防砂卡可洗井螺杆泵的技术分析

新研制的防砂卡可洗井螺杆泵由沉砂筒、螺杆泵、沉砂接头和洗井阀等组成。采油时,井内原油从沉砂接头侧面进入,经试压阀后被螺杆泵采出,当因故停井后泵上砂子下沉时,砂子从沉砂筒与螺杆泵之间的环形空间,经沉砂接头的另一通道后通过洗井阀沉入泵下沉砂尾管内,从而防止砂卡螺杆泵。洗井时,洗井液从沉砂筒外向下经洗井阀侧面进入沉砂筒与螺杆泵之间的环形空间,到达螺杆泵上的油管后返出地面。5口井的现场试验证明,防砂卡可洗井螺杆泵设计合理,工作可靠,适应井况能力强,可以大量推广使用。     

逐级解封防沉砂分采管柱的研究和应用

针对冀东油田分层采油管柱由于结垢和出砂等导致管柱起出困难等问题,研究了逐级解封防沉砂分采管柱。该管柱主要由挡砂丢手、JDY441高温高压卡水封隔器、JDY341高温高压封隔器、分采开关器和逐级解封装置等组成,利用卡水封隔器进行分段开采,挡砂丢手接头阻隔砂垢沉积在封隔器卡瓦上部,逐级解封装置可实现逐级解封和打捞,减小了打捞载荷。现场5口井的应用结果表明:逐级解封防沉砂分采管柱下入顺利,封隔器坐封和丢手均一次性成功,最大下入井深3 868 m。该分采管柱换层生产效果明显,封隔器密封效果良好,具有广阔的推广应用前景。     

中原油田应用无伤害洗井管柱改善洗井效果

<正>无伤害洗井管柱主要由封隔器、半脱节式活动装置、防砂单流阀和筛管等组成。其工作原理是利用封隔器密封油套环形空间,防止洗井液从油套环空和油管内进入地层,利用防砂单流阀,防止洗井液中杂质落到单流阀阀座上。与常规热洗管柱相比,该管柱增加了独特的伸缩装置,封隔器坐封后管柱上提,使油管呈自由悬挂状态,既可避免管杆偏磨,又可避免油管蠕动对封隔器造成的损伤。     

同心双管双封隔器冲砂管柱的研制与应用

为了解决稠油热采油井漏失地层的冲砂困难 ,以及反复出现砂卡停抽或埋油层等问题 ,研制了同心双管双封隔器冲砂管柱。该冲砂管柱由上封隔器、下封隔器、外冲砂管、内冲砂管等组成 ,形成夹层冲砂通道 ,上、下封隔器与外冲砂管封堵低压漏失层 ,上、下封隔器的间距根据砂面深度与沉砂口袋的深度而定。由于上、下封隔器密封件依靠弹性力紧贴套管壁 ,因此当下放冲砂管柱时 ,上、下封隔器能随之下移并保持密封状态 ,使冲砂液顺利返出地面 ,完成稠油热采低能漏失井的冲砂工作。同心双管双封隔器冲砂管柱的研制成功解决了稠油热采低压漏失井无法冲砂的难题     

电潜泵挡砂器的研制与应用

针对电潜泵采油过程中出现地层出砂现象,造成砂埋电潜泵或砂粒磨损电潜泵,引起油井不能生产或生产周期缩短的问题,研制了电潜泵挡砂器。该挡砂器主要由联通接头、皮碗座、密封皮碗、内管、联接头、分流接头、挡砂管、外管、下接头等组成。生产时将挡砂器安装在电潜泵之下,密封皮碗紧贴套管内壁,由于密封皮碗喇叭口方向向下,使携砂井液不能从密封皮碗外侧向上流动,只能进入外管上部的进液槽,携砂井液进入外管后,砂粒被挡住落入下部的沉砂尾管内。胜利油田5口井的现场试验表明,电潜泵挡砂器起到了防砂的作用。     

新型过油管水泥封隔技术

该技术目的是进入原完井层段以上、油管以下的储层,以便在原有采油封隔器和地面之间形成新的环空隔板.主要在新产层之上无法下入采油封隔器时应用.该项新技术通过在生产井、注水井、斜井套管内目的油层以上或以下设水泥循环孔,然后用电缆或钢丝以及泵送设备来进行水泥封隔重完井作业.成功进行了几口井的现场试验,证明该项技术完全可行.     

