动态与静态腐蚀电化学噪声特征的对比

通过电化学噪声方法研究了腐蚀介质处于流动状态和静止状态时,J55套管钢在不同时间内的腐蚀情况对比。试验结果表明:静态与动态腐蚀均随着腐蚀时间的延长,腐蚀产物膜逐渐加厚,腐蚀速率逐渐下降;腐蚀达到一定时间以后,两种腐蚀均会达到一个恒定的腐蚀速率,此时腐蚀产物膜厚度不再增加。静态腐蚀与动态腐蚀随时间变化的大致趋势相同,但动态腐蚀速率明显大于静态腐蚀速率。     

X70输送管和J55套管的CO2腐蚀

对浸泡在含ＣＯ_２的盐水中的两种Ｘ７０输送管、两种Ｊ５５套管的母材及焊缝试样的腐蚀行为进行了测试分析。结果表明，ＣＯ_２使钢的腐蚀速度、点蚀倾向和缝隙腐蚀倾向增加，而增加的幅度则受到钢的成分、显微组织等冶金因素的影响。     

井下套管外腐蚀机理与防护措施

套管外环空滞留的钻井液以及地层水中可能含有各种盐类离子和氧气、酸性气体等腐蚀性组分,诱发多组分诱导腐蚀;井下石油管的日益增多和套管穿越地层的物性差异导致严重的区域大地杂散电流腐蚀;由于套管制造过程中的金相缺陷和局部应力分布的不合理等自身因素进一步加重了井下套管的腐蚀现象。针对这些腐蚀机理,提出了套管外壁的防护措施:避免裸眼段过长、采用套管外缠绕保护膜、评选较高耐腐蚀的碳钢或低合金钢、提高注水泥质量和采用合适的抗硫水泥。     

井下套管外腐蚀机理与防护措施

套管外环空滞留的钻井液以及地层水中可能含有各种盐类离子和氧气、酸性气体等腐蚀性组分，诱发多组分诱导腐蚀；井下石油管的日益增多和套管穿越地层的物性差异导致严重的区域大地杂散电流腐蚀；由于套管制造过程中的金相缺陷和局部应力分布的不舍理等自身因素进一步加重了井下套管的腐蚀现象。针对这些腐蚀机理，提出了套管外壁的防护措施：避免裸眼段过长、采用套管外缠绕保护膜、评选较高耐腐蚀的碳钢或低舍金钢、提高注水泥质量和采用合适的抗硫水泥。     

井下油套管二氧化碳腐蚀

采用高温高压动态腐蚀模拟试验与理论分析相结合的方法,研究了油气田常用的油套管材料N80钢、1Cr钢、3Cr钢和13Cr钢在井下高温高压动态（液相介质流速为2．62m／s）环境下的（20：腐蚀。结果表明,在温度为100℃和110℃、CO2压力为0．03MPa和1．488MPa的井下腐蚀环境中,油气田生产中常用的油套管材料的腐蚀程度排序为：3Cr〉1Cr〉N80〉13Cr钢;在此条件下的耐腐蚀能力方面,1Cr和3Cr钢没有表现出优势;13Cr钢具有良好的耐CO2腐蚀性能;N80钢和3Cr钢在井下油中的腐蚀轻微。     

湿气条件下的管道腐蚀

在压力小于 1 82MPa、温度为 4 0℃时 ,测量了 10cm管径高压管道顶部和底部的二氧化碳(CO2 )湿气腐蚀速率。在气体流速小于 11m s和液体流速小于 0 2m s时 ,测定其流型。介质为去离子水和CO2 气体。在试验条件下的流型为环型或接近层状环流过渡区。在 3h后腐蚀速率趋于稳定且随气体流速、液体流速和CO2 分压的增加而增长。试验结果可应用于油田条件。     

套管外封隔器模拟试验装置研制与应用

针对目前套管外封隔器的工作性能无法进行有效检测的问题,研制了一种套管外封隔器模拟试验装置。该试验装置设计有覆盖套管外封隔器工作井眼尺寸范围的一系列模拟井筒,可利用配套的加热系统模拟地层环境温度,可以在接近实际地层工矿条件下检测套管外封隔器的工作性能。该装置设计额定试验压力30 MPa,额定试验温度180℃。应用该试验装置完成了现场常用的139.7mm(5英寸)和177.8mm(7英寸)2种规格套管外封隔器的性能模拟试验,得到了其性能曲线,为套管外封隔器的现场使用提供了第一手的试验数据,取得了很好的应用效果。     

