新型桥塞的研制与应用

新型桥塞采用卡套管接箍缝的锚定形式，机械方式丢手，皮碗方式扶正。具有零部件简单，加工方便，加工费用低，现场施工简单，施工费用低，密封时间长，防砂卡等优点，经现场应用，封堵底水明显，产量升高。但下放前要通井，不易过快，下放到预定位置时必须有一套管接箍缝，具承上压能力小。     

复合材料桥塞卡瓦试验研究

目前常用的各种规格的金属桥塞普遍存在易卡钻以及钻铣困难等缺点,为此,试验研究了复合材料桥塞卡瓦。该卡瓦采用热固性树脂基复合材料模压制作,满足了页岩气井用桥塞的各项指标要求,实现了桥塞整体"无金属化"。研究结果表明,镶嵌碳化硼牙齿的复合材料桥塞适用工作压差为35 MPa,镶嵌氧化铝牙齿的桥塞适用工作压差为50 MPa,陶瓷牙齿在卡瓦上的最佳镶嵌角度为18°。碳化钨牙齿虽然强度很高,其桥塞承载破坏为复合材料卡瓦本体破坏,碳化钨牙齿无损伤,但其密度太大,磨铣困难且容易卡钻,因此不适合用作该复合材料桥塞嵌件。     

复合材料桥塞卡瓦试验研究

目前常用的各种规格的金属桥塞普遍存在易卡钻以及钻铣困难等缺点,为此,试验研究了复合材料桥塞卡瓦。该卡瓦采用热固性树脂基复合材料模压制作,满足了页岩气井用桥塞的各项指标要求,实现了桥塞整体无金属化。研究结果表明,镶嵌碳化硼牙齿的复合材料桥塞适用工作压差为35 MPa,镶嵌氧化铝牙齿的桥塞适用工作压差为50 MPa,陶瓷牙齿在卡瓦上的最佳镶嵌角度为18°。碳化钨牙齿虽然强度很高,其桥塞承载破坏为复合材料卡瓦本体破坏,碳化钨牙齿无损伤,但其密度太大,磨铣困难且容易卡钻,因此不适合用作该复合材料桥塞嵌件。     

复合材料桥塞卡瓦的力学计算

桥塞封层工艺中,复合材料桥塞卡瓦锚定后起到支撑桥塞锁定胶筒的作用,其性能的好坏直接关系到油井的产量和生产的安全。复合材料桥塞卡瓦容易钻铣,磨掉的碎屑轻小,可有效防止卡钻,特别适用于斜井、水平井,但同时也存在着坐封不稳、卡瓦易损坏等问题导致桥塞封层失效。运用实验方法和三维有限元数值模拟 技术相结合的方法,对复合材料进行强度分析,并运用有限元技术对初步设计模型进行力学计算,预测卡瓦承受的最大轴向力和压差,为复合材料桥塞的实际生产提供了一定的指导作用。     

几种新型桥塞技术简介

对目前国内试油行业中应用较少的贝克膨胀式桥塞、过油管膨胀桥塞、钻压胶筒型可回收式桥塞的结构、原理及适用范围、操作方法作了简要介绍,指出它们同常用的如电缆桥塞一样,有其各自的适用性,在实际桥塞作业中,应根据实际井况选择合适的桥塞。     

电缆桥塞工艺在胡状油田堵水开发中的应用

电缆桥塞作为一种油水井层位封隔装置,较水泥塞封堵在薄夹层、水涌层、漏层、气层、超深井分堵作业中显示出独特优势,具有工艺简单、成功率高、费用低、速度快、坐封可靠、深度准确的特点,是油田开发中后期堵水工艺的重要手段之一.本文对电缆桥塞工艺以及在胡状油田的应用进行了分析和总结,为同类油藏的治理提供了技术借鉴.     

复合材料压裂桥塞的研制及测试

复合材料压裂桥塞是水平井泵送桥塞分段压裂工艺技术的核心工具之一。根据水平井泵送桥塞分段压裂工艺技术原理,进行桥塞的结构和技术参数设计,并对其零部件进行受力分析,得到了可钻桥塞坐封脱手和压裂这2种极限工况下材料的最小屈服强度,据此确定除了卡瓦、悬挂套和挡环采用铸铁材料外,桥塞的其他零部件均采用低密度复合材料。通过对关键零部件(固定销钉、心轴和套筒、卡瓦基体和卡瓦片)的测试,对桥塞的心轴和套筒、卡瓦基体和卡瓦片进行改进。最后对桥塞的地面泵送和井下磨铣进行测试,测试结果表明,桥塞的各项性能均达到现场应用要求。     

LH-I型液体桥塞的研制及应用

对LH－I型液体桥塞进行室内实验研究及现场应用，结果表明，LH－I型液体桥塞具有封堵层位可靠，节省两次作业，施工简便，不需要打捞等优点，可以用于井筒内的下层封隔及封堵，尤其是对于隔小、坐封困难的先期防砂井，177．8mm套管、127mm尾管完成的井，利用机械封隔器和机械桥塞难以实施，LH－1型液体桥塞显示了其良好的应用性能。     

Y455（3）可取可钻高压桥塞的研究与应用

介绍了一种新型可取可钻高压桥塞，它具有高压密封结构、双锁定结构、双向锚定结构与安全解封结构。该型桥塞80％的材料为可钻材料，这些结构特点决定了该型桥塞具有现场坐封、打捞、解封操作简单、施工方便可靠；桥塞承受上、下压差大（最高可达70MPa）、使用一次成功率高；即使在常规打捞不能解封的情况下可很容易通过钻磨解封，不会造成井下大修事故等特点。该型桥塞适用于油田勘探、开发中油气井的封堵底水、选层酸化、压裂及上返试油等管柱工艺措施中。     

