ZY-1型带压作业装置的研究与应用

由于高压，高气油比的存在，使油井在作业过程中井喷现象频繁，延长了作业时间，为解决这一问题，研制了ZY－1型带压作业装置，介绍了其结构，原理，技术参数以及性能特点。ZY－1型装置主要由6部分组成，既可以整体使用，也可以分件使用，现场通过10口井使用表明，这种装置具有结构简单，应用方便，提高工作效率等特点，具有明显的推广价值。     

不压井带压作业装置在锦州采油厂的应用

油水井检修作业中通常采用放喷和压井两种作业方式,这两种方式存在污染环境、堵塞地层渗流通道等缺点。为不伤害地层,保持地层能量,缩短作业周期,减少环境污染,提出了不压井带压作业技术。介绍了主要由井口带压设备、修井机及配套设备三部分组成的短冲程带压作业装置的工作原理,现场应用89井次取得了很好的应用效果,施工一次性成功率、合格率达100%,平均施工周期为15d,最高施工压力为5.6MPa。作业过程中能有效控制井口压力,防止井喷事故,实现安全作业,取得了显著的经济效益和环保效益。     

新型独立式带压作业设备的研发与应用

针对现有带压作业设备在高压油气井开发中存在的承载和承压能力不足及安全性和可靠性差等问题,创新研制了新型独立式带压作业设备,开展了卡瓦无损加载技术、高压密封控制技术和多点精确控制技术等方面的研究。新型独立式带压作业设备在南美地区油气田已顺利完成17口井带压作业,作业井最深达4 267 m,井底最大压力30.2 MPa,最大提升载荷840 k N,设备提升速度0.8 m/s,下压速度0.8 m/s,全套设备安装时间13.5 h,完井后拆装搬家时间7.5 h。该设备实现了大吨位油气井带压作业设备的系列化和国产化,有效提升了我国石油装备研发及制造能力。     

一种新型不压井作业自动卡瓦设计与分析

卡瓦是不压井作业装置的核心设备,不压井作业要求卡瓦具有管柱处于“管重”或“管轻”状况下快速、可靠的卡紧和松开管柱的功能.论文为满足不压井作业对卡瓦的要求,提出了新型不压井作业自动卡瓦结构.文中详细地介绍了新型不压井作业自动卡瓦的结构和工作原理.新型不压井作业自动卡瓦由上下两组卡瓦组件对称安装,采用液压缸做动力,实现了管柱在“管重”或“管轻”状况下自动卡紧、松开管柱,在起下管柱作业过程中将大大减轻井口操作工人的劳动强度,且具有起下管柱速度快、作业效率高的优点.论文通过卡瓦力学模型建立和受力分析得出了卡瓦牙均布力计算公式,依据美国API工程实用算法的卡瓦卡紧管柱力学分析模型得出了卡瓦高度计算公式,为进一步设计出可靠的不压井作业自动卡瓦提供了设计理论依据.     

带压作业在油气水井中的应用

以往油田在进行带压油、气、水井作业施工前,为保证安全生产,经常要先压井,再作业,这样的弊端一是要面临压井液成本,其次是压井液对地层造成的污染,第三是油气井生产压力在短时间内很难恢复到施工作业前的状态,影响油气采收率。不压井带压作业就是在带压环境中通过不压井设备起、下管柱的作业方法。对油气井而言它可以保护和维持地层的原始产能,减少酸化、压裂等增产措施的次数,为油气田的长期开发和稳定生产提供良好的基础。对水井而言,它不需要停注放压,可以大大缩短施工周期,同时可以免去常规作业所需压井液及其地面设备的投入,省去了排压井液的费用,无污染,保护环境。辽河石油勘探局兴隆台工程技术处2001年以来就开始在各大油田从事油、水井不压井带压作业施工,技术日趋成熟,此项技术应用前景非常广阔。     

带压作业技术研究与应用

带压作业技术是在不压井、不泄压的状态下起下油管和油杆的井下作业技术,主要包括管柱内堵塞技术、油套管环形空间密封技术、管柱加力控制技术和系列配套技术。介绍了带压作业装置的结构、性能特点及带压作业堵井工艺。阐述了带压作业技术在扶余、新民和新木等采油厂956口油水井的应用情况,结果表明,截至目前应用带压作业技术少放水200万m3,节约注水成本2 000多万元,多产油20万t,产值超过6亿元。最后指出带压作业技术可保护油气藏、维持地层能量、减轻对地面的污染。     

带压作业装置现状与发展

带压作业是在保持井筒内一定压力,不压(洗)井、不放压的情况下进行起下管柱,实施增产措施的一种先进的井下作业技术.主要优点是能够最大限度地减少对地层的污染和能量的损失,效率高、安全可靠,能满足井场节能减排要求等.带压作业技术在国外已经广泛应用,开发出了系列带压作业装置,并形成了较为完善的配套技术体系.目前国内也开展了相应的研究,逐步推广应用,并取得了一定的效果.     

