抽油杆接箍与油管的磨损

为探索杆式泵在斜井中使用时接箍与油管间的磨损规律。作者利用了一台能精确控制侧向载荷的试验装置,在实验室内对不同侧向力和行程条件下的变化情况进行了观察和分析     

偏心油管接箍复合打捞筒的研制与应用

针对井下打捞作业过程中,打捞带接箍的管类落物时打捞工具难以引进、打捞后分解时易损伤油管及打捞工具、井下落物鱼顶型号不清、重复使用打捞工具等难题,研制了偏心油管接箍复合打捞筒。该打捞筒是在引鞋的作用下,能使鱼顶顺利进入打捞工具,在上部钻具的重力作用下,鱼顶冲开偏心支撑体上移,弹簧压缩,当上移到一定位置后,上部支撑体在弹簧的作用下下移,支撑在鱼顶接箍一侧,消除鱼顶向一侧倾斜的力,另一侧台阶卡住落鱼鱼顶,上提钻具,实现打捞。该工具可同时对φ63.5、76.2mm油管接箍实现打捞,在现场可快速分解,可重复使用打捞,不伤害油管及打捞工具。应用表明,这种偏心打捞筒使用范围较大,捞获成功率100%。     

带压作业油管接箍探测仪的研制

研制的带压作业油管接箍探测仪主要由传感器、报警器、激磁器等部分组成。它利用油管接箍通过时对激磁器与传感器构成的稳定磁场的扰动行为,触发传感器发出脉冲信号并传递给报警器,报警器将信号处理后发出声光报警,为工作人员进行下一步的操作提供控制指令。现场应用证明:采用油管接箍探测仪可以使环形胶心工作寿命延长2倍,仅此一项,每年可节约成本84万元,取得了很好的经济效益;接箍探测仪的使用,提高了带压作业操作过程的安全性和可靠性,使生产效率大大提高;同时为带压作业实现自动控制奠定了一定基础,具有良好的推广应用前景。     

塔里木油田特殊倒角接箍油管的应用分析

通过对塔里木油田油管使用情况进行调查研究,认为90°台肩接箍油管在起下作业过程中容易损坏封井器密封胶芯,在套管柱结构变化处、在水平井和大斜度井经常阻卡。笔者对现有18°特殊倒角接箍油管和20°特殊倒角接箍油管使用效果进行调查研究,认为采用这2种特殊倒角接箍油管均可以避免上述问题。对18°特殊倒角接箍油管和20°特殊倒角接箍油管在使用过程中的受力情况进行了分析计算,认为18°特殊倒角接箍台肩承载面比20°特殊倒角接箍承载面受力更合理。为了减少油管品种,并保证油管使用性能,应当采用18°特殊倒角接箍油管。对如何从现有的90°台肩接箍油管和20°特殊倒角接箍油管过渡到18°特殊倒角接箍油管提出了具体的建议。     

内衬油管配套用接箍的设计与应用

针对组成内衬油管管柱的接箍中间存在空档的问题,对接箍的结构进行了改进设计,即加装非金属密封圈,使管柱形成完整耐腐蚀的非金属密封通道。改进后的接箍主要由加长接箍和密封环组成,与油管连接后,使其外螺纹在密封环上旋合,管柱内壁形成连续密封抗腐层,可阻止湍流对接箍中部造成损伤,减少流体摩阻。在胜利采油厂的应用表明,该接箍可提高油管管柱的抗磨损和抗腐蚀性能,节约成本,具有广阔的推广应用前景。     

碳纳米管强化玻璃钢油管及接箍螺纹强度分析

为了对碳纳米管强化玻璃钢油管及接箍螺纹强度进行分析,基于玻璃钢材料模型分析,建立了73.0 mm油管及接箍螺纹强度分析模型,分析了机紧过盈量、轴向载荷及内压对螺纹处应力、位移及接触压力的影响。分析结果表明:机紧过盈量0.08 mm产生的等效应力为11.4MPa,而200 k N的轴向载荷使得等效应力增大到135.6 MPa,21.0 MPa内压使得应力水平提高到266.9 MPa;200 k N轴向载荷作用使得螺纹啮合面产生明显相对滑动,有效啮合距离从1.3 mm降到1.1 mm,内压作用改善了啮合特征,使得有效啮合长度恢复到1.3 mm,轴向变形减小,但是油管的径向变形增大到0.9 mm。所得结论可为碳纳米管强化玻璃钢油管的现场应用提供参考。     

无衬套真空隔热油管接箍视导热系数模拟计算

井筒内隔热油管是靠接箍连接在一起的,接箍与隔热油管连接时,分为有衬套和无衬套两种型式.有衬套的接箍其视导热系数约为0.4 W/(m·K),但对于无衬套接箍的视导热系数并没有开展相关的研究.本文通过fluent模拟和理论计算相结合的方法,得到无衬套的接箍视导热系数为3.6 W/(m·K)左右.有衬套与无衬套接箍相比,加衬套有利于提高接箍的隔热性能.     

