带压投送井口保护装置的研制及应用

为解决350采油树承压与酸化施工限压之间的矛盾,将油管封隔器在带压状态下投送至油管内部预定位置并坐封,实现油管内部封堵,隔离油管内部压力通道,从而保护井口装置,进行正常的酸化作业,因此研制了一种新型带压投送井口保护装置.介绍了带压投送井口保护装置的主要结构、工作原理、主要技术性能参数以及性能特点,进一步完善了注水井不动...     

一种新型井口保护器的研制与应用

为解决海上油田采油树耐压等级低,难以在不更换井口装置的情况下进行施工压力高于采油树耐压等级的解堵措施作业问题,开发应用了一种新型井口保护器。这种井口保护器将施工管汇与油管悬挂器连接,高压液流与采油树内腔完全隔绝,使施工液体不经过采油树而直接进入井内,从而实现了对采油树的保护。新型井口保护器具有结构简单、操作和维修保养方便、占用空间小、动用物资少、密封可靠、安全性高、通用性强等特点,尤其适用于海上平台使用。实践表明,使用新型井口保护器能保证高压作业的顺利进行,高压作业后,采油树试压合格并能正常安全使用,使用井口保护器将大大节约井口装置更换费用和修井费用,缩短了作业周期,提高作业效率,可进一步推广使用。     

35MPa机抽井口升压保护装置的研制与应用

针对稠油井高压解堵、酸化作业及注气等高压作业过程中需穿换井口的问题,尤其是近年来注气三采规模不断加大,注气—机抽阶段转换时需频繁更换井口,导致作业费用较高的问题日益突出,因此进行了35MPa机抽井口升压保护装置的研发。该装置主要原理为将中心管从350机抽井口顶部R35法兰部位直接穿入井内油管中,高压作业时中心管下部的密封配件将采油树与油管压力隔离,实现35MPa机抽井口提高承压级别至70MPa。该装置在酸化、注气等作业现场多次成功应用,在降低作业成本、提高生产时效方面效果显著。     

35 MPa机抽井口升压保护装置的研制与应用

针对稠油井高压解堵,酸化作业及注气等高压作业过程中需穿换井口的问题,尤其是近年来注气三采规模不断加大,注气-机抽阶段转换时需频繁更换井口,导致作业费用较高的问题日益突出,因此进行了35 MPa机抽井口升压保护装置的研发。该装置主要原理为将中心管从350机抽井口顶部R35法兰部位直接穿入井内油管中,高压作业时中心管下部的密封配件将采油树与油管压力隔离,实现35 MPa机抽井口提高承压级别至70 MPa。该装置在酸化、注气等作业现场多次成功应用,在降低作业成本,提高生产时效方面效果显著。     

700压裂井口及平板阀研究试验报告

为了改造地层,提高油田采收率及采油速度,进行酸化、压裂作业是重要措施之一。 目前,国内自喷油井所用的井口装置,公称压力大都在250公斤/厘米~2以下,仅在少数气井上,装有压力超过350公斤/厘米~2的井口,还没有专门作压裂用的井口控制装置。现在油井酸化压裂作业日益增多,施工井口压力一般在400～600公斤/厘米~2之间,四川、长庆等油田的某些层段,施工井口压力高达700公斤/厘米~2,远远超出原有井口的安全压力,为此,急需提供一种耐高压的压裂井口装置。     

利用控制头酸化测试联作的新方法

采用采油树进行酸化作业，安全可靠，但在原钻机试油过程中，采用采油树酸化作业工作量大而繁重，存在一些不便之处。利用控制头替代采油树酸化作业，可以解决困扰酸化施工时来回倒换井口的难题，并且可以缩短试油周期，减少管柱起下钻次数，为含硫化氢油气井的施工提供了安全保障。1997年以来，在塔中26井、塔中126井利用控制头实施酸化作业并获得成功，为酸化测试联作及超深高含硫井的施工积累了实际经验。     

狮45井KQ78-65-140FF井口装置酸化压裂失效分析与对策

KQ78-65-140FF是青海油田的第一套千型井口装置,为油田各类大型压裂酸化的成功实施起到了积极的推动作用。本文针对该井口装置在狮45井酸化压裂施工过程中总阀压盖渗漏、安全阀失效等问题,通过现场解体检查、分析,找到造成本次酸化压裂失效的原因,并制定出相应的对策,提出井口装置使用长效监测机制,确定试压次数与使用次数对井口装置疲劳损伤的课题研究方向,确保井口装置在油田勘探开发大型压裂酸化过程中的保障作用。     

海洋钻井井口承压保护装置的研制

海洋石油钻完井作业一般实行批钻批完模式,钻井作业结束后井口敞放,待一批井全部钻井结束后再转入完井作业。这种作业模式存在安全隐患,管内外都有可能有油气溢出,同时,由于没有安装油管四通、采油树或盲法兰,无法控制套管内的压力,有可能导致井涌、井喷等事故。针对上述情况,研制了海洋钻井井口承压保护装置,当钻井作业结束后,可直接将井口承压保护装置安装在套管头或油管四通上,能够方便快捷监测到井内压力变化情况;当发生溢流、井涌的情况下能够进行压井作业,恢复井下安全;此外还可防止井内落物,保证作业安全。海洋钻井井口承压保护装置结构紧凑、密封性能好、操作方便灵活、性能稳定可靠,填补了海洋油田井口保护空白,显著提高了批钻批完钻井模式的安全性。     

