低矮型不压井作业井口装置的研制与应用

常规型不压井作业装置存在井口装置高、不能与小修作业设备配套和施工效率低等问题,为此研制了低矮型不压井作业井口装置。通过外置式防喷管、低矮型环封及独立的液压控制系统等可使这种井口装置与小修作业设备配套,达到安全、高效、快速和低成本不压井作业的要求。1 502井次的现场应用表明,这种井口装置可满足油田不压井作业工艺的要求,能产生显著的经济效益和社会效益。     

不压井作业技术在西6-6井的应用与改进

不压井作业是利用防喷控制工具和设备对具有一定压力的油、水、气井采用不压井不放喷工艺措施实现4、修作业的一种作业技术。通过对不压井作业修井机组及工艺步骤的介绍,阐述了不压井作业在西6—6井的应用情况,提出了改进措施和待以解决的问题,为今后该工艺推广提供借鉴。     

不压井作业管柱下压力分析及应用

以不压井作业管柱为研究对象,考虑了井筒内气液压力变化、管柱各部件的结构、不同井况和不同工艺参数等多重因素的影响,建立了不压井作业管柱的三维有限元分析模型和求解方法。通过对3口井不压井管柱的受力变形分析计算,得出了不压井管柱在任意井深处的广义内力、应力、变形及不压井管柱与套管内壁的接触位置和接触状态,为不压井作业的安全施工提供可靠的计算方法和理论依据。     

不压井作业设备

介绍俄罗斯不压井修井作业的现状及其设备的类型、使用范围和效果、以供设计参考及进口设备选型。     

新型不压井作业设备的研究

分析了国内外不压井作业设备的现状,通过对各种方式不压井作业设备的优劣对比,确定了新型不压井作业设备的整体方案,即机动性强的车载式长冲程静密封成套液压不压井作业设备。提出新型设备的主机参数,同时对其关键技术进行了详细分析。最后指出不压井作业工艺的发展需要装备作支撑,在将研究成果转化为产品后,需进行系列化、标准化研究,以提高设备对不同工况的适应能力;还需开发旋转系统,完善钻修作业功能,从而真正实现油水井不压井大修作业。     

环形防喷器有限元分析计算

防喷器是钻井作业过程中重要的井控设备，其质量的可靠与否至关重要，而壳体的结构强度是影响防喷器质量的关键要素，以FHZ54－14环形防喷器为例，应用pro/E Mechanical软件，对壳体进行了有元分析计算，简要介绍了建立有限元模型，确定材料特性系数，载荷分布与约束的确定，计算及结果后处理等分析计算过程，根据分析计算的结果，可直观地发展承压壳体的最薄弱处及应力集中处，从而进一步优化壳体结构，改善其加工工艺，并避免设计过于保守所造成的材料浪费。     

不压井采油管内防喷器关键技术

针对转抽或者检泵过程中需要压井、导致作业时间增加甚至储层被污染这一情况,提出了一趟管柱完成"酸压(射孔)-自喷-机采-检泵"作业思路。根据这一工艺需求,提出不压井采油管内防喷器的总体方案,并对其中大通径弧面密封、可变式球座和阀板关闭可靠性三大关键技术进行了详细分析。管内防喷器将以前多次管柱作业变成一次,缩短了作业时间,提高了作业效率,降低了作业成本,同时避免了压井作业,消除了压井对储层可能造成的污染。最后通过试验对工具结构设计和性能进行验证。试验中,防喷器整体密封压力≥35 MPa,阀板密封压力≥10 MPa,阀板反复开关次数≥10次。试验结果验证了工具结构设计的合理性和性能的可靠性。     

塔里木油田电泵井不压井不放喷作业技术

主要从塔里木油田电泵井的特点入手,着重研究了一套适合塔里木油田特点的电尕井不压井不放喷作业技术,解决了电泵井检泵作业压井给油层造成污染的问题。     

环形防喷器封井过程的数值模拟

环形防喷器是石油钻井行业常用的重要设备,但是国内在大口径、高压力级别的环形防喷器的设计和制造方面,还不能完全满足生产需要。为此,在建立锥形胶心环形防喷器的三维有限元模型的基础上,通过对无钻杆和φ89mm钻杆2种状态下封井过程的数值模拟,得到了胶心变形时各部分橡胶的运动规律和应力、应变的分布状况,指出容易发生破坏的部位,分析了封井时密封部位接触压力的分布形态和变化规律,为设计和使用环形防喷器提供了理论参考依据。     

带压作业闸板防喷器胶芯密封性能分析

利用三维建模SolidWords软件及有限元分析软件ABAQUS,建立了带压作业闸板防喷器胶芯与管柱密封结构的三维简化模型。该密封结构属于组合式密封结构,由丁腈类橡胶(NBR)组成的橡胶基体和超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)组成的耐磨块构成。研究了3种不同封井压力作用下胶芯与管柱之间的应力分布规律。结果表明:在液压封井力为20 MPa时,该闸板防喷器胶芯可用于密封井底压力不超过35 MPa的带压作业环空; 胶芯失效位置主要集中在橡胶基体与上下垫板接触区域及耐磨块圆弧面上靠近中线位置区域,与现场实际应用中胶芯的失效位置基本相符,验证了分析的正确性。     

