大规模压裂用Y344封隔器及工艺管柱关键技术

分层压裂时,K344封隔器解封只靠扩张胶筒的回弹力,胶筒回收不完全;Y241封隔器解封需要上提管柱、多个金属锚瓦的解封力累积效应导致解封困难。研制的大规模压裂用Y344封隔器采用弹簧自助解封机构、割缝中心管和压缩胶筒的结构形式,提高了下入、坐封和解封的稳定性和可靠性。该封隔器不需要节流压差坐封,提高了压裂施工的成功率;采用该封隔器设计的工艺管柱可实现不动管柱分6层大规模压裂施工。苏里格气田10口井的现场应用结果表明,大规模压裂用Y344封隔器及工艺管柱,施工成功率100%。该工艺适用于直井、大斜度井和水平井,具有良好的应用推广前景。     

HPR高温高压压裂封隔器的研制与应用

在高温高压井施工作业过程中,压裂封隔器易出现中途失封、压后无法解封、回收困难、管柱无法起出等问题;进口的压裂封隔器,施工成本高,进货周期长,在一定程度上制约深井和超深井的勘探开发。为满足塔里木、准噶尔、吐哈盆地、柴达木盆地等地区深井、超深井高温、高压作业的需求,研制了集锚定机构、密封机构于一体,采用特种高分子材料作为胶筒防突保护的耐温200℃、承压差105 MPa的HPR高温高压压裂封隔器。室内座封启动和解封实验结果表明,封隔器各项性能参数满足现场试验要求;经ET1井现场试验,封隔器密封良好,锚定可靠,放喷、试气后,解封顺利,满足现场施工要求。该封隔器为高温高压井压裂施工提供了有力的技术支持。     

深井压裂酸化封隔器在尕斯油田的应用

青海尕斯油田深井分层压裂酸化由于地层破裂压力高而导致措施施工压力过高，由此对井下措施管柱及工具的耐压要求也有相应的提高。作为井下措施管柱主要承压工具的封隔器，其承压能力必须达到一定的标准才能满足深井分层压裂酸化措施施工的需要。JHY241型单向锚定深井压裂酸化封隔器自2001年来在尕斯油田90多井次深井分层压裂酸化现场施工的成功应用，证实其是最适合尕斯油田深井分层压裂酸化施工的封隔器。该封隔器座封成功率达90％，封堵成功率达90％，一次解封成功率达90％，单级封堵井的解封上提力约为10KN。     

高压分层注入封隔器的研制与应用

为了解决双河油田分层注水、酸化封隔器工艺成功率较低的问题,研制了高压分层注入封隔器。该封隔器采用双活塞低压力坐封机构、洗井阀控制销钉,实现先坐封、后关闭洗井阀,提高了封隔器坐封的可靠性;采用双层紫铜碗胶筒肩部保护结构,同时与胶筒生产厂家联合攻关,优选胶筒配方,提高了胶筒耐温耐压性能。室内试验和现场应用结果表明,高压分层注入封隔器在额定坐封压力下,能可靠坐封,从现场应用12口井情况看,注水封隔器有效期达到两年以上,满足酸化、压裂施工现场需求,工艺成功率100%,取得了较好的应用效果,为高压分层注水、分层酸化、分层压裂井的应用提供了技术支撑。     

QHY341型封隔器及应用

介绍一种新型水力压差式封隔器（专利号：ZL96212595．4）,该型封隔器采用分体组合式,双液缸,双级胶筒密封,直连喷砂体的结构,具有结构简单、坐封方便,逐级解封载荷轻且可靠,反洗通畅,易解卡,耐压差优点,满足中深井的一次多层压裂工艺的需要。     

无骨架内衬扩张式封隔器的研制与现场试验

为解决常规钢丝帘线或重叠钢片式扩张封隔器胀封承压后残余变形大、易卡管柱的问题,通过设计无骨架内衬扩张式胶筒,研制了无骨架内衬扩张式封隔器。该封隔器采用两端嵌套弹簧的方式来提高胶筒多次坐封的可靠性,在工作压差2.5~5.0 MPa下,胶筒可以充分胀封并可靠密封。室内试验表明,无骨架内衬扩张式封隔器在150℃下可以反复坐封/解封50次,双向承压85 MPa,解封后胶筒残余变形率小于1.5%。该封隔器在延长油田2口老井重复复压裂施工中进行了试验,其坐封显示明显,且在井内工作50 h多后,顺利解封,封隔器胶筒完好,外径仅由108 mm扩大至109 mm。研究结果表明,无骨架内衬扩张式封隔器封隔能力强,能重复坐封、解封,比常规扩张封隔器胶筒残余变形小,更易于解封起出管柱。      

