渍管传输射孔引爆系统研究及改进

文章通过对油管传输射孔管柱的分析与研究,找到了该管柱不能承受高压或压力恢复慢的原因-环空加压引爆系统密封部分设计不够合理,并对此进行改进设计。改进后,环空加压引爆系统承受密封压力达到70Mpa以上,并可进行地面试压。经多口井使用,不渗不漏,取得合格的地层测试资料。     

环空加压引爆射孔管柱传压系统的改进设计

对国内目前常用的几种油管传输射孔引爆方式进行了对比分析,找到了环空加压油管传输射孔管柱不能承受高压、不适用于深井或压力恢复慢的井的原因即环空加压传压系统密封部分设计不够合理,并对此进行改进设计。改进后,环空加压传压系统承受密封压力达到70MPa以上,并可进行地面试压。     

环空加压引爆射孔管柱传压系统的改进设计

对国内目前常用的几种油管传输射孔引爆方式进行了对比分析，找到了环空加压油管传输射孔管柱不能承受高压、不适用于深井或压力恢复慢的井的原因即环空加压传压系统密封部分设计不够合理，并对此进行改进设计。改进后，环空加压传压系统承受密封压力达到70MPa以上，并可进行地面试压。     

环空加压固井对双层套管水泥环界面径向应力的影响

环空加压固井技术能有效提高水泥环密封能力、降低环空带压问题的发生,为了准确掌握其作用的力学机理,基于弹性力学和界面位移连续条件,考虑环空加压固井施工过程,建立了环空加压固井套管–水泥环界面应力计算模型,研究了环空加压固井提高双层套管–水泥环系统密封能力的力学机理,并采用试验方法验证了理论模型的准确性.利用建立的力学分析...     

页岩气井压裂交变载荷水泥环密封能力研究

页岩气井压裂后的环空带压问题严重影响页岩气安全高效开发,且低弹性模量水泥浆体系及环空加压固井工艺有效降低页岩气井环空带压力的力学机理尚未明确。为此,针对页岩气井水平段和垂直段井筒结构差异,考虑水泥石残余应变,建立了环空加压固井提高水泥环界面径向应力与密封能力的计算方法,分析了环空加压压力和残余应变对界面径向应力的影响规律。研究结果表明：页岩气井压裂过程中套管内压周期变化将导致水泥环内外界面产生较大的径向循环载荷,进而引起水泥环残余应变和界面微环隙,最终造成水泥环密封完整性失效;针对不同水泥环残余应变值需控制环空加压压力下限以满足界面密封能力要求,环空加压固井增强垂直段水泥环密封能力的效果显著大于水平段的效果。现场应用效果显示,提供的模型计算结果与现场实际相符,可为该技术工程推广及应用提供理论支持。     

35MPa环空放气阀设计及试验

环空放气阀是油气井中控制油管和套管环空通道的主要工具.研制了一种新型环空放气阀,密封面为球面金属密封.通过理论计算、有限元分析、室内试验,对环空放气阀进行设计分析和验证.结果表明,内部/外部压力产生的轴向力始终使金属密封面压紧,且内部/外部压力越大,密封面的压紧力越大;在额定工作压力35 MPa条件下,最大应力为193...     

环空加压起爆大负压射孔工艺在大涝坝气田的应用

环空加压起爆大负压射孔工艺是在传统负压射孔基础上针对地层压力系数较低时射孔的一项重大突破,其核心技术是在射孔完井作业中建立负压开孔装置,使完井管柱在下井过程中,油管与套管压力隔离,负压开孔装置以上油管内可根据井况调节合理的液垫高度,在所形成的大负压状态下由环空加压引爆射孔枪。这种新式的负压装置在塔河油田大涝坝气田DLK12井首次使用并获得成功。     

环空圈闭压力对水泥环密封失效的影响

针对深水高温高压井环空圈闭压力变化可能造成水泥环密封失效的问题,现有文献大多从现场管理措施及理论模型的角度进行研究。鉴于此,基于全尺寸水泥环密封完整性试验装置,模拟了环空不同圈闭介质形成的压力随温度的变化规律,提出了一种套管内采用硅酸铝复合隔热涂料控制环空圈闭压力的新方法,并通过窜流试验研究了不同流体圈闭压力对水泥环密封完整性的影响规律。研究结果表明:不同圈闭流体对温度的敏感性差异较大,盐水钻井液最为敏感,油基钻井液温度敏感性最小;环空圈闭压力对水泥环密封完整性影响较大,环空圈闭压力越大,水泥环气窜压力越小;套管内采用硅酸铝复合隔热涂料,可有效减少井筒约50%热量传递,增强了井筒防气窜能力,可以有效抑制环空圈闭压力,保障井筒安全。研究结果可为深水高温高压井环空圈闭压力的控制提供技术支持。     

