绳索作业技术在油气田中的应用研究

绳索作业工艺技术是油气开发工艺中的一门新型技术。它由地面设备、工具串及辅助工具、井下设备三大类组成。该技术不需起下油管柱和压井就能实现井下装置或工具的投、捞、放功能。文中介绍了四川石油局钻采工艺研究所在借鉴国外技术结合四川地区油气井特征研制出的绳索式震击器和震击释放起下工具作业技术系统.在四川、胜利、新疆吐哈等油田近40口井应用获得成功,并对其工具串的组成、工作原理及使用方法等作了介绍。     

液压震击器在钢丝作业中的应用

机械震击器是钢丝作业中钢丝基本工具串必不可少的工具,各种工具的投捞剪切销钉都是通过震击器的工作来完成的。然而在较深井作业或者油稠、井斜大等较差的井况下,机械震击器无法完全发挥其功能,这时候需要通过液压震击器来辅助其完成震击作业。     

绳索式液压震击器震击效果数值模拟

建立了判别绳索式液压震击器震击效果的计算模型,确定了震击效果的判断原则。指出震击效果的判定应以绞车操作者能直接控制,且通过模型能准确计算的冲击能为重要参量,而不是以震击力作为依据。在试井作业中,以此为判定原则可获得较好的震击效果。     

上、下击释放提升器的工作原理及力学分析

上、下击释放提升器在工作时,将震击力传至被卡工具,可进行并下解卡作业;用震击力剪断剪销,撑开卡爪,可释放工具。经模拟试验可测得剪销断裂功A_k和算出最大冲击力P_(dmax)。只要操作者掌握冲击能U_d和断裂功A_k的大小,就能比较可靠地进行井下解卡并打捞或往井下投放其它工具等作业。     

全液压式随钻震击器的研制与应用

针对钻井过程中常见的井下卡钻事故,研制了新型全液压式随钻震击器。该震击器主要由连接机构、机械锁紧机构、扭矩传递机构、打击机构和密封机构等部件组成。全液压式随钻震击器是一种上下击为一体的新型井下解卡工具,实际操作时,若在起钻过程中遇卡,则启动下击解卡;若在下钻时遇卡或钻头在井底遇卡,则启动上击解卡。厂内台架试验及现场应用结果显示,整套震击器设计合理,机械锁紧力线性稳定,液压延迟时间稳定,能充分满足现场使用要求。     

震击解卡小修作业技术研究及矿场应用

针对油气田在生产过程中卡钻式井下落物打捞作业的难点,开展了液压震击解卡工艺技术研究。利用液压蓄能原理在近卡点产生向上的动载荷,以保证为被卡落鱼提供巨大的震击力,提高解卡成功率。该技术采用小修作业设备,配套液压上击器、液压加速器及可退式打捞工具等,能够有效地解决因砂卡、垢卡及工具不解封等造成的井下落物的打捞。已在J油田XL采油厂开展矿场试验12井次,节约了作业费用,实现了降本提效的目的。     

震击器解卡过程的动力学分析

文章运用弹性波理论与动力学分析相结合的方法研究震击器解卡动力学过程，提出利用震击力和震击冲量来衡量震击器解卡效果。用有限元法对直井中的震击解卡作业过程进行计算，分析上提拉力、落鱼深度、钻铤长度、震击器安放位置、震击行程大小和落鱼遇卡程度等各种因素对震击器解卡效果的影响，所得的结果能更好地解释现场震击作业中的一些现象，对震击器的工程实际应用与设计有重要的参考价值。     

液力震击器液压系统失效的分析及预防措施

<正> 一、前言 液力震击器是各油田普遍用于解卡和打捞井底落鱼的震击工具。该工具是依靠液压系统液压力油流速的变化产生延时.蓄能及能量释放、加速运动,从而使卡点或落鱼受到强烈震击,以达到解除井下事故的目的。因此,液压系统是液力震击器的关键部位。     

气举阀投捞工艺的研究和应用

更换气举阀作业是气举采油工艺的重要环节,中原油田自1983年开始开展对气举采油工艺和气举阀投捞工艺的研究,在研制波纹管投捞气举阀的同时研制成功的气举阀投捞工具串能简便自如地在井下打捞或投放气举阀,经投、捞各20多井次的作业,成功率在95%以上。目前中原油田已有60多口正常生产的气举井,取得了明显的经济效益。工具串主要由加重杆、震击器、造斜工具、打捞工具和投放工具等组成,下井后能通过造斜自动对正气举阀腔,用工具串的不同组合和作业时地面不同的操作进行打捞或投放作业。该工艺操作灵活简便、作业时间短(一次投捞作业     

高效震击解卡工艺研究

目前常用的震击钻具组合面对线卡、面卡等复杂卡管柱现象时,由于震击力不足,常常导致解卡失败。为此,对震击钻具组合及其施工参数进行优化设计。优化后的钻具组合为:钻杆+加速器+钻铤+震击器+安全接头+打捞工具,其中的加速器有很好的储能效果,配合加速器使用比不用加速器能使震击效果提高近1倍,同时还有一定的减震效果。在卫77-9井的现场应用中,经过连续震击2.5 h便顺利打捞出机械内割刀,随后又下井3次,连续震击解卡9 h,并配合套铣,共震击360余次,打捞进尺24 m,顺利打捞出已切割断的部分套铣筒、油管反循环阀、喷砂器及封隔器等全部井下落物。     

