一种新型油藏隔离阀在海上水平裸眼气井中的应用

针对水平裸眼气井完修井面临储层保护难度大、井筒清洁效率低、井控安全风险高等难题,设计了一种新型机械式油藏隔离阀。新型油藏隔离阀是一种机械式可重复开关球阀,由专用开关工具打开和关闭球阀,油藏隔离阀与悬挂封隔器组成的隔离系统可以防止球阀上部流体向下流动,又可以防止球阀下部流体及气体向上流动。对油藏隔离阀球阀密封性能、球阀开关操作、球阀重入密封性能进行了室内试验,验证了此新型油藏隔离阀性能安全可靠。现场试验表明,该工具结构合理、性能可靠,可实现工作液零漏失,井筒清洁效率高,经济实用。该油藏隔离阀为实现油气井全寿命周期储层保护提供了一种安全有效的技术手段。     

高压油井免带压作业检泵技术研究与应用

为解决冀东油田高压油井作业前放压时间长,不压井不放喷无法实现小修检泵,以及超深井、高温高压井探边测试困难等问题,研制了高压油井免带压作业检泵管柱及配套工具。该管柱由JDY455高温高压封隔器、坐封丢手工具及液控开关阀等组成,JDY455高温高压封隔器封堵油套环空,坐封丢手工具实现封隔器的坐封及丢手,液控开关阀调控产油通道开关状态。现场应用结果表明:高压油井免带压作业检泵管柱结构简单,用井下小修作业设备完成油井的带压作业,实现了不压井检泵和洗井。该工艺现场应用4口井,最大井斜达29.3°,最高井口压力达11.7 MPa,最大压力系数1.39,单井缩短占井周期4~6 d,工艺成功率100%。高压油井免带压作业检泵技术有效节约了作业费用,保护了油层,具有良好的推广应用前景。     

新型高温井井下控制阀的研制与应用

针对稠油注汽热采井中,压井液、洗井液进入地层使井下温度降低,造成转抽后开井困难;转抽前井内压力释放不彻底,易发生井喷或外溢等情况,研制了新型高温井井下控制阀。该阀的创新点:(1)采用齿轮齿条传动机构把管柱的直线运动变为阀球旋转运动,使阀球的开关更灵活,由锁爪、弹簧和支撑环组成的锁紧机构牢靠,不受阀球上下压差的影响;(2)球面金属密封在高温高压下密封性好;(3)阀球内通径大,打开后阀球通道与管柱同心,成为流体流动的畅通通道;(4)提放管柱开关球阀操作方便,可用于注汽热采井、直井、非热采井和大斜度井。     

洗井防污染丢手分采管柱设计与应用

设计了一种新型丢手分层采油工艺管柱,由Y445型丢手自验封封隔器＋Y441型自验封封隔器＋压差常通阀组成,可实现在洗井过程中保护油层不受污染。使用该管柱进行检泵作业可不动卡层管柱,只需将抽油泵管柱提出,能够保证作业的可靠性,还可避免沉积物在管柱底部的堆积。     

海上热采井防污染工艺管柱及配套工具

针对海上热采井采用“注、采两趟管柱”导致压井液污染地层的问题,研制了海上热采防污染工艺管柱及配套工具。该工艺管柱主要由热采防污染封隔器、热采防污染井下开关和热采插管密封器组成。热采防污染封隔器坐封、悬挂在井内后, 即可通过热采插管的上提、下放,控制井下开关的开启或关闭,从而有效封隔油层和上部空间的通道,避免压井液进入地层。通过配套工具的地面实验、模拟井实验和高温实验,表明该工具坐封、坐卡、丢手动作灵活无卡阻,密封锚定可靠,满足高温、中温、常温多轮次交替变化下的承高压性能,井下开关开启、关闭动作灵活,能够满足海上热采井多轮次注气和采油需要。     

抽油机井不压井防喷管柱的研究与应用

为了解决大泵抽油机井检泵作业时井内丢手开关密封不严、井内溢流无法控制及不压井无法施工等问题,研制了不压井防喷管柱。管柱主要由封隔器、锚定卡瓦、捅杆和控液开关等组成。管柱中的封隔器通过锚定卡瓦锚定管柱后压油管释放封隔器密封油套环空,控液开关和捅杆配合,通过控液开关里的防喷浮子控制套管出液。二次作业时,捅杆提出控液开关后,控液开关关闭,实现井内无溢流作业。该管柱现场应用15口井,封隔器坐封、丢手均一次性成功,控液开关防喷浮子关闭自如,且能长期使用。现场应用结果表明:不压井防喷管柱节约了作业费用,缩短了施工井的占井周期,保护了油气层,具有良好的应用前景。     

