煤层气井水力-机械式裸眼造穴工具

煤层气裸眼洞穴完井是开采煤层气的先进技术。为改变我国煤层气钻探井裸眼造穴技术对国外技术过于依赖的现状,研制出YKCD型系列水力-机械式裸眼造穴工具。这种工具主要由上接头、壳体、活塞总成、推杆总成和牙轮总成等部分组成。具体造穴工艺是:在煤层气井钻完后,将该裸眼造穴工具下入预计造穴井段,通过工具的水力冲击和机械切削方法将原井眼扩大到有利于煤层气采气的设计尺寸。5口井的现场试验表明,该工具原理正确,结构简单,操作方便,是一种有效的煤层气井裸眼造穴工具。     

煤层气井射流式PDC大直径扩孔工具研制

在深入调研国内外扩孔器原理和性能的基础上,研制出适应煤层气完井造穴用的RT152-500型射流式PDC大直径扩孔工具。依据流体力学的高压喷射作用机理,利用CFD计算软件对工具内高、低压流道及喷嘴直径进行优化设计,形成有效的压降补偿蓄能装置,全程水力驱动,达到高压喷射破岩和机械破岩的协同作用,实现142mm小通径工具进入,扩孔后直径大于500mm的大直径洞穴。该工具结构简单,作业安全可靠,造穴能力强。     

Φ152.4 mm煤层气绳索取心工具的研制与应用

针对Φ215.9 mm井眼绳索取心工具容易造成需取心的煤层气井井身结构复杂和钻井效率低的问题,研制了适用于Φ152.4 mm井眼煤层气绳索取心工具。该工具是在普通绳索取心钻具的基础上增加软地层取心装置,如捞取湖底淤泥的拦簧片活门机构、拦簧与卡簧组合取心机构以及斜隼齿半合管内管等,形成了Φ152.4 mm井眼专用取心工具。工具在取心和正常钻进时,采用Φ89 mm内平式或接头通径≥68 mm的钻杆,既降低了取心作业成本又便于操作和推广应用。现场应用表明,该工具使用方便,性能可靠,可提高钻井效率、缩短钻井周期、降低钻井成本,能满足Φ152.4 mm井眼煤层气取心的要求。     

煤层气水平井连通工具测量误差分析

针对使用MWD随钻测量完成煤层气水平井钻井中的连通作业成功率低的问题,研制了旋磁定位工具MTS。介绍了连通作业的工艺过程及MTS的测量原理,从测量滞后、工作方式及误差传播和误差椭球等方面对MWD和MTS工具的测量误差进行了分析对比。MWD可在钻井过程全程使用,但受钻具组合和工作方式的影响,测量数据滞后,且会产生较大的测量误差;MTS为近钻头测量,能有效消除测量滞后效应,且距离目标点越近,测量误差越小;MTS测量距离较短,在连通作业接近靶点区域可对MWD的测量提供有力补充和校准。     

煤层气保温保压保形取心工具研制及现场应用

煤层气岩心从井下取到地面的过程中游离气逃逸、吸附气部分解吸和孔渗测试数据失真,严重影响了煤层气开发方案制订,为此研制了煤层气保温保压保形取心工具.设计了圆弧闭合球阀,采用全密封式球体仓,可耐受60 MPa压力,解决了保压密封失效的问题;设计了复合式保温取心内筒,采用橡胶筒存储煤心,以二氧化硅气凝胶为保温层,使取心工具具...     

煤层气自激振荡增产工具空化试验

为提高煤层气采收率,对煤层气自激振荡增产所用空化工具的内部结构进行了室内试验研究,得到了不同流量、孔径和进出口锥度下的节流压差,计算得出各结构及试验条件对应的空化数,进而反映各因素对空化效果的影响。研究结果表明:流量和孔径是影响空化的主要因素,流量与压差成正比,孔径与压差成反比,为了更容易产生空化,应减小孔径,增大流量;流量较小时空化数增加速率大于流量较大时空化数增加速率,孔板直径越小,空化效果越好;流量较大时,孔板直径对空化效果影响不大;采用一次节流(上结构)入口锥度1∶1、出口锥度1∶0. 5以及二次节流(下结构)入口锥度1∶0. 5,此时空化效果达到最优。研究结果对于煤层气井的增产技术研究具有一定的指导意义。     

煤层气水平井扇形磨料射流造穴喷嘴结构设计

现有煤层气开发直井采用水力造穴方式不能确定造穴的几何尺寸和形态,采用机械造穴方式刀杆容易变形、易使工具落入井内,水力-机械复合造穴技术操作复杂、成本高.为此,提出煤层气水平井扇形磨料射流喷射造穴的新思路.采用室内试验和数值模拟相结合的方法,优选和优化了扇形喷嘴的几何结构参数,分析了磨料颗粒在流场中的运动轨迹及加速特性,...     

