源,是未来的发展趋势.开发储运成本低、运载效率高、储运压力在35～45 MPa甚至更高的高压氢气储运设备是利用氢能源的关键.而高压氢气储运设备压力超出了<气瓶安全监察规程>的适用范围,没有相应的国家标准和行业标准做依据.着重论述了高压无缝氢气钢瓶的研制方法、程序、重点、难点以及质量性能可靠性的保证措施.     

高压大排量水力射孔泵机组研制

国外已将水力喷射技术应用于油水井的射孔作业,由于引进的设备压力低、排量小,已不适用于大庆油田.研制了高压大排量水力射孔机组,由柴油机、三缸柱塞泵、控制系统等组成撬装结构,可实现远程监控.额定注水压力为50 MPa,最高注入压力为85 MPa,额定注入流量为300 L/min.为深井、低渗透油藏进行射孔作业,实现油水井增产、增注提供技术支持.     

高压大排量水力射孔机组的研制

高压水射流技术是利用增压设备和特定形状喷嘴来产生高速水射流,具有极高的能级密度。与传统技术相比,高压水射流技术能够改进油井产量、地层渗透率及采油速度。为此,高压大排量水力射孔机组采用高压水射流技术进行油井完井,可以在某段地层上射出更深且直径更大的孔道,无压实、无伤害,从而提高了井筒周围导流能力与单井产量。现场的应用表明,本套设备更好地改善了施工的高效性和作业的安全性。     

系列大孔径深穿透射孔弹研制

目前大孔径射孔弹穿孔深度浅,不能满足一些特殊油气藏的射孔完井需求的现状.通过对射流形成与侵彻过程分析,结合射孔弹的作用目标特点,设计出一种多锥角形药型罩,在爆轰波的作用下,药型罩各分段形成具有不同特征的射流.应用该药型罩结构,研制出了89型、102型、127型大孔径深穿透射孔弹,经地面打靶测试,均超过了设计指标,实现了套管孔径大、穿孔深度深,且射孔枪孔径小的设计目的.大孔径深穿透射孔弹的研制成功,为低孔、低渗、低丰度及破裂压力异常油气藏的完井提供了一种新型射孔器材.     

高温高压动态堵漏评价系统的研制

所研制的高温高压动态堵漏评价系统,可以在模拟地层温度、压力、环形空间泥浆上返速度的条件下评价一系列人造裂缝和漏床动态堵漏效果,也可测量堵漏材料的最大堵漏承载能力及返排压力等;结合岩心流动实验仪或者岩心多段渗透率梯度仪,就可以评价出岩心各段受入井流体堵塞的深度和程度,从而优选出堵漏效果良好以及满足保护油气层需要的防漏堵漏钻井液与完井液体系。