深水水下井口头系统紧锁机构分析

锁紧机构作为连接高低压井口头的重要部件,决定了深水井口头系统在多种外载条件下工作的稳定性和可靠性,对深水油气田作业安全至关重要。介绍了国内外几种典型水下高低压井口头系统及锁紧机构类型,对比分析了不同类型水下高低压井口头系统采用的锁紧机构及其锁紧原理和特点,并对Dril-Quip公司SS-15型井口头系统采用有限元进行了力学分析。结论表明,采取较大预紧力的锁紧机构,可以有效地提高低压水下井口头系统的抗疲劳能力。对深水作业时选择高低压井口头具有一定的指导意义。     

国内外水泥头现状及发展

水泥头是固井施工中必不可少的一种井口工具,经过多年的发展,已形成了一套较为完整的规格型号和结构体系。介绍了水泥头的结构及功能改进,并列举了国内外几种新型水泥头的结构及功能;阐述了套管水泥头和钻杆水泥头的发展方向,并对国内水泥头的研发方向提出了建议。     

水下套管挂和密封总成下放工具设计

套管挂和密封总成下放工具是重要的水下井口头系统作业工具,在对比分析国外技术的基础上,以安全、高效、低作业成本为目标,运用模块化设计方法划分下放工具的功能结构单元,完成工具的详细设计。对工具中心轴连接螺纹强度进行研究,并分析了齿根圆角半径对接触应力的影响。结果表明:最大等效应力836.599MPa出现在第1齿螺纹齿根的下侧,随着螺纹齿根部圆角半径增大,螺纹齿接触应力逐渐减小。     

深水井口头送入工具结构与强度分析

自主设计了一种深水低压井口头送入工具。根据现场施工作业要求,对送入工具进行了结构设计、作业流程分析和力学校核。该工具通过锁环、锁环推杆、锁紧衬套和阶梯心轴的机械配合控制,实现送入工具与低压井口头的锁紧和解脱。对送入工具进行作业流程分析,证明了该工具设计的合理性和可行性。以南中国海某深水井为例,进行不同作业工况下的受力分析和数值模拟,结果显示该送入工具在甲板转移和钻台下入等最恶劣工况下均安全可靠。自主设计的送入工具可安全高效地实现深水低压井口头甲板转移及钻台下入作业。     

远程控制水泥头的研制及性能试验

深井、超深井尾管固井作业中施工压力高,井口固井水泥头的操作难度和安全风险较大,为此,在对常规水泥头机械结构进行改进的基础上研制了远程控制水泥头,结合水泥头机械结构的特点设计了气动驱动系统,并采用无线通讯控制技术进行气动驱动系统远程操控,从而实现远程控制水泥头投塞、投球和固井管汇通断。室内测试结果表明,远程控制水泥头满足现场试验要求。远程控制水泥头在某地热井固井作业中进行了现场试验,通过远程控制水泥头控制终端,顺利完成了各项功能动作,达到了设计使用要求。远程控制水泥头的成功研制,为井口高压环境下固井作业安全提供了保障。      

国外进口套管头及采气井口配套使用技术

套管头及采气井口是完井采气井口装置,使用可靠关系到一口井长期采气的安全。为保证川东北地区罗家寨、铁山坡构造高含硫气井长期采气高抗硫要求,2003年起,从国外进口了部份套管头和采气井口。由于套管头和采气井口油管头牵涉到钻井和试油作业中的井口组合,为保证钻井和试油作业时配套使用的安全,要进行配套技术研究。文章介绍了配套研究方法和几种应用实例。     

一种腐蚀井口的现场修复处理方法

位于塔里木盆地的M4井，由于三类封井时间较长，造成套管头上部法兰钢圈槽严重腐蚀。借鉴“O”型橡胶密封圈在油气井井口装置、井下工具中静密封的应用，设计加工了密封套装置，成功恢复安装了该井的井口装置，为腐蚀井口的现场修复处理提供了一种可行的技术方案。     

井口槽用新型一体式套管头的设计与应用

通过对国内外各种套管头结构技术水平分析,结合冀东南堡油田1号人工岛井口槽钻井要求,按照简化操作程序,提高操作效率、操作可靠和安全的原则,对套管头的本体、悬挂器和密封组件的选型和优化设计进行了研究,设计出了外形尺寸小巧、操作简单,1个本体可以悬挂2级套管的新型一体式套管头。通过型式试验和现场使用表明,所设计的产品能够满足人工岛井口槽的钻井要求,提高工作效率,降低安全隐患。     

新型煤层气井口套管头的设计研究

传统的煤层气井口环形钢板套管头存在结构不合理,悬挂强度低,经不起井口作业反复撞击,安装时间长,悬挂质量不易保证,只能起悬挂套管作用,不具备油井后续处理功能等问题。为此,研究设计了新型煤层气井口套管头。对新型套管头的关键部位进行设计计算和受力分析,用Pro/E软件建立套管头实体模型,并保存为IGES文件格式,形成相应的三维有限元模型。用ANSYS软件对套管头结构进行有限元分析,结果表明,设计结构满足刚度和强度要求。     

固井水泥头的研制与系列化

固井水泥头是固井作业中必不可少的井口工具。文中对长庆油田固井水泥头的结构设计及各主要部件的工作原理及性能进行了介绍。     

环形防喷器设计的几个要点分析

环形防喷器是井口防喷控制装置的重要组成部件之一。它可在需要时封闭各种形状的钻具,并可在井内无钻具的情况下全封井口。由于环形防喷器对于封闭井口有重要的作用,因此它的设计必须达到规定的要求。在设计过程中,活塞行程的确定、活塞与本体间的行程配合、活塞与本体间的密封等都是必须重视的问题。此外,还根据胶芯铁芯在运动过程中形状不变的特性提出了一种计算活塞行程的方法,让环形防喷器胶芯设计合理,能实现全封井口的功能。     