YSYK344型液控压缩式封隔器研制与应用

针对海上油田注水井封隔器存在反洗通道易堵塞、胶筒扩张坐封拉伸破坏严重等问题,研制了YSYK344型液控压缩式封隔器。该封隔器采用地面液控方式控制封隔器工作状态,通过活塞坐封距和坐封剪钉的设计,避免了胶筒过分挤压破坏和胶筒下井过程中自动坐封,提高了封隔器的安全性和可靠性。现场应用20多井次,一次施工成功率达100%,为海上油田高效注水提供了技术保障。     

QHY341型压裂封隔器的研制及应用

为实现投入少、压开层位多的一次管柱多层压裂,研制了QHY41型压裂用封隔器。这是一种无支撑、液压坐封、上提管柱解封的压缩式封隔器,能满足中深油藏一次管柱分压三层的需要。封隔器采用双液缸压缩两级胶筒密封,最高耐压70MPa,在分解成两级使用时,单级耐压达到45MPa。喷砂滑套与封隔器主体连成一体,减少了施工时的沉砂量,不易造成砂堵。由于每个封隔器的解封距由上至下逐渐递减,多个封隔器的解封载荷始终相当于一个封隔器的解封载荷,有利于顺利解封。封隔器还有反洗功能,可保证不被砂卡。6口井共9个小层的分层压裂施工均获成功,但一次管柱分压3层以上的尚待试验。     

水平井分段压裂裸眼封隔器的研究与应用

为了能更有效地利用水平井裸眼完井压裂技术开发苏里格低渗透气田,自主研发了水平井分段压裂配套工具。裸眼封隔器是其重要组成部分,其性能直接影响压裂施工的效果。针对现场实际情况,设计了开启阀式裸眼封隔器,封隔器开启压力可根据施工井情况进行调节,有效防止了下井过程中封隔器提前打开坐封。密封胶筒采用单流阀设计,可以保证胶筒充分膨胀,加强密封效果。该封隔器采用扩张式胶筒结构,配合悬挂器、投球滑套、压差滑套、坐封球座等工具在苏里格地区进行了4口水平井的成功应用,证明能满足水平井分段压裂工艺管柱要求,为水平井裸眼完井分段压裂能顺利进行提供了技术保障。     

深井压裂工艺管柱的研究

针对传统封隔器在深井、超深井高温、高压条件下进行大型压裂施工时存在胶筒耐温、耐压较差,坐封、解封不可靠的问题,研制了深井压裂工艺管柱——封上压下、封上下压中间等2种工艺管柱。截至目前,深井压裂工艺管柱已进行80余井次的现场试验,最大下入井深3627m,一次坐封成功率达到98%,施工成功率100%,地面最大施工泵压95MPa。现场应用表明,这2种工艺管柱结构合理,使用方便,安全可靠,是压裂施工良好的井下配套工具。     

采用同一动力源的联动抽油机组

联动抽油机组是将多台抽油机用一根动力轴连接而成的一种用于丛式井抽油的新型采油装置。这种机组由驱动电动机、胶带轮、支架轴、离合器、万向轴、传动链、游梁式抽油机、测试仪、显示报警装置和计算机等组成。由于采取了联动,下冲程时抽油杆柱及抽油机杆件所积蓄的势能都传到动力轴带动各台抽油机运行,使扭矩曲线水平轴以下的负值得以消除,即在下冲程时形成的无用功全部转换成动力做功。运行试验证实,联动抽油机组载荷波动小,运行平稳,输电线路损耗低,有功节电率约43%,综合节电率约72%。     

ZYY341—110小直径封隔器在套变井中的应用

针对油田开发后期套变井增多,常规分注工艺采用的Y341—114型封隔器不能满足套变井分注的难题,研制开发了ZYY341—110小直径封隔器。这是一种水力机械压缩式封隔器,适用于套管变形后内通径大于110mm的井的分注卡漏,结构简单,组装试压方便,设计有平衡机构、锁紧机构,后坐距为零,密封可靠。21口井的分注试验表明,封隔器现场施工成功率达到100%,密封性好,有效期长,平均有效期为294天,最长的已达到387天。该型封隔器现已在中原油田采油三厂套变井的分注卡漏中全面推广应用。     

激光熔覆金属陶瓷柱塞的研制

油田注水用高压柱塞泵柱塞服役工况恶劣,常用的喷焊Ni60+镍包WC金属陶瓷柱塞因涂层中及涂层与基体界面存在微观空隙和裂纹,易造成涂层块状剥落甚至大面积剥落,使涂层的设计性能未能充分发挥。研制的激光熔覆金属陶瓷柱塞,熔覆合金的优化组分是：C-Si-B-Re共晶合金粉末中加入30%WC粉末和25%TiC粉末;激光器窗口输出功率为2000～2400W,聚焦光斑直径35mm,扫描速度015～020m/min,扫描带搭接系数为03～04。现场试验表明,激光熔覆金属陶瓷柱塞的平均使用寿命达2700h,是喷焊柱塞的4～6倍。     