基于复合材料桥塞的水平井套管分段压裂技术

介绍了基于复合材料桥塞的水平井套管完井分段压裂工艺管柱结构、工艺过程和关键技术。阐述了该工艺管柱中关键部件——复合材料桥塞和电缆坐封工具的结构、工作原理及性能特点。现场应用情况表明,复合材料桥塞可正常坐封丢手,射孔发射率100%,平均每个复合材料桥塞钻铣时间为30 min,达到国外标准;水平井套管分段压裂管柱结构合理,工艺优良,性能可靠,能够满足页岩气水平井射孔压裂联作的分段完井要求。建议进一步优化钻铣复合材料桥塞工艺和工具,扩充桥塞尺寸规格,使其形成系列化,以满足油田不同规格套管的需求。     

液力加压器在水平井钻磨复合桥塞中的应用

针对水平井油管桥塞钻磨时加压困难且钻磨缓慢的现状,将液力加压器用于修井钻磨作业。液力加压器具有液力减振作用,利用液体弹性吸收的原理,结合钻井液柔性连接关系,可有效地保护钻具和钻头;同时液力加压器通过改变水力参数来调节钻压大小,且具有自动送钻功能。现场应用结果表明:加装液力加压器后,钻磨效率平均提高了29.36%,最大钻磨效率提高了46.51%;在使用六刃磨鞋、排量800 L/min的条件下,磨屑体积适中并能及时返出井筒,降低了卡钻风险。所得结论可为钻磨工具的选择和应用提供参考。     

基于ABAQUS的复合桥塞钻削仿真及其性能分析

为提高复合桥塞钻磨的安全性、可靠性和钻磨效率,以碳纤维复合桥塞和圆柱切削齿钻头为研究对象,基于ABAQUS软件的二次开发功能,进行复合桥塞三维钻削过程的有限元仿真。采用完全正交试验法研究钻压和转速对桥塞钻除速率、钻头轴向接触力以及钻头扭矩的影响。试验结果表明:桥塞钻除速率、钻头轴向最大接触力和钻头最大扭矩均随着钻压和钻速的增加而增大;钻除速率和扭矩波动的敏感因子是转速,钻头轴向接触力波动的敏感因子是钻压;钻压对钻头轴向接触力的影响约为转速的2倍,对于扭矩波动的影响二者相差不大,因此在现场钻塞时可以通过适当降低钻压、提高转速来减小轴向力和扭矩的波动,从而延长钻头的使用寿命。研究结果为复合桥塞钻削研究方法提供了新思路。     

Synthesis and Application of a Zeolite-containing Composite Material Made from Spent FCC Catalyst

Novel composite material with a wide pore distribution was synthesized by an in situ technique using spent FCC catalyst as raw material. The characterization results indicated that the composite material contained 56.7% of zeolite Y and exhibited a much larger specific surface area and pore volume as well as strong hydrothermal stability. Fluid catalytic cracking(FCC) catalyst was prepared based on the composite material. The results indicated that the as-prepared catalyst possessed a unique pore structure that was advantageous to the diffusion-controlled reactions. In addition, the attrition resistance, activity and hydrothermal stability of the studied catalyst were superior to those of the reference catalyst. The catalyst also exhibited excellent nickel and vanadium passivation performance, strong bottoms upgrading selectivity, and better gasoline and coke selectivity. In comparison to the reference catalyst, the yields of the gasoline and light oil increased by 1.61 and 1.31 percentage points, respectively, and the coke yield decreased by 0.22 percentage points, and the olefin content in the produced gasoline reduced by 2.51 percentage points, with the research octane number increased by 0.7 unit.     

泵送桥塞坐封用复合火药研究

为提高桥塞工具坐封的可靠性,研究一种桥塞复合火药.通过实验确定了复合火药的配方,用密闭爆发器测试火药的压力 ;对火药用差示扫描量热法(DSC)和DTA-TG联用进行热分析 ;对复合火药进行点火可靠性和耐热性能试验.实验结果表明,火药燃烧残渣率约20％,在p—t曲线上燃烧时间为70 s,峰值压力为105MPa,火药耐温120℃/72 h.油田实际应用表明,该火药是一种低燃速、低残渣率、耐温和燃烧性能良好的复合火药.     

可降解桥塞研制及其承压性能试验

针对水平井分段压裂施工后桥塞存在钻磨卡钻或打捞失败等问题,研制了一种无干预化作业的新型可降解桥塞。介绍了适用于φ118~φ124 mm套管水平井分段压裂用可降解桥塞的粉体材料、结构、工作原理以及主要技术参数,并对可降解桥塞试验样机进行高温环境下室内承压性能试验。试验中,新型可降解桥塞在120和150℃高温环境下均能满足50 MPa承压密封性能要求。试验结果为该桥塞投入现场应用提供了技术依据。     

高压水射流解堵技术的研究及应用

近几年发展起来的高压水射流解堵是用于高含水期油田和低渗透油田增产增注的新技术，该工艺不但具有施工简单、能量集中和处理深度大等特点，而且可根据地层堵塞程度选择射流压力、旋转速度、处理时间和层位。从动力学角度对高压水射流解堵的基本原理、工艺技术及有关的计算方法加以论述，并运用实际并例证明了该技术解堵增产效果显著。     

高压旋转水射流解堵装置

为有效疏通油层,延长油井防砂有效期,降低采油成本,研制了一种高压旋转水射流解堵工具.将工具下入防砂管内进行冲砂作业,既能冲出井筒内的细砂,又能排出充填砂中的堵塞细砂,从而达到疏通油层恢复产能的目的.通过室内试验及现场试验表明,该装置可有效解除绕丝管及割缝管防砂井的油层堵塞问题,对延长油井寿命,提高油井产能具有重要作用.