便携式井口防喷器试压装置研制与应用

针对油田修井用井口防喷器日常密封性试压检查不能在修井作业场实现的难题,研制了便携式井口防喷器试压装置。该试压装置能在修井作业现场对防喷器试验检查,及时发现存在的故障及安全隐患,提高井口防喷器使用的可靠性和安全性。现场应用表明：该试压装置设计合理,技术先进,使用方便,运行安全可靠,可满足井口防喷器的日常性密封试压检查的需要,能减少修井作业安全事故的发生。     

防喷器承压起下钻模拟试验装置研制

为了研究防喷器在井筒带压起下钻作业工况下的密封性能,研制了防喷器承压起下钻模拟试验装置。包括能够模拟35 MPa带压环境的井口系统和起下钻速度达到600 mm/s的起升装置。此试验装置可用于防喷器的性能试验和密封胶芯的可靠性研究。介绍了该试验装置的井口系统、液控系统、电控系统的设计原理。试验结果表明:该装置能够满足防喷器的承压起下钻试验要求。     

新型大直径深井抽油泵防喷脱接器研制和应用

在油田修井作业中,研制应用大直径深井抽油泵二次作业油管内防喷工具是实现安全生产、无污染作业的重要发展方向。介绍了FTJ-2型大直径深井抽油泵防喷脱接器的结构和工作原理,它集防喷、对接、脱锁3种功能于一体,具有超强承载、结构简单、实用性强的特点。现场应用表明,该防喷脱接器能实现不压井作业,对接脱锁率高,二次作业密封性强,具有较好的推广应用前景。     

电控型地面防喷器控制装置研制

气控型地面防喷器控制装置在使用过程中存在控制滞后时间长、气管线因水气凝结结冰而堵塞,导致控制失灵等问题。目前,其他厂家生产的电控型地面防喷器控制装置未完全脱离气源的限制。为解决以上问题,研制了数字化纯电控型地面防喷器控制装置。该控制装置具备数据采集、传输、显示及处理功能;使用防爆牵引电磁铁代替气缸控制转阀进而实现防喷器开关动作,响应快,不使用压缩空气;使用通信电缆代替气管缆,实现司钻控制台与远程控制台的控制信号传输,避免因水气凝结结冰而造成气路堵塞,导致控制失效的问题。     

现场检验SFZ18型防喷器密封装置的研制与应用

为了满足现场对防喷器的试压检验要求,研制了现场试压检验装置。介绍了该装置的结构组成、工作原理以及现场使用情况,同时还与Z331试压胶塞进行了对比,该装置的作用明显优于试压胶塞,安全可靠,操作简单,节约成本。     

闸板防喷器承压件在线监测装置的研制

鉴于目前国内还没有对防喷器运行状态进行在线监测的仪器或装置,为确保防喷器运行状态安全,研制了闸板防喷器承压件在线监测装置。该装置是通过安装在闸板防喷器腔体内部及壳体上的传感器,监测其内部工作压力、油路开关压力、内部温度和关键部位形变参数,实现了对闸板防喷器在出厂前、井控车间和钻井现场全过程监管。还能对各种超规范工作环境及超安全极限进行报警,提高了现场闸板防喷器运行的可靠性。试验及应用结果表明,该装置能满足井控车间各种试验的数据监测及意外着火情况下数据保存的要求,提高了防喷器安全管理水平。     

地面防喷器控制系统改进方案探讨

为了解决地面防喷器控制系统中存在的液气管汇繁杂、控制方法落后、维护管理困难、建造成本居高不下、响应时间过长等问题,此文从总线技术和水下防喷器的控制技术入手,探讨并将这些技术运用于常规的地面防喷器控制系统,以期通过适当的改进,能最大限度地减少常规地面防喷器控制系统控制管汇数量,实现多点多地便利操作并有效提高系统响应速度的效果。研究表明,利用新的通讯技术并借鉴水下防喷器控制系统的先进控制技术,对现有的地面防喷器控制系统进行局部或整体改造是可行的、有益的。     

基于磁记忆方法的防喷器检测试验研究

金属磁记忆方法通过记录地磁场作用下金属构件表面的漏磁场信息,可对构件微观缺陷和应力与变形集中区进行辨识。应用自主研发的防喷器磁记忆检测装置开展了现场检测试验研究,测试了该检测装置的可行性与可靠性,并对防喷器各类缺陷与损伤检测信号进行了辨别分析。分析结果表明,采用磁记忆方法进行防喷器壳体、内腔及密封部件检测在技术上是可行的;磁记忆信号特征可反映防喷器不同部位的各类缺陷与损伤情况,可以用磁记忆信号来确定防喷器不同部位的缺陷与损伤状况。     

新型可带压作业抽油泵的研制与应用

针对文留油田自喷转抽井抽油作业过程中敏感性地层易受入井液污染,导致渗透率下降,采收率降低的问题,研制了新型可带压作业抽油泵。该泵主要由泵上接头、泵筒、柱塞总成和防喷装置总成等组成,是在普通泵的基础上增加了带压作业防喷装置,能够较好地防止下泵过程中出现的井喷及溢流。文留油田的现场应用效果表明,该泵施工成功率100%,具备操作简单、施工省时省费用、减少洗井液对油井污染等特点,值得大面积推广应用。