GW-CP194-80M型煤层气双保压取心工具研制及现场试验

在煤层气取心过程中,煤心经过压力释放和取样操作,含气量与渗透率发生重大变化,测量数据失真,严重影响煤层气开发方案的制订。为获取覆压下原始状态煤心,减少因地层环境改变引起的煤心测试误差,研制了GW-CP194-80M型煤层气双保压取心工具。工具采用气液压力补偿技术和复合式胶筒保压内筒,可使岩心保持原始地层压力和适当围压,防止微裂缝的形成,还可实现地面带压拆卸,直接进行渗透率测试及临界解吸压力特征观测等后续测试实验。通过室内实验和现场试验表明,GW-CP194-80M型煤层气双保压取心工具性能可靠,技术可行,能有效保护岩心结构,达到双保压设计要求。该工具的成功研制,将为煤层气合理制订开发方案及精确计算含气储量提供重要的技术支持。     

新型煤层气水平井钻井工具

从水平井的优势和煤的内生裂隙结构分析研究入手,阐述了水平井是开发煤层气的重要手段之一.本文详细介绍了新型煤层气(CBM)水平井钻井工具的近钻头测量和地质导向功能,并列举了CBM水平井的应用实例,说明近钻头动态井斜测量和地质导向给CBM水平井钻井施工创造了有利条件.     

油水井井下造缝解堵工具应用研究

对磨粒射流井下造缝解堵工具的研究设计作了解析.井下淹没射流割缝技术就是在水射流束中按一定比例混入固体颗粒(石英砂)作为磨料对套管及岩体进行切割的一种技术,为了方便现场工作,井下造缝解堵工具可带多对喷嘴一并下井,实现了不动管柱地面更换喷嘴.通过地面和现场实际验证,磨粒射流井下造缝解堵工具可实现一趟管柱割多对缝,满足了细分...     

ZSQ型绳索式取心工具的研制与应用

介绍了绳索式取心工具的结构特点及工作原理，详细叙述了其在新卫２－１０井中４次取心的过程，出现的问题及采取的相应技术措施，现场试验表明，其结构合理、操作方便，岩心收获率高。     

胜利油田系列化取心工具的研制与应用

针对胜利油田地层复杂，取心工具品种繁多，型号重复，互换性差和制造、使用、管理不便等问题，研制了适用范围广，取心直径范围大，互换性强，辅助工具配套和成本低的系列取心工具。４０余套工具在胜利、中原、滇黔桂和华北等油田５６口井的现场使用表明，平均岩心收获率达９５．６８％，平均单筒进尺达７．６５ｍ，单筒进尺指标提高了４８．８％。     

钻具螺纹应力检测及评价软件开发与应用

钻具在服役过程中长期受到复杂载荷作用,其接头螺纹根部易产生疲劳裂纹。金属磁记忆检测技术可有效判断接头螺纹的应力集中区域,为钻具损坏做早期诊断。为此,在研制钻具螺纹应力检测系统的基础上,开发了应力检测评价软件。该软件包括数据采集模块、数据处理模块、智能分析模块和结果输出模块等4大功能模块。对这4大模块做了详细介绍,并给出了检测评价软件流程图。现场应用情况表明,该软件能实现钻具接头螺纹区域应力集中或缺陷的有效检测。     

一体化旋流冲壁工具的研制与应用

目前海上井下作业,尤其是深井替浆作业效率很低,在通井和刮削时为保证井下安全,缩短施工周期,降低作业成本,基于对旋流冲壁工具结构、工作原理及相关设计计算的研究,并通过地面模拟试验及反复修正,最终研制出了一体化旋流冲壁工具。理论分析认为,一体化旋流冲壁工具通过水力驱动方式,可实现一趟工艺管柱解决深井替浆及清理井底沉砂的功能。该工具在包括A油田C区块33号井和B区块7号井在内的多口井进行了现场应用,起下钻均正常,未出现阻卡现象,施工安全可靠,且提高了生产时效,平均每口井创造的经济效益达48万元,经济效益显著。      

真空回位增压抽砂泵研制及在煤层气井应用

煤层气井采用排水降压采气工艺,由于井底压力很低,不适合采用常规的水力冲砂工艺,只能采用捞砂泵抽取井内颗粒物。油井中常用的捞砂泵在煤层气井中使用时,由于液面较低、颗粒物量大,其工作效率很低,且很难将糊状煤粉清理干净。介绍了真空回位增压抽砂泵的结构,计算了吸入压力、最大排出压力、活塞回位力、理论排量。该泵的作业效率高,成本低,适用于煤层气井捞砂作业,在水平井中的优势显著。     

铅模打捞器的研制与应用

针对铅模落井打捞难的问题,研制出了铅模打捞器。现场成功应用表明,该工具性能可靠、操作方便,而且结构简单,易于加工。     

勘探开发数据迁移工具的开发研究

运用数据库原理和先进的信息技术,完成了数据迁移工具的设计与开发.该数据迁移工具具备了数据映射管理、数据迁移、迁移任务管理等功能,实现了数据快速、自动、规范的批量加载,是一套具有较高实用价值的数据加载工具,其成果已直接应用于油气田的数据建设工作.     

液压承托式水泥帽固井工具的研制及应用

针对大庆油田表层地层疏松，流沙层厚(厚达100多米)，上部井眼大，井径不规则，加之钻井液密度与水泥浆密度差大，引起水泥浆下沉等因素，研制出了水泥帽固井工具，通过对现状的分析，制定出防止水泥浆下沉，提高水泥浆顶替效率，增加水泥胶结强度的水泥帽固井方案，经过502口井的现场应用，取得了较好的效果。     

深抽助力装置的研制与应用

深抽助力装置是用抽油杆连接在井口到抽油泵之间的一种采油工具，根据需要可与抽油泵相隔数百米甚至上千米。这种装置并不抽油，但能改变上、下冲程井口排液量。装置产生的“上顶力”可减少抽油机悬点载荷及抽油杆载荷，改善抽油杆受力状况，减少抽油杆断脱事故，泵挂可平均加深２５０～８００ｍ。