国外气举设备的新进展

1，贯眼和挠性管同心气举连续油管技术已在气举系统广泛运用。德克萨斯州的休斯顿公司开发出了一系列新的贯眼同心气举网。其特点是测量井底压力和温度时，不用捞出油管中。C的气举阀，打开贯眼气举阔的压力作用在一对同心波纹管的环形空］司内，阎杆与冈座和油管不同，c。阎座面积和环形有效波纹管面积与典型气学阀规格相适应。2挠性油管加深气学深度墨西哥海湾休斯顿气举公司为一家海上采油公司解决了一个复杂的采油问题。油井由于海上恶劣气侯被迫关井。套管为7刘in、油管为2％in，油管带有价11向套管的气举阔。在11500fi处射孔，封隔器…     

水力喷射泵分层采油技术研究

针对层间矛盾突出的疏松砂岩油藏,为使各油层均衡生产,应进行分层防砂分层开采,为此研究了水力喷射泵分层采油技术。该技术主要由水力喷射泵采油管柱和分层防砂分层采油管柱2部分组成。分层防砂分层采油管柱分为分层防砂外管和分层采油内管2部分,防砂外管用于层间分隔;分层采油内管插入分层防砂管柱,由密封插头实现管内分隔。水力喷射泵采油管柱通过底部的密封插头与分层防砂分层采油管柱顶部的插入式悬挂封隔器相连接。该技术在现场1口井的应用中,原油产量由41.2m3/d上升到79.8m3/d,含水质量分数由88.9%下降到32%。     

油井电动潜油泵沉砂防护器

针对油井电动潜油泵停泵后沉砂会进入泵内,降低泵的使用寿命,甚至会发生卡泵事故的问题,研制出油井电动潜油泵沉砂防护器。该防护器由上接头、下接头、外管、内管和沉砂单向阀5部分组成,它基于单向阀的工作原理,利用内、外管构成沉砂环腔,当泵停止工作时,油液中的砂粒可沉降到沉砂环腔中,使电动潜油泵免受砂害而延长寿命,同时防止砂卡事故。胜利油田10多口井的现场应用表明,使用这种防护器后,电动潜油泵的寿命至少可延长1倍且防止了砂卡事故,经济效益和社会效益非常显著。     

封隔器坐封载荷控制器的研制与应用

针对现有封隔器坐封载荷需人为控制,存在坐封载荷过大易造成泵筒和油管弯曲,坐封载荷过小而使封隔器密封不严的问题,研制了封隔器坐封载荷控制器。这种控制器由端接头、内管、外管、挡接头、键槽管和下接头组成。给出坐封载荷控制器的工作原理及确定在管柱中位置的计算公式。200余口井的现场应用表明,这种控制器实现了封隔器坐封载荷的精确控制,达到了分层开采的目标。     

防砂埋套管水力喷射泵研制

水力喷射泵具有独特的井液举升特点,适用于斜井、高温、稠油、出砂、结蜡和腐蚀等复杂情况的油井[1]。但用于携排砂生产,易发生埋封隔器造成油井大修。针对水力喷射泵应用于携砂采油存在的技术缺欠,研制了防砂埋套管水力喷射泵。分析了其它水力喷射泵的技术缺欠,提出了从套管注动力液、液力起下泵芯的技术思路,进行了泵研制和室内实验,介绍了套管水力喷射泵的结构、技术原理、技术特点及现场排砂采油应用情况。通过14井次试验表明,防砂埋套管水力喷射泵具有以下技术特点:工作特性符合普通射流泵的特性曲线、液力投捞泵芯,调整泵性能参数、可正洗井,清除油管结蜡、可随时录取油井生产流压、可有效避免地层砂埋封隔器及采油管柱等技术优点,适应含砂小于8%油井,最大排量150m3/d,泵使用寿命大于90d。     

连续油管喷砂射孔和筛管改流跨隔压裂组合工艺

常用的漏掉产层增产技术主要为连续油管跨隔压裂、连续油管逐层填砂顶封压裂,这些技术通常应用于埋藏较浅的储层。但对于埋藏较深的漏掉产层进行改造作业时,存在摩擦损失大、井口压力高、施工排量小的问题。连续油管喷砂射孔具有无压实作用和降低地层破裂压力的优点;连续油管筛管改流跨隔压裂工艺,通过将筛管和双封隔器相结合,在上部封隔器处通过筛管将油套环空的压裂液改流进入油管,油管中的压裂液经过下部封隔器后由节流喷嘴喷出,实现对目的层改造作业,由于施工过程中压裂液大部分在油套环空中流动,降低了沿程摩阻。该组合工艺充分利用了连续油管的优点,并克服施工排量小、井口压力高的问题,在准噶尔盆地储层深度3 660 m的××井中成功应用,施工过程中的最高排量为4.6 m3/min,最高井口压力43.8 MPa,压裂后增产效果明显。     

AE3平26井砂卡管柱打捞处理工艺

AE3平26井双封拖动压裂管柱压裂时断脱,喷砂器、封隔器等工具砂埋,打捞困难。通过对该井井况和落井管柱的分析研究,制定了相应的打捞方案,并设计了断油管密封对接器、套子磨鞋、液压加压器等配套的修井工具,克服了落井工具砂卡严重、鱼顶不规则且多变化等诸多难题,成功完成了本井的打捞工作,为同类水平井落井管柱的打捞提供借鉴。     