井口脉冲加压防窜固井技术机理分析

注完水泥后因水泥浆体积收缩和胶凝产生失重导致地层流体窜流仍然是影响固井质量重要原因之一。分析了目前固井防窜存在的问题,阐述了井口脉冲加压防窜固井技术的基本原理和关键问题。建立了井口脉冲压力在环空中的传播规律及环空流体在脉冲压力作用下运动幅度的数学模型,并通过实例分析了初始脉冲压力大小、水泥浆初切力和环空流体综合压缩系数等对环空中脉冲压力衰减和流体运动幅度的影响规律。研究表明,脉冲加压防窜固井技术是可行的,通过施加较小的压力脉冲可使环空水泥浆往复运动,减少甚至消除因水泥浆体积收缩和失重所导致地层流体的窜槽,对提高固井质量有重要作用,研究可为脉冲加压装置的设计与工艺参数优化提供理论依据。     

新型地层测试井下关井阀的开发应用

针对常用的MFE、LPR-N、RD安全循环阀等井下测试关井阀在高温高压井地层测试中存在的问题,研制了新型地层测试井下关井阀。该阀将井下关井和循环压井分开进行,保证了井下压力计在录取关井压力恢复数据时免受干扰;采用球阀结构,并重新设计了球体与球座间装配预紧力的产生方式,使阀的密封严密;环空加压的操作方式也简单可靠。经现场应用证明,新型关井阀关井可靠,密封严密,取得了合格的地层压力恢复资料。     

液压封隔器丢手管柱的改进设计和应用

采用液压封隔器卡水，分层的工艺管柱由于其先进性必将会越来越广泛地得到应用。但是从现场应用的情况来看。该工艺管柱的施工成功率较之常规工艺管柱要低。针对液压封隔器丢手工艺管柱的中途坐封，或难以丢手等问题进行了分析，提出了改进措施，优化设计了该工艺管柱，对封隔器的坐封机构以及坐封启动压差进行了改进，设计了CKF常开阀以及DY可倒扣液压丢手等工具。现场应用改进后的工具和工艺情况表明，作业施工成功率100％，降低了作业成本和难度，提高了作业施工的成功率。     

力学分析在压裂酸化管柱优化设计中的应用

主要就压力、温度变化显著的压裂、酸化管柱进行管柱力学分析和计算。在方案设计阶段或压裂酸化施工阶段详细分析管柱的受力、变形及强度，管柱载荷变化规律，给出管柱变形及强度计算．从而确定出各工况下的极限操作参数。控制管柱的施工作业参数、管柱内外流体工况、工具深度以及井口油压、套压等，确保各施工作业工况下管柱的强度及安全。     

关于内外压力对油井管柱稳定性影响问题的再讨论

文献[1]（李子丰.内外压力对油井管柱等效轴向力及稳定性的影响[J].中国石油大学学报:自然科学版,2011,35（1）:65-67.）的结论可分为2部分:其一,否定传统理论,文献[2]（韩志勇.关于内外压力对油井管柱轴向力和稳定性影响问题的讨论[J].石油钻探技术,2013,41（6）:12-18.）已经对此进行了详细的分析和讨论;其二,给出了内外压力对油井管柱稳定性是否有影响的结论,认为“内外压力对悬挂油井管柱的稳定性没有影响;内外压力本身对两端固定油井管柱的稳定性没有影响;两端固定后内外压力的变化对油井管柱的稳定性有影响”。本文重点讨论第二部分结论。通过4个例题的计算,证明文献[1]关于悬挂管柱的结论仅仅适用于非梯度压力,而对液柱压力或液柱压力与非梯度压力的组合,则是不正确的。通过逻辑关系分析,认为文献[1]关于两端固定管柱的结论是自相矛盾的,“内外压力本身对固定管柱的稳定性没有影响”的结论是不正确的。研究发现,文献[1]在公式推导中有严重错误,认为两端固定管柱的下端仍然存在液压力,而且推导出的公式在应用中存在很大的局限性。文献[1]在公式推导中出现严重错误的根源在于不承认虚力的存在。      