微压裂酸化复合解堵技术在渤海某油田的应用

随着渤海油田的开发,注入水与储层水质不配伍,引起井下管柱腐蚀、结垢,造成储层污染、堵塞和注水压力升高等问题。常规酸化手段存在二次沉淀、有效期短等问题,通常需多轮次解堵,导致解堵费用较高。为达到注水井降压增注的目的,借鉴油井压裂增产的原理,提出通过清水微压裂解堵且不加砂的方法在储层附近形成微裂缝,再复合螯合酸化技术,提高酸液波及系数和指进,阻止成垢离子二次沉淀。该技术在渤海某油田注水井现场应用结果显示,该井作业后注水压力显著下降,日注水量及视吸水指数均大幅度提高,生产7个月后日注水量依旧保持平稳,无明显波动,表明微压裂酸化复合解堵技术具有改善储层渗透率、降低注入压力、增加注水量,且作用周期长的特点,具有较好的推广应用前景。     

新型不拆封井器试油井口在塔里木探区的应用

新型不拆封井器试油井口把采油树直接安装在封井器上,不需要进行拆换整套封井器作业,避免了井口在作业时处于无控状态,降低了工人的劳动强度。此种采油树在塔里木探区推广应用十多井次,使用效果良好。     

亚临界双管热采井口装置研制与应用

实现单井蒸汽辅助重力泄油工艺 ,采用一般的双管井口装置不能满足要求 ,这种井口装置必须满足在一口井中同时下入注汽和采油 2套管柱的工艺要求 ,2套管柱同时工作 ,边注边采。为此 ,研制开发了双管注汽采油井口装置。这种井口装置可以悬挂注汽、采油 2套管柱 ,同时满足注汽、采油的工艺要求 ,避免了常规注汽、闷井、自喷、抽采分步间隙进行的繁琐施工 ,提高了采油效率 ,降低了开采成本。试验与使用表明 ,这种双管热采井口装置耐高温、高压 ,密封可靠 ,取得了良好效果。     

压裂用快速插拔井口系统研究进展

随着国内工厂化压裂的大规模实施,对射孔、压裂作业时效提出新的要求。压裂用快速插拔井口系统可以显著提高压裂、射孔时井口系统换装作业时效,降低劳动强度,提高井场布置效率,减少安全隐患。国外Halliburton、FHE、FORUM、NOV等公司均在开发压裂用快速插拔井口系统,其产品已经在油田应用。介绍了国外压裂用快速插拔井口系统的结构、原理和技术特点,并分析其关键技术。在此基础上,对国内压裂用快速插拔井口系统的发展提出建议。     

可捞式桥塞在水平井分段隔离压裂上的应用

针对国内各油田主要采用填砂+液体胶塞、限流法分段或合压裂工艺进行水平井分段压裂存在的问题,开展了机械桥塞隔离井筒试验。桥塞胶筒主要由内胶筒、端部接头、骨架心子、外胶筒组成。水平井机械隔离分段压裂管柱分为3类,分别是桥塞传送坐封、桥塞打捞和压裂管柱。坐封桥塞管柱结构为丝堵(单流阀)+液压释放工具+油管,桥塞打捞管柱结构为JAY型回收工具+液压扶正器+油管,压裂管柱结构为喷砂器+油管+封隔器+水力锚+油管+井口。2口井压裂施工数据和桥塞打捞作业中可看出桥塞没有漏失和移位现象,说明桥塞起到了良好的封堵隔离作用。     

欠平衡钻井条件配套的射孔工艺技术

欠平衡钻井条件下配套的射孔技术具有四大射孔难题:井口带压作业、全过程不压井作业、低围压射孔作业及便于后续作业.阐述了全通径射孔工艺技术、锚定射孔工艺技术及井口带压电缆输送射孔工艺技术等3种射孔作业方法.全通径射孔器可在负压条件完成油管输送射孔作业后自动将起爆器芯子、射孔弹碎屑、枪尾丢掉,使整个射孔枪串成为全通径完井生产管柱;锚定射孔工艺技术使用专用的模块式射孔枪和配套井口电缆防喷装置捞取射孔器,入井的射孔枪分解成独立的模块式单元,射孔后能在防喷管高度范围内进行带压、分段捞枪,实现整个射孔过程的不压井作业;井口带压电缆输送射孔工艺技术应用井口高压、大直径防喷系统,选择大直径射孔枪,采用优质射孔液,在井筒压力等于或低于地层压力时实现带压(负压)射孔作业,避免了正压射孔对油气层的伤害.这些技术在现场应用中见到较好的效果.     