某油井套管腐蚀原因分析

某油井套管拔出时产生严重腐蚀,对腐蚀产物颜色及腐蚀管宏观特征进行了分析,其主要腐蚀形式为点蚀.用电子扫描显微镜、金相显微镜、能谱、X衍射等方法对腐蚀套管的形貌、横截面及腐蚀产物进行分析,该井套管发生的主要腐蚀形式为二氧化碳腐蚀、硫化物应力腐蚀和氯离子点蚀,腐蚀最为严重的第74根套管,发生的腐蚀主要为应力腐蚀.     

井下套管腐蚀监测及评定多层套管柱腐蚀的解释技术

本文评述了井下套管腐蚀监测技术的新发展。文中给出的结果均以大量井的腐蚀监测数据为依据。解释方法提出了在单层或多层套管柱中,估计金属损失、腐蚀速率和蚀孔探测技术的要点。     

单胶筒防下滑井下节流装置的研制与应用

为了解决卡瓦式节流器打捞难度大的问题,研制了单胶筒防下滑井下节流装置。该装置采用常规试井钢丝投放,气缸内由常压变高压,胶筒受挤压密封容易;采用胶筒回缩设计,打捞时胶筒回缩,大大减小了油管与节流装置的摩擦力;利用油管接箍间隙,采用三爪式防下滑机构设计,能有效防止节流器失效后滑落井底;坐封柱塞与气嘴座采用销钉锁定,遇到井筒积液时可采用专用工具打掉气嘴。试验结果表明,单胶筒防下滑井下节流装置坐封容易、密封可靠,打捞时胶筒有效回缩,可防止下滑;该装置性能稳定,可以替代卡瓦式井下节流器进行推广应用。     

多功能井下管柱试压装置研制与应用

为解决油水井挤灰、酸化等作业施工中油管漏失的问题,研制了多功能井下管柱试压装置.该装置设计了双球试压结构,可实现对油管柱试压,并能顺利打开液流通道,进行挤水泥或酸化施工作业.实现了1趟管柱的试压与施工同步,保证了施工质量,节省了1趟管柱作业费用,现场试验效果良好.     

井下节流装置

运用井下节流装置.可以充分利用井下地温梯度的影响,从根本上消除水化物的形成.彻底解决气井的冬季冻堵问题.节流装置起到了保护气层的作用,延长了气井的生产寿命,减少甚至消除了地层出水对气井的影响,提高气藏最终采收率1%.在环保方面,减少了大气污染,降低了气井生产对周围环境的影响,取得了良好的社会效益.     

井下螺杆增压钻井装置设计与应用

为了提高机械钻速,降低钻井成本,提出了一种新的井下增压装置的设计方法。分析了井下螺杆增压钻井提速装置的工作原理,并对其关键部分进行了改进优化。通过理论计算和试验,得到了弹簧的设计参数与射流破岩的优化参数,指出高压射流在100 MPa高压下,喷射角度为0°,喷头以1 mm/s的速度向前移动时,喷头的最优喷距为6 mm。硬地层2口井的现场试验结果表明,在同等钻进参数条件下,与邻井相比,使用该井下螺杆增压钻井装置的平均机械钻速分别提高了52%和66%。     

井下电控滑套研制与试验

机械滑套作为分层开采的主要配产工具在渤海油田被广泛使用,但开启或者关闭机械滑套需要下入专门的滑套移位工具进行作业,且机械滑套的开度无法调节,只能是全开或全关。研制了一种电控滑套,介绍了电控滑套的结构、工作原理。试验结果表明,电控滑套工作压力可达40 MPa; 通过上位机发送指令可对电控滑套的开度大小进行无级调节; 用单根钢管电缆将6套电控滑套串联,各个电控滑套仍可按照指令进行动作; 现场试验验证了电控滑套的可靠性。电控滑套开度越大,其控制的流量就越大; 开度越小,控制的流量就越小。电控滑套的调控功能满足使用要求。     