新型丢手封隔器及配套不压井技术研究

针对萨南油田在用的253—5丢手封隔器配旁通开关组成的不压井作业技术,在作业施工中存在丢手管柱下移、上滑、掉井、旁通开关失灵、作业施工成功率较低和生产井自动关井等技术问题,研发了一套新型丢手封隔器及配套不压井技术。此技术在地面试验和现场试验中取得了较好效果:(1)新型丢手封隔器的密封性能好,在/140mm和/146mm套管内壁上的锚定力大,作业施工成功率高,可确保丢手管柱在井下长期正常工作;(2)新型丢手封隔器及配套不压井技术的丢手管柱采用悬挂不支井底管柱,可避免主材浪费和节约生产成本;(3)该项技术为电潜泵井和大泵抽油机井的不压井作业提供了新的技术支持。     

新型不压井井下控制开关的研制与应用

新型液压控制开关是高压油井丢手不压井作业管柱的关键工具，该工具配套形成的丢手不压井作业工艺技术同时解决了高压油井作业时拆装井口、起下抽油杆和起下油管柱时的带喷问题；同时该技术有效地防止了清蜡洗井等入井液对油层的损害问题，对开发高压低渗透油田有重要意义。本文主要介绍了新型液压控制开关的结构、工作原理、设计计算及应用。     

阀门填料失效分析与结构改进

阀门填料密封性能的好坏对装置的安全运行起着重要的作用。以实际工况中开关球阀填料部位发生介质外漏问题为例,通过分析开关球阀结构、填料函光洁度、阀杆和填料密封比压等因素,找到该阀门外漏的主要原因。通过核算密封力,调整开关球阀填料结构型式,在填料压盖下增加碟簧等措施,提升了阀门的密封性能,解决了介质外漏的问题,为装置的生产安全提供了保障。     

射孔压裂不压井作业配套技术研究

为了有效解决射孔压裂不压井技术中存在的问题,开展了以新型防喷丢手封隔器为重点的射孔压裂不压井技术研究。该技术在压裂完和射孔枪定位、起爆后直接封隔油层,可有效预防井喷事故。在射孔压裂管柱底部连接防喷丢手封隔器,完井后处于不坐封、不坐卡状态,不影响油井正常生产及水井正常配注。室内试验及现场应用结果表明,整套工具的各项技术指标都满足设计要求,工具在井下能够顺利完成锚定、胶筒密封和管柱丢手等各项规定动作,且开关动作灵活。     

射孔防卡堵带压下泵联作一体化技术研究

高压区块油井射孔后溢流冒喷,若动用压井液采取压井下泵措施,易造成储层伤害、影响产能; 若动用带压作业整套设备,采取带压下泵措施,会造成工序繁琐、占井时长、作业费用高的问题; 以及厚油层采取油管传输式射孔起枪后再下泵,造成作业周期长。设计了一种可以避免射孔后炮渣卡堵泵阀及管柱进液通道的“防炮渣卡堵可带压下泵”的集成采油管柱,并配套研发了通用型炮弹式泵下堵塞器、炮渣拦截器等工具,形成了“射孔防卡堵带压下泵联作一体化”技术。实现了将油井射孔和下泵两趟管柱合二为一,射孔后可不动管柱带压防喷转机抽联作施工。应用表明,该工艺平均缩短单井起下换管占井时间26 h,平均减少单井作业费用￥1.8万元。可为同类型油井射孔后下泵作业提供联作新模式。     

三类油层压裂驱油防喷防卡工具研制

大庆油田进入开发后期,三类油层有效开发是保障油田持续稳产的关键。为进一步提高三类薄差储层剩余油的挖潜效果,采用压裂驱油技术,以压裂的方式将驱油液通过裂缝注入到油层中,实现驱洗剩余油的同时补充地层能量,达到提高采收率的目的。为解决压裂驱油施工中工艺管柱的防喷功能不配套、压后卡管柱问题,研制了直井多段防喷、防卡压裂驱油工艺管柱及关键工具。现场应用160口井,防喷、防卡工艺成功率达到100%。为三类油层压裂驱油,提高单井产量提供技术支持。     

油水井作业中污油污水回收技术的研究

根据油井和注水井的结构特点及不同井型的不同施工方式 ,研制并配套了相应的防喷工具和作业施工过程中溢流的回收装置 ,实现了油水井作业过程中污油污水的回收利用。对于油井管柱内孔防喷 ,研制KG—Ⅱ型帽形活门、KQG—FP型防喷脱节器及Y341— 114型封隔器工艺管柱 ;针对油套环空控制 ,改进了自封封井器胶心成分 ,其密封性能提高。为便于对油套环空溢流处理 ,研制了回收装置 ;针对注水井作业施工特点 ,研制成功污水地面回收装置。     