水平井不动管柱无限级分段重复压裂技术研究

针对水平井传统重复压裂管柱技术存在的施工排量低、级数少等问题,研制了一种适用于139.7 mm(51/2英寸)套管的新型水平井不动管柱无限级分段重复压裂管柱。该管柱结构配套工具中,插管采用反向旋转丢手; 悬挂式封隔器具有套管双向锚定和环空密封的双重功效; 自解封型封隔器锁块阻挡机构采用可溶性金属材料制成,压后可实现封隔器自解封; 球座和滑套采用卡槽配合限位,卡槽尺寸为级差设计,可在轴向实现无限级。利用TADpro软件模拟和预测不同施工排量下的管内流体摩阻和井口泵压,结果表明:新型压裂管柱最大允许排量是传统管柱的2.0～5.4倍。该新型管柱可实现水平井分段重复压裂。     

新型活动式双管热采井口装置

针对新疆克拉玛依油田浅层稠油粘度高的特点 ,研制成新型活动式双管热采井口装置。它有 4个创新点 :(1)开采通道增大 ,有利于采取增油措施和稠油、超稠油的采出 ,完全满足稠油直井、水平井、斜直井等的注汽、自喷、抽油、伴热、测试等生产工艺技术要求 ;(2 )副管油管挂设计为活动式 ,不动井口 ,只安装 2 4 4 4 7mm (9 英寸 )双管冲砂洗井自封封井器 ,即可边活动管柱 ,边冲砂、洗井 ;(3)两油管挂的连接方式不同 ,用 1个大钢圈密封双管主体和大四通 ,再用1个大钢圈密封主、副管与油套环空 ,减少了漏失点 ,密封更可靠 ;(4)副管活动式油管挂上部加装滑套 ,可防止在注蒸汽高温、高压下 ,油管及油管挂上窜 ,确保正常生产。     

环空压裂悬挂器的研制与应用

随着油气田开发地层压力的下降，压裂后更换压裂井口和井内管柱所采取的压井措施往往造成压井液的倒灌污染、气井水锁堵塞，严重损失油气井压后峰值产能。据丘东气田2003—2004年的12口压裂井换管柱后产能统计，平均损失35％，攻关压裂－投产一体化管柱技术，采用环空压裂是有效途径之一。由于吐哈油田压裂规模普遍较大、排量高，尤其是气井，解决高速、高浓度携砂液长时间对油管挂下管柱的冲刷问题、避免管柱冲断落井是关键技术问题。在此主要介绍了环空压裂悬挂器的设计原理、试验和推广应用情况，应用效益显著。     

实验设计方法在气井完井管柱选择中的应用

当深层高温高压气井采用酸压措施生产一体化管柱完井投产时,既要防止管径太小酸化压裂时摩阻太大导致井口施工压力太大,影响井口的安全性,也要防止管径太大井筒携液能力差,使气井过早停喷,因此需要选择合理的完井管柱或完井管柱组合。通过利用实验设计软件对影响气井井口施工压力的4个主要参数进行优化设计,在优化设计的基础上对设计出的14种参数组合进行了井口施工压力计算,并进一步回归出了井口施工压力计算方程,经与实际计算的结果对比,模型的平均相对误差为0.24%,同时还利用优化设计得到了不同井深不同管柱组合下的井口施工压力曲线图版,可以从图版上很直观地选择管柱。运用该方法可以计算不同参数组合下的井口施工压力并进行敏感性分析,也可以对新井进行管柱优化设计。     

压裂井口管汇连接技术分析及对比

压裂井口管汇连接是指管汇撬到井口的管汇的连接,其将压裂车增压后的高压流体输送到井口,是压裂施工中最易失效的部位。常规井口管汇连接是由直管、弯管、接头、阀门等连接而成,在大规模压裂时,常规井口管汇连接工作量大、时效低、安全风险高、成本高。针对这些问题,推出了大通径单通道井口连接装置、压裂井口快速连接装置和大通径软管应用这3种新技术。分析了这3种技术的关键技术和特点,并指出了这3种技术在现场应用的优缺点,对国内研究压裂井口管汇连接装置具有借鉴意义。     

井喷失控井一体化井口重建装置的研制

井喷失控是油气勘探开发过程中损失巨大的灾难性事故,必须快速恢复对井口的重新控制,而拆除旧井口后的新井口重建是最为关键、风险最高的一步。传统的井口重建装备需要人员多次近井口作业完成新井口安装,抢险人员面临巨大的安全风险且一次性成功率较低,需多次尝试。针对此种情况,研制了井喷失控井一体化井口重建装置,将原有井口重建工艺“八步法”变为“一步法”,避免抢险人员多次近井口作业。文章详细阐述了该装置的组合方式、卡紧设计及密封设计,通过有限元模拟对装置的力学性能进行校核。室内实验及应急演练表明,该装置能快速实现光套管下井喷失控井口的重建,极大简化了新井口重建流程,提高了重建效率及人员安全性,对推进井喷失控近井口作业无人化进程提供了更加完善的装备支撑。