大斜度井偏心双管高压分注工艺技术

张店油田主要以大斜度注水井为主,受井斜、压力、水质等因素的影响,大斜度井分层注水钢丝投捞测试的问题日益突出。现有工艺技术在大斜度井分注中效果不理想,严重制约了大斜度井的细分注水,为此,开展了大斜度井偏心双管高压分注工艺技术研究。通过管柱组配后,偏心配水器可下在直井段或井斜较小的位置,常规的钢丝投捞就能满足测试调配的需要,不会受到高压和井斜的影响,同时管柱避免了沉积机杂、水垢等堵塞工具和管柱的问题,解决了大斜度井投捞测试的难题。     

一种新型注水泥工艺管柱在套保油田的应用

针对套保油田的出水问题,设计了一种新型注水泥工艺管柱进行水泥堵水。该工艺用油管连接具有丢手功能的可钻桥塞下至预封堵层的上部,在地面采用泵罐车打压使得桥塞坐封,同时配置适量水泥浆注入井内,替完井筒内的水泥浆后打压或上提管柱丢手,上部油管可提出井筒,水泥浆在井下静止状态下候凝。该工艺管柱的主要特点是采用具有节流、单流止逆及丢手功能的可钻桥塞作为主要的封堵工具;丢手部件为铸铁部件,便于扫塞,可进行重复作业。在套保油田施工3口井,成功率达100%。该工艺管柱操作简便,便于推广。     

定向井分层注水工艺研究与应用

针对定向井分层注水的现状,对定向井分注工具和分注管柱进行了研制和合理配置。在分注管柱中使用JSY341-115斜井封隔器和液力扶正器,解决了常规封隔器在斜井和水平井段中封隔器坐封胶筒不居中的技术难题;配水器的水嘴投捞采用液力投捞原理,解决了配水器在定向井中应用水嘴投捞难的技术难题;分注管柱实施锚定或支撑到人工井底,克服了管柱因注水压力不平稳等原因造成的管柱蠕动现象;分层测试实现了实际工况各单层分测:即测分层注入量和分层压力。     

高压注水管柱变形及强度校核研究

对于特低渗透油藏,常规压力注水已不能满足生产要求,必须采取高压注水,但是高压注水会使管柱发生较大变形,而常规的强度校核方法也受到公式适用范围的限制。以油田常用的高压注水管柱为例,详细阐述了高压注水条件下管柱变形及强度校核的计算方法。     

低产能油井(层)闭式配套开采管柱的研究与应用

针对低产能油藏(层)存在的供液能力差、油井无法正常生产的问题,根据开采低产能油井(层)的理论,研制了闭式配套管柱及各种配套工具。指出问题的关键在于根据产液性质、产量和地层性质等参数,优化尾管直径并实现闭式状态,保证流压、管柱直径与产量之间达到协调统一,实现供排平衡。通过现场应用证明:该闭式配套管柱可验证闭式管柱结构的密封性,从而保证了该配套管柱可减少流体通过尾管的压力损失、提高入泵液速度,提高油井产量。实践证明:闭式配套管柱具有增压差、清洗解堵、防止油层污染、防油井倒灌、防油管漏失等功能。     

连续油管热洗解堵清蜡工艺在YM17-1井的应用

针对英买力区块多口油气井因管柱内结蜡而导致油压、产量降低甚至停喷的情况,选用连续油管热洗解堵清蜡工艺。该工艺通过连续油管在油气井生产管柱内建立液体循环的通道,通过循环加热不断地将热油所携带的热量传递到生产管柱内堵塞段的上端面,将生产管柱内凝固的堵塞物融化、溶解并随着原油返出地面。边循环边加深连续油管,最终解除油气井生产管柱内的堵塞。经YM17-1井的成功实施,证实其清蜡效果良好,是一种安全、经济、实用的技术。     

海上油田分层防砂分层注水高效集成技术

针对目前海上分层防砂分层注水有效期短、施工周期长、作业成本高的问题,研究了新型海上油田分层防砂分层注水高效集成工艺.通过采用穿越型悬挂丢手封隔器,能够同时连接防砂管柱和注水管柱,采用小直径液控压缩四胶筒分层封隔器,同时实现分层防砂封隔器的坐封以及后期注水管柱的精细分层.该技术的防砂管柱与注水管柱一趟下入,节省施工时间一...