抽油机井可环空测试井筒防喷技术

为了解决抽油机井检泵作业过程中井液喷出污染环境的问题,满足生产时不动管柱过环空测试的需求,开展了可环空测试井筒防喷技术研究。通过研制Y445封隔器、阀芯式井下开关等核心工具,与抽油泵、捅杆形成防喷工艺管柱。生产时,阀芯式井下开关开启,最小内通径?36 mm,为测试仪器起下提供了中心通道;检泵作业时,下放泵抽管柱时关闭阀芯式井下开关以实现井筒防喷。利用有限元模拟分析了0~25 MPa不同套压下工艺管柱的密封性能和锚定性能,最高防喷压力28.4 MPa,防上顶力不小于422 kN。室内实验结果表明,工艺管柱在25 MPa套压下安全可靠。该技术在大庆油田现场试验了5口井,二次检泵作业2口井,施工全程井口无溢流,过环空产出剖面测试仪器通过顺畅、无卡阻,实现了抽油机井不压井检泵作业和不动管柱过环空测试。     

一种过电缆低压井口防喷装置

过电缆低压井口防喷装置，是一种在使用电缆进行井下作业时用来密封井口压力低于6MPa的油水井井口的装置，以防止油气外溢造成的人身伤害和环境污染。装置由手动盘根盒、防喷管、液压盘根盒、手压泵和放空阀等组成。手动盘根盒和液压盘根盒的组合，可对电缆实施双级密封。由第一级密封即手动盘根盒处泄漏到防喷管内的流体，通过放空阀排放到地面容器内；第二级密封即液压盘根，可借助手压泵在地面进行控制，免除了高空作业的困难与危险。冀东油田的矿场应用情况表明，这种防喷装置完全可以满足工艺要求。     

高气油比油井丢手式防喷管柱

针对长庆油田高气油比区块油井在作业起下管柱过程中出现的油气溢出井口问题,开展了高气油比油井防喷工艺技术研究,依据井下开关阀的原理对管柱进行优化设计。该管柱采用悬挂封隔器、旋板开关和单流密封插管等关键工具,检泵作业时旋板开关关闭,将地层油气封堵在封隔器下部,解决了起下管柱过程中油气溢出井口无法防喷的技术难题。经室内测试及现场应用,该管柱实现了起下钻过程中防止地层油气喷出地面的作用,达到检泵作业时防喷的目的。     

沧东凹陷页岩油水平井不压井作业技术

沧东凹陷孔二段页岩油储层属于特低孔、特低渗储层,泥质含量高,作业过程中极易因压井液等外来流体侵入造成污染.针对这一问题,对页岩油井常用的有杆泵、电动潜油泵举升工艺及其生产管柱和井下工具进行优化设计,形成了由预制内防喷工具不压井作业技术、可控桥塞暂闭井筒完井技术和敷缆连续油管带压下泵技术等组成的沧东凹陷页岩油水平井不压井...     

一种新型井下防漏失板阀研制

阀板式防漏失阀可以防止井筒工作液漏失,避免储层污染。现有的阀板式防漏失阀对开关载荷敏感,且对阀耳的强度要求高。研制了一种新型防漏失板阀,提高了阀板打开的可靠性。介绍了设计原则及阀板结构。采用有限元法分析阀板和阀座分别在5.0、17.5和35.0 MPa的液体压力下接触面的密封情况,其平均接触压力分别为6.3、263、400 MPa,满足密封要求。以柴油为介质,在常温、高温下测试该阀的金属密封性能,符合要求。新型阀板式防漏失阀更加适用于固相含量高的复杂油井,具有推广应用前景。     

全通径钻具内防喷器研制与应用

全通径钻具内防喷器主要解决了其它钻具内防喷器不能实现全通径的弊病,它通过特殊的阀板结构设计,在钻具内流体压力作用下实现自动关闭,正压状况下水眼是完全打开的.研制的全通径钻具内防喷器能替代目前国内外常用的钻具内防喷工具,功能齐全,使用简便.全通径钻具内防喷器的最后通径为71.4mm,外径小于70mm的测斜仪器或其它入井仪器可以自由通过,可利于处理井下复杂和其它钻井辅助仪器的通过钻具水眼的下入,极大地节约了钻井成本.关闭压差可在适当范围内调节,性能可靠,抗腐蚀性强,提高了井控安全,形成了自主的知识产权,具有极大的现场推广价值.已获得发明和实用新型两项专利,形成了独有的技术.