无接箍式双台肩油管接头结构设计与分析

为满足油田对特殊油管作业管柱的要求,通过有限元分析以及结构优化,设计出一种新型无接箍式双台肩油管特殊螺纹接头。新型无接箍式双台肩油管接头螺纹采用两级圆柱螺纹,齿顶、齿底平行于管体轴线,齿形为优化的偏梯形螺纹;密封结构采用两级密封,主密封为锥面对锥面的金属密封,次密封为斜面台阶密封;扭矩台阶采用两级直角台阶,抗压缩性能良好。有限元分析结果和实物试验验证表明,此接头抗粘扣性能良好,具有较优异的连接强度及抗内压性能,适合对接头外径有限制且对油管接头性能要求较高的油井使用。     

流场诱导API圆螺纹油管接箍失效分析及结构优化

油管柱失效的主要形式是油管螺纹连接失效。目前对油管螺纹连接失效的研究主要集中在载荷作用下的螺纹受力和变形分析,对螺纹连接处流场突变导致失效的研究较少。利用流体动力学计算方法,对API圆螺纹油管接箍流场内部的流体建立控制方程,采用FLUENT软件进行流场模拟,对接箍连接的"J"形区的压力、速度分布情况进行了分析,并提出了改进措施,对流道进行优化。"J"形区的流场模拟计算发现,流体因高速流动产生涡流和压力突变,进一步影响流体性质并冲击接箍内壁。API油管接箍结构优化后,避免了压力和速度的突变,有利于流体流通,为油管的优化设计提供了理论依据。      

隔热油管接箍对井筒热损失的影响与修正

隔热油管接箍处没有隔热层，在此处形成热点，增大了热损失。为了提高注汽效果，应用中需要对接箍采取隔热措施，因此，在简化的基础上建立了隔热油管接箍处导热的数学模型，采用内点法对接箍区域进行了网格划分，通过有限体积法对数学模型进行离散化，并根据点迭代解法进行求解，得出了各节点的温度和研究区域的热损失。计算表明，接箍热损失在整个注汽管热损失中占有较大的比例（约为30％）。     

φ60.3mm连续管导入装置的研制与应用

针对连续管作业机相关配套工具不齐全,仅靠人力难以将直径50.8 mm以上的大管径连续管导入注入头等问题,研制了φ60.3 mm连续管导入装置。该装置主要由串联于牵引钢丝绳上的卡瓦式连接头、锁紧套、浮动套和导引头等组成,主体与连续管的等径匹配,使得导入装置不需借助外部动力,即可将连续管顺利导入注入头。现场10余次的应用表明,φ60.3 mm连续管导入装置使导入时间从过去的2 h缩短到40 min,操作人员从过去的5人减少到2人。     

油水井带压作业油管验管堵塞器的研制及应用

为了解决油水井带压作业的实际问题,提高堵塞的成功率及施工效率,研制了油水井带压作用油管验管堵塞器。该堵塞器集验管与封堵于一体,并在检验出油管的漏点位置后,在漏点上方进行封堵,1次即可完成验管与封堵施工,提高了施工效率;利用该堵塞器还能有效解决因油管结垢、结蜡或井口闸门开不全而导致投堵遇阻问题,实现了小直径下液压锚爪的锚定及堵塞器的上提、下放。现场应用表明,该堵塞器可对油管井况进行有效地判断和封堵,应用效果良好。     

天然气含尘量检测装置

针对常用天然气除尘方法存在的问题 ,利用湍球塔式水浴除尘原理研制出了一套检测精度较高的橇装式天然气含尘量检测装置。该装置按照“等速等压”原则进行取样与测试 ,待检测天然气通过装有湍动球的水浴除尘器 ,使气流充分分散、润湿 ,从而使粉尘以污水形式保留在除尘器内。对污水干燥、称量 ,即可得到测试天然气的含尘率 ,同时亦可利用不同渗滤直径的膜对粉尘进行分级。川东气田现场测试证明 ,装置原理正确 ,性能稳定 ,工作可靠 ,可用于对现有除尘设备进行检测和评价     

适用于水平气井的新型自缓充柱塞气举排液装置的设计及应用——以鄂尔多斯盆地长庆气区为例

柱塞气举工艺技术已成为鄂尔多斯盆地长庆气区排水采气的主要技术,但现有柱塞装置存在大斜度井段卡定器难以卡定等问题,致使该技术只能应用于直井,而无法应用于大斜度井筒轨迹的水平井。目前,长庆气区共有水平气井1 200余口,积液问题逐渐显现。为了实现水平气井应用柱塞气举工艺进行排液采气的目标,通过柱塞和井下工具结构一体化、动力学理论模型分析,并结合水平气井井身结构特点,自主设计了一种适用于水平气井的新型自缓冲柱塞装置。该装置不仅可进入水平井底部大斜度井段或水平井段,而且还简化了现有柱塞装置的井下工具。水平井柱塞装置由柱塞本体、抗冲击总成组成,柱塞本体确保举液效率,抗冲击总成实现自缓冲柱塞落地冲击力的功能。结合工况条件测试,认为该装置能够满足柱塞安全运行的要求,保证柱塞落地冲击力不破坏管柱和柱塞本体。该新型水平气井柱塞气举排液装置已在长庆气区成功投放运行,抗冲击性能满足现场应用要求,且大幅降低了井筒液柱高度,增加了产气量,应用效果显著,可解决水平气井排液采气的难题。