高压气井测试管柱遇卡事故处理与井控反思

某海外油气田高压气井S-1井,在结束完测试,准备起测试管柱时井下遇卡,无法起钻。根据遇卡的现象,分析遇卡的可能原因,采取对应的解卡措施,最终成功解卡。同时面对解卡后突发溢流连锁反应,立即采取紧急处理措施,成功抢接防喷单根,及时控制井口,防止了进一步发生事故。对于卡钻的原因和溢流后所采取井控措施所暴露问题,现场作业人员和管理人员,应当进行深刻的反思和规范以后的工作,必须严格遵守井口操作规程,必须严守井控规定,才能防止事故发生,保证安全生产。     

西峰油田地面建设工艺技术

西峰油田是中油股份公司近几年发现的大型整装油田,地面工程建设采用多项创新技术和成熟的工艺技术,形成了以丛式井单管不加热密闭集输为主要流程,以井口功图计量、丛式井单管集输、油气密闭集输、气体综合利用、原油三相分离、稳流阀组配水、系统综合优化等10项配套技术为主要内容,以井口(增压点)→接转站→联合站为主要布站方式的西峰油田地面建设模式,文章介绍了这些配套技术及其作用,西峰油田地面建设配套技术的应用,使投资比例不断下降,取得了明显的经济效益。     

油井钻具完整性管理与风险控制

探索建立科学合理的在役钻具检测、评价、维护和使用管理体系,对有效防止钻具失效而引发井下故障具有重要意义.基于风险检测(RBI)的理念,提出了依据钻具失效风险实施完整性管理的方法,阐述了该管理方法的流程及主要内容,分析了钻具失效定性与定量风险评价应考虑的主要因素,探讨了基于风险的钻具检测策略和建立钻具技术状态及适用性评价标准的主要依据,结合磁记忆检测技术的应用实例,介绍了实现钻具视情状态维修与使用管理的途径.实践表明,基于风险检测的钻具完整性管理,对于准确掌握钻具技术状态、有效防止因异常状态钻具入井而引发的井下故障及保障钻具资源的合理利用具有重要作用.      

模块化射孔工艺技术

介绍了一种新型的射孔完井技术--模块化电缆射孔工艺技术.其基本原理是采用单芯电缆传输方式,首先将射孔器支撑装置锚定到预定深度,然后将射孔所需的全部模块化射孔器分次下入井内,最后引爆射孔弹,从而达到多支射孔器分次下井、一次点火完成的目的.在此基础上,通过特殊导向装置设计,实现电缆定方位射孔.它的优点是充分发挥了电缆传输方式动用设备少、作业方便、施工时间短等优势,又实现了部分油管输送射孔的功能,如全井负压射孔、防喷等.另外,在高压油气井射孔时,模块化射孔器可自动丢到井底,油气井直接生产,对高压油气不会产生截流;如果想起出井下工具,由于井下工具不长,利用井口防喷管就可完成此项工作.     

埕海一区海油陆采钻井完井配套技术

大港埕海一区油田位于渤海湾沿岸的潍海地区,介绍了埕海一区海油陆采钻井完井综合配套技术,着重对大位移水平井的方案设计与优化,井口槽与丛式井井眼轨迹优化、井眼轨迹控制与测量、井壁稳定与井眼清洁、套管下入与完井技术等做了简要介绍.埕海一区形成的钻完井配套技术实用性强,可操作性强,其成功的经验,对于应用大位移水平井开发边际油田或丛式井组开发区块油田是个很成功的例证,证明了大位移水平井技术广阔的应用前景.     

海上自升式钻井平台探井井口稳定性分析

在海洋探井作业过程中,通常采用独立的井口支撑装置,为达到井控安全及进一步增加钻探深度,很有必要对探井井口系统进行稳定性分析。对海洋石油自升式钻井平台探井井口系统稳定性研究进行了介绍,通过对井口配重、常规井身结构、井口套管头、海上隔水导管、泥线悬挂流及井口悬吊系统等配套设备技术和操作要点的分析研究,得出了确保井口支撑系统稳定应采取的措施。通过现场实例分析,可为今后的勘探钻井作业提供相关的技术指导,达到更高的安全效果和经济效益。     

深水水下井口完井作业窗口分析

完井作业窗口是进行完井作业的各种极限环境条件,对于指导深水海底井口完井作业具有重要意义,根据完井作业模式可分为下钻刮管窗口、完井管串下放窗口和极限连接窗口等。完井作业时,隔水管强度、井口与导管强度、井口倾斜角度、完井工具的通过性以及挠性接头的转角等都是限制完井作业的重要因素。通过建立张紧器–隔水管柱–井口及导管和土壤的耦合模型,研究并量化影响深水海底井口完井作业最重要的限制条件隔水管上、下挠性接头转角,并结合其他限制条件形成海底井口完井作业的作业窗口确定方法。对南海某探井进行了实例计算,明确了该井完井作业各种模式所允许的极限环境条件,为深水油气田开发的完井作业提供参考。     

新型修井作业机械化系统设计方案研究

修井作业中,起下油管、上卸扣采用传统作业方式过程复杂,劳动强度高,作业环境恶劣,针对这种情况,提出了一种新的修井作业井口机械化系统设计方案。系统仍利用现有的通井机,用一个自动吊卡和一个动力卡瓦代替原来的2组吊卡,井架上安装自动吊卡运行导轨,用坐式自动化闭口液压动力大钳代替原悬吊式开口液压钳,并配备管柱自动拉排滑车机构拉送排放油管。该方案可实现井口无人化操作,通过控制台操作设备运行,改善了修井作业环境,安全环保,为修井作业自动化做出了初步探索。