页岩气生产动态井下无线监测系统研制与应用

目前页岩气生产过程中井下动态资料的获取途径主要采用生产测井或钢丝下压力计试井等方式,其存在井口装备多、工序复杂、井下数据获取不及时、监测覆盖时间短等不足,为此,开发了一套页岩气井生产动态井下无线监测系统。该系统采用“井下数据无线采集”+“井口物联网终端”+“基地数据中心”的技术架构,将井下数据无线采集工具随油管一起送到储层中,采集井筒中流体温度、压力、流量及含水率等生产动态数据,并直接通过电磁波发射器上传到地面,地面天线接收后再由井口物联网传输到基地监测中心,实现在基地即可远程实时观察页岩气井的井下生产动态情况,根据生产需要及时调整井口生产制度,以便提升生产井的产能。本系统适用井深3500m左右;在设定数据量为4组/d（可调）时,工作时长可达2～3年。系统在威204H36-6井及威202H22-7井进行了现场应用,获取的生产动态数据准确、及时。其中,威204H36-6井根据监控数据开展了控压调产,明显减缓了地层能量衰减速度,提高采收率2~3%;威202H22-7井在邻井的压裂液进入井筒时进行了及时的报警,防止了气井被压裂液淹死情况的发生。页岩气井生产动态井下无线监测系统的开发实现了页岩气井在生产阶段的长期实时监测功能,应用效果良好,具有推广应用的良好前景。     

新型井下节流器研制及应用

为了解决活动式井下节流器的坐封、打捞、强度等问题,更好地推广应用井下节流技术,针对井下节流器在现场应用中易出现的问题,分析现有弹簧式井下节流器的工作原理,对其结构和关键部分的材质进行改进,设计加工了抽杆式井下节流器。这种节流器本身长度较短,靠向上拉动抽杆来实现工具的座封,打捞时通过向下震击中心杆让密封件复位。通过室内实验和现场应用表明,抽杆式井下节流器小巧易投放,打捞更顺利,有效解决了井下节流器容易出现的问题。     

连续管井下减阻器研究进展

连续管井下减阻器能有效地减小连续管与井壁之间的摩擦阻力,提高连续管作业效率,延长连续管的水平进尺。重点对国外Thru Tubing Solutions公司的机械减阻器、Ander Gauge公司的轴向减阻器、Smith International公司的偏心减阻器、Baker Hughes公司的阀体减阻器和水力减阻器的结构、工作原理、技术特点及关键技术等进行了分析,并简要介绍了国内的涡轮减阻器和滚轮减阻器,在此基础上总结国内的发展现状并提出几点建议。研究内容对国内连续管井下减阻器的开发与应用有一定的借鉴作用。     

单相地层流体取样筒的研制与应用

在电缆地层测试取样作业时,当取样筒回到地面后,温度的降低会导致取样筒中的地层流体样品油气分离.采用塑性失效准则和爆破失效准则对单相地层流体取样筒MPST的承压能力进行计算,研制一种单相地层流体取样筒.采用预充氮气压力补偿技术,消除因温度降低引起的样品压力减小,使回到地面的地层流体样品压力保持与井底所处地层压力相同甚至更高,从而获得高质量的单相地层流体样品.试验井测试和海上作业的成功应用证明了单相地层流体取样筒的有效性和可靠性.     

井下随钻核磁共振流体分析装置设计与试验验证

为了在随钻条件下对井下地层流体类型及特性进行原地实时分析,以井下随钻应用为约束条件,提出了井下随钻核磁共振流体分析方法,仿真分析了钻铤尺寸约束下的物理空间,优化了小型核磁共振分析装置设计方案;在此基础上,研发出适于钻铤空间条件的小型核磁共振流体传感器,并制作了全尺寸井下随钻流体核磁共振分析仪短节原型机。井下流体样品的T₂谱试验结果表明,不同流体信号具有明显的响应特征和高信噪比。井下随钻核磁共振流体分析装置为井下流体分析提供了一种新的测试方法,也为核磁共振技术在井下随钻测量中的应用奠定了基础。