连续油管带压作业技术在特殊复杂井况中的应用

对深井及高压、高含硫气井在井下作业或生产过程中因地层出砂、压井材料沉淀、堵漏材料返吐引起管柱或井筒堵塞及管柱工具故障造成的管内堵塞,导致后续作业无法正常进行及生产中断等复杂情况,在采用常规修井工艺难以处理,且成本高、井控安全风险大的情况下,利用连续油管具有尺寸较小、不动井内管柱进行相关作业且处理技术先进、成本低、安全、高效等明显优势,解决了如JP7井的油管堵塞和M503井的油层套管堵塞等问题,并通过带压钻磨方式解决了X11井封隔器上部旋塞阀堵塞的问题,为类似特殊复杂井况的处理积累了经验,值得推广应用。     

不压井防喷带压作业装置在长庆油田的应用

长庆油田广泛应用注水工艺,注水井井下作业较频繁。在注水井检串作业之前,必须停注检串井及周围的注水井,然后放喷,待水井压力下降到0.5 MPa以下时才能进行检串作业。为了减少水井停注次数,避免放喷降低区块地层压力,减轻环境污染,引进了不压井防喷带压作业装置。现场应用情况表明,该装置可降低油水井维护费用,减轻对油气层的伤害及对地面的污染,延长油气层寿命,为油气藏评价提供准确数据。最后分析了不压井防喷带压作业装置存在的问题,指出了该装置今后的研究方向。     

提高加热炉热效率途径的探讨

根据直接式加热炉炉管温度分布和常减压蒸馏装置的加热炉排烟状况,分析了影响加热炉热效率的因素,提出了几种提高加热炉热效率的途径。     

基于水力能量利用效率的超深井钻井提速技术

水力因素是影响钻速最活跃的因素之一。为了最大限度地利用水力能量,提高超深井钻井速度,利用编制的软件,对影响水力能量利用效率各因素进行了分析。结果表明,超深井采用?139.7 mm钻杆代替?127 mm钻杆,1000 m可减小泵压约0.6 MPa;黏度每降低10 mPa·s,泵压可降低0.4 MPa左右;密度每增加0.1 g/cm3,泵压增加0.8 MPa左右;排量每增加1 L/s,泵压增加1 MPa以上。同时,分析了超深井钻井喷射钻井的可行性及实现方式,指出超深井水力参数设计需按最小流量法设计,为提高超深井钻井速度提供了有益的参考。     

用于出砂井的水力喷射泵结构设计

油井出砂对地面设备和井下设备带来极大的危害。通过室内试验研究了地层砂在井筒内的流动和沉积状态,测定了不同粒径的砂粒沉降速度和一定液量下的极限携砂量。设计了应用在出砂井中的水力喷射泵采油装置,其特点是采用平行双管柱结构的水力喷射泵,合理设计泵内流道,尽可能保持液体匀速流动,适当提高液体流速,提高携砂能力。最后为防止液体停止流动导致砂堵排出管,设计了结构独特的沉砂管。     

水平井水力喷射分段酸压技术

针对深层碳酸盐岩储集层水平井酸压面临的井下温度高、破裂压力高、压裂液流动摩阻高、储集层非均质性严重等难点,研发了水平井水力喷射分段酸压新技术。基于喷射分段酸压机理,自主研制了用于水力喷射分段酸压的井下喷射器和配套管柱,给出了水力喷射酸压工艺设计中喷嘴数量与喷嘴直径组合、喷砂射孔参数、泵注程序的优化设计准则。研究表明,水力喷射压裂酸化技术依靠水动力封隔实现分段酸压,井下工具简单、耐高温(160℃),可节约成本,降低作业风险;水力喷射注酸可延长近井地带有效酸蚀距离,增强酸化效果;井下喷射器最优喷嘴相位60°,宜采用螺旋布置喷嘴;建立了喷嘴最优排量与井口压力的关系图版,可在井口装置承压范围内提高施工排量,实现大排量、深穿透酸压,最终确定喷嘴直径及喷嘴数量布置。现场试验表明,水力喷射酸压试验井最大作业垂深可达6 400.53 m,喷射酸量高达618 m3,对深部水平井分段酸压具有较强的适应性。图4表3参15     

水力脉冲空化射流钻井机理与试验

在分析水力脉冲与空化射流调制机理的基础上,设计出一种新型水力脉冲与空化射流耦合的水力脉冲空化射流发生器,通过流体脉冲扰动和自振空化效应耦合,使进入钻头的常规连续流动调制成振动脉冲流动.钻头喷嘴出口形成脉冲空化射流,产生水力脉冲、空化冲蚀和局部负压效应,从而提高井底净化和辅助破岩效果.塔里木盆地6口井的现场试验结果表明,水力脉冲空化射流钻具对钻头类型、地层特性、钻井液密度、排量、动力钻具等具有良好的适用性,机械钻速提高10.1%～53.4%.水力脉冲空化射流发生器具有性能稳定、效果好、使用寿命长等特点,完全可以满足现场的需要.水力脉冲空化射流技术将为提高深井钻速提供一种切实有效的途径,具有较好的推广应用价值.图4表4参12     

水平井水力喷射压裂技术探讨

水力喷射压裂能够沿着水平井横向在多个位置独立连续压裂改造而不使用任何机械密封装置。本文介绍了该技术的原理和工艺过程,以及主要技术特点和影响该工艺的关键因素。     

水力喷射射孔工具的研制与应用

简述了水力喷射射孔的基本原理 ,介绍了喷管式、对称割缝式和 3孔固定式三种不同射孔工具的基本结构、工作原理和技术特点。在地面对喷管式和三孔固定式两种射孔工具做了试验 ,表明水力喷射射孔是一种高效的射孔手段 ,可满足油水井射孔需要。从 3种工具的现场施工效果看 ,大部分井经射孔后有明显的增油效果 ,有少数井效果不够理想的原因是 :对地质情况分析不透、工作介质选择不当 ,以及工艺设计不合理等。建议对水力喷射射孔工具的结构进行优化改进设计 ,合理选用工作介质 ,优化工作参数 ,认真研究井况 ,确定最佳射孔部位。