高压超深井液压震击器的改进及应用

SHJ—YA超级液压震击器在西部地区高压超深井的修井作业中震击效果差,甚至没有震击。在分析其原因的基础上,对国产震击器进行了以下改进:(1)通过在花键外筒的下部靠近密封盘根处对称地加工4个6mm的压力平衡孔,解决了高压对震击器性能的影响;(2)采用提高延时阀与阀座的研磨精度,选用UCON—LB—1700—X耐高温液压油以及耐高温的氟橡胶密封件,解决了高温对震击器延时机构的影响。经过现场应用表明,国产震击器经过改进后,耐温能力从120℃上升到180℃,耐压能力从69MPa提升至150MPa,最大震击力从1685.87kN上升到2455.00kN,性能与进口工具接近。该工具改造费用不足2000元,经济效益相当明显。     

CSJ114震击器的改进与应用

CSJ114震击器应用液压和机械原理,通过锥体活塞在液缸内的运动和提拉钻具储能实现上击动作,可以多次使用,重复震击。但使用过程中,发现其在井下作业中无法震击的情况时有发生,从而拖延工期,影响施工质量。为此分析其现有工作原理,找出其问题存在的原因,通过改进结构,使之能在井下作业中正常工作。经过现场应用表明,改进后的CSJ114超级震击器在地面组装调试合格后,在施工过程中能提供合理的延时贮能时间。     

地面震击器的工作原理及振动计算

文章以机械卡瓦式震击器为例,阐明地面震击器利用钻具在提升时弹性伸长所产生的变形给与向下的震击力,以解除井下各类卡钻事故的工作原理;给出这种震击器震击力的计算式、震击时钢绳中的最大拉力、动载系数以及各折算质量的振动解。     

随钻震击器安放位置优化设计

在钻井施工作业中,为了有效地预防钻柱卡钻,常常需要在钻柱的某一部位安装随钻震击器。随钻震击器安放位置的不同,将极大地影响着震击效果。现文结合随钻震击器的震击原理,综合考虑震击作用中钻柱的摩阻、钻柱的重力以及不同的下部钻具组合结构的影响,建立了随钻震击器安放位置优化设计模型。实例计算表明,该模型实用有效,可用于定向井、水平井和大位移井中随钻震击器安放位置的优化设计。     

液压上击器台架试验动力学探讨

为掌握液压震击器震击性能,提高井下作业效率,分析了试验台架液压上击器的震击过程;建立了试验台架液压上击器震击效果的计算模型.根据弹性波理论与动力学相结合的办法,得出台架上心轴撞击垫与缸套承击体撞击时的冲击能以及心轴对缸套产生的撞击力,为现场测试和上击器的优化设计提供了依据.     

随钻震击器的使用浅析

为了使井下事故处理简单、迅速,随钻震击器已成为必不可少的井下钻井工具。     

SYZ—1型油压上击器研制成功

一种适用于井下作业队使用的油、水井修井作业的解卡工具—SYZ-1型油压上击器,最近已由胜利油田采油工艺研究院研制成功。该工具最大外径114毫米,活塞行程350～400毫米,震击允许工作拉力为15～25吨(最大可达30吨),许用工作扭矩为1000公斤·米,拉     

随钻震击器断裂事故分析及预防

随钻震击器在井下要承受较大的弯曲、扭转、压缩和冲击等载荷,工作条件非常恶劣。本文对英7井和塔东1井两起随钻震击器冲管体断裂事故进行了断口、金相、化学成份分析和机械性能试验,认为是脆性断裂。其主要原因是材料韧性太差,冲击功仅12J;结构不合理,导致应力集中所致。作者提出,对随钻震击器的生产,有关技术部门应进行技术认可,并对产品进行质量监督。     

一种新型地面震击器的开发与应用

针对某些3000m以内的浅井,因大钩悬重小,采用常规地面震击器无法实现正常复位的问题,研制了一种新型地面震击器。该震击器由上接头、六方套、上筒体、心轴、调节螺母、下筒体、弹性机构总成、机械锁紧机构、延长心轴和下接头等组成。性能试验及现场应用情况表明,该震击器的所有技术参数均达到行业标准要求,复位力与释放力的大小无关,且均小于9.81kN,完全可以满足在浅井中使用地面震击器震击后顺利复位要求,应用效果很好。     

打捞震击器力学分析

针对深井、斜井、水平井打捞作业中遇到的复杂解卡问题,对打捞工况进行了震击力学研究。基于弹性理论与动力学理论相结合的方法对打捞震击器震击力进行分析,推导出震击力计算公式。通过实例计算,建立函数关系分析了大钩拉力载荷、钻柱弹性伸长量、震击器上部悬重和震击器行程对震击力的影响,为打捞震击器的结构设计和现场应用提供参考。