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。     

煤层气排采新型双通道封隔器的研制

针对常规Y221、Y341封隔器不能满足煤层气多功能负压排采管柱工艺需要的现状,研制了煤层气排采新型双通道封隔器。新型封隔器设计有气体和液体的双流通道,液体从封隔器的中心通道排出,气体从封隔器的单流通道排出。单向机构的设计保证了排煤粉作业时,动力液经过负压排污器的喷嘴产生负压,将井底的煤粉吸入负压排污器的混合室,然后经管式泵排出。室内试验中,当试验压力依次为5、10、15、20、25和30 MPa时,压力表指针稳定且油管无溢流,表明封隔器胶筒及单向阀密封状况良好,能满足现场作业要求。     

Y411—115型可取式双卡瓦封隔器

针对封隔器承压能力与解封力之间的矛盾而研制的Ｙ４１１—１１５型可取式双卡瓦封隔器,主要由坐封、解封和密封三大机构组成,靠机械坐封和解封,并设有液体平衡通道、应急释放装置及独特的自锁机构,使得封隔器解封力与承压能力无关,具有防中途坐封、解封可靠、可重复坐封和解封、承受上下压差能力高和操作简单等特点。这种封隔器应用于气举完井、负压射孔、机械卡堵水和分（选）层酸化等工艺管柱中,可避免油管产生螺旋弯曲,提高气举投捞作业的成功率和气举效率,并可减缓抽油杆与油管偏磨,还可降低作业难度和作业成本,提高起下管柱成功率和管柱寿命。     

油井堵水工艺管柱的研制

采用常规Y221型封隔器封堵高含水层和套管漏失段,易出现油管与抽油杆偏磨加剧、缩短检泵周期、封隔器内通径过小不能满足现场需要、封隔器受压差影响解封困难等问题。研制了油井堵水新工艺管柱,主要由Y221型大通径堵水封隔器和能传递转矩的油管补偿器等组成,封隔器可分别在抽油泵下部和上部配套使用,油管补偿器可避免油管弯曲造成的管杆偏磨加剧和缩短检泵周期的问题。现场应用表明:该工艺管柱能够延长堵水有效期,对于油田高含水开发后期的长效开发具有重大的现实意义。     

超深水平井尾管悬挂器下部环空压力预测及其应用

超深水平井多封隔器分段改造作业过程中,井筒温度下降造成尾管悬挂封隔器下部环空压力下降,易造成尾管悬挂封隔器、下部分段改造封隔器和油管柱失效。针对典型分段改造水平井井身结构,开展分段改造过程中尾管悬挂封隔器下部环空压力变化的影响因素和潜在后果分析,综合考虑油管柱鼓胀效应引起的环空体积变化、井筒压力温度变化引起的环空流体体积变化和井筒温度变化引起的油管柱体积变化对尾管悬挂封隔器下部环空压力的影响,建立了尾管悬挂封隔器下部环空压力变化预测模型。以塔里木油田一口超深水平井为例,开展了分段改造过程中尾管悬挂封隔器下部环空压力预测,并在此基础上开展了封隔器和改造管柱力学分析。分析结果表明:超深水平井分段改造过程中,由于井筒温度场急剧下降,尾管悬挂封隔器下部环空压力相对坐封工况将发生大幅下降,从而给改造管柱和封隔器带来非常大的失效风险,超深水平井分段改造管柱设计过程中必须充分考虑该因素。     

DGY341-114型注水封隔器

针对大港南部油田高凝、高粘、低渗透、油藏深、注入水水质不合格、洗井流程不配套、泵压不稳及工艺管柱配置不合理等问题，研制了DGY341－114型封隔器和与之配套的锚定工艺管柱。该型封隔器具有结构简单，组装方便，坐封、解封灵活，能重复坐封，承受压差大，适应于多种井况的特点。配套的锚定工艺管柱具有施工简单，能较大减轻油管蠕动的特点，提高了分注管柱的使用寿命。试验统计表明，封隔器坐封合格率100％，现场施工成功率100％，投捞测配成功率90％。     

含疏砂槽结构的裸眼封隔器减阻效果实验

在裸眼水平井分段压裂过程中,裸眼封隔器下入裸眼水平井段时会与岩屑床接触,一方面下入的摩擦阻力逐渐增大,另一方面堆积在封隔器前方的岩屑容易引起砂卡且封隔器胶筒被岩屑磨损,有可能造成坐封性能下降甚至封隔失效。为此,设计并制作模拟实验装置,研究岩屑床对封隔器下入裸眼水平井段过程的影响,再根据实验现象对原有封隔器结构进行设计改进,设计了应用于裸眼封隔器的疏砂槽结构。实验结果表明:①在裸眼封隔器下入过程中,封隔器会被砂堆支撑起来,使其与上井壁接触,造成摩阻力的急剧增大进而发生砂卡,且封隔器所受摩擦阻力随下入位移和岩屑含量的增加而增大;②添加疏砂槽结构后,岩屑从疏砂槽流过,减少封隔器前端的岩屑堆积,减小封隔器通过井眼的摩擦阻力,从而减轻胶筒磨损;③改进封隔器模型的疏砂槽个数对疏砂减阻效果影响显著,该实验条件下疏砂槽个数为5时,疏砂效果为最好。结论认为,该研究成果为裸眼封隔器相关结构进一步优化提供了研究思路和室内实验依据。