新型容积式滑片自吸泵的研究与性能试验

在引进德国技术的基础上,开发成功新型容积式滑片自吸泵。泵体内曲线对称布置,由2段圆弧、1段等加速曲线和1段等减速曲线组成。内转子嵌有12片滑片,热套于泵轴上,泵轴两端由双列滚针轴承定位的轴承座支承。泵在旋转过程中,前半周吸入液体,后半周经增压后排出液体。每旋转1周,容积变化1次。随着泵的高速旋转,输出均匀的流量。通过对滑片自吸泵的研制及性能试验,给出了性能与结构参数的关系图及应用范围。滑片自吸泵具有运转平稳、效率高、压力调节范围宽及自吸能力强等优点,是较理想的新型加油设备。     

N80钢的CO_2腐蚀行为试验研究

我国中西部的油田,大多面临严重的CO2腐蚀危害。为更清楚了解油管套管常用的N80钢在现场条件下腐蚀形貌、腐蚀速率等腐蚀行为,为油田选材提供依据,进行了模拟现场环境的腐蚀试验研究。研究结果表明,在温度为92℃、介质流速为12m/s、CO2分压为29648kPa、总矿化度为346g/L的水介质中,N80钢的平均腐蚀速率为08224mm/a,按NACE RP—0775—91标准属于极严重腐蚀;腐蚀试样表面除了存在大面积凹陷外,还有较深的腐蚀坑;金属表面腐蚀产物分为三层,各层形态和成分不同,但都不很致密;腐蚀产物主要是碳酸的复盐和Fe3C。     

Y341—115注水封隔器移动的计算和防止

Ｙ３４１—１１５注水封隔器工作时的移动严重影响分注的成功率,移动的原因主要是封隔器上下的压力不同,产生的压差所至。文中对其移动距离进行了理论计算,对无锚定工艺管柱存在的问题进行总结,提出了解决深井高压注水时防止封隔器蠕动的方法,一是增加封隔器的用量;二是加水力锚和水力卡瓦。该工艺技术在大港南部油田３３口分注井中应用获得较大的效益。     

E—138烟气轮机节能技术探讨

介绍了中石化股份有限公司高桥分公司炼油厂3号重油催化裂化装置的E—138烟气轮机(简称烟机)的实际运行状况,阐述了烟机运行在烟气能量回收中的作用及影响烟机运行质量的几个因素。针对这些因素采取相应的措施：改善烟机用冷却蒸汽品质、提高蒸汽过热度;消除烟机轮盘催化剂堆积;严格控制和定期检测烟气固体含量;提高临界喷嘴运行的可靠性;加强烟机运行状态的监测,获得较明显节能效果。但在硬件配置上还存在一些问题。     

调整卫10块注采压力系统研究及应用

针对中原油田卫10块开发中暴露出的平面及层间非均质加剧、水驱状况差异大、高压欠注、能量不足等注采压力系统不合理问题,通过油藏精细描述、密井网微构造、测井资料二次解释、油藏数模等技术措施的应用。注采压力系统得到优化,开发指标变好,水驱控制和水驱动用程度得到了提高。     

增速电动潜油离心泵的研制

针对常规电动潜油离心泵因受泵径限制难以增大排量和扬程的问题,研制了一种以增速器配套的增速潜油电泵。增速器采用二级齿轮结构型式,传动比为145,输出转速为4130r/min,安装在上、下保护器之间。为满足高转速要求,从结构和材料上改进了离心泵止推垫片,以及上保护器的扶正轴承和止推轴承。两套增速器样机,以及与之配套的增速泵,分别通过了室内性能试验和试验井模拟试验,其中一台并已投入现场试验。这些试验的性能参数都达到了设计要求。增速电泵扩大了现有电泵的适应范围。在相同条件下,增速电泵导叶轮总量比常规电泵减少60%,仅此一项即可降低一半以上的综合制造成本。整机总长度明显缩短,更适于斜井使用。     

油气成藏研究历史、现状及发展趋势

本文从石油地质学中极为重要的油气成藏研究入手,分析了油气成藏研究历史,划分了3个历史发展阶段。第一阶段（19世纪末～20世纪50年代初）以油气藏背斜说或重力说为代表。第二阶段（50年代中期～70年代末）为以Tisso有机生油理论、油气二次运移聚集原理及我国陆相石油地质理论为代表。第三阶段（80年代－现在）以油藏描述、盆地模拟、储层地球化学、含油气系统和成藏动力学系统为代表。从地温场与地压场、成藏史、含油气系统、成藏动力学系统和盆地模拟等5个方面讨论了油气成藏研究的现状及发展趋势。