多功能井下管柱试压装置研制与应用

为解决油水井挤灰、酸化等作业施工中油管漏失的问题,研制了多功能井下管柱试压装置.该装置设计了双球试压结构,可实现对油管柱试压,并能顺利打开液流通道,进行挤水泥或酸化施工作业.实现了1趟管柱的试压与施工同步,保证了施工质量,节省了1趟管柱作业费用,现场试验效果良好.     

SY-I型作业井试压装置的研制

针对水罐车加水试压、水泥车试压导致资源利用浪费、试压费用高和手动试压泵试压时压力上升缓慢等问题，研制了SY—I型作业井试压装置。该装置主要由增压液缸、三位四通手动换向阀、单向阀、液压管路等组成，与井口的连接采用油管螺纹，与动力源连接采用快速接头，以井场作业机液压源为动力源，以井口水源为试压水源，便于操作。现场应用表明，作业机的输出压力一般控制在6-10MPa，对2000m井深的油管柱，试压装置输出压力表显示起压至10MPa一般只需15min，满足现场油管柱的试压检测要求。     

高压阀门现场试压方法探讨

对于公称压力为14 MPa及以上高压阀门的现场试压尚无非常有效的方法;作者根据在某乙烯装置高压阀门试压的实践经验,提出公称压力14 MPa及以上高压阀门的一种现场试压方法,并具体介绍了试压机具、材料、系统的连接及阀门组试压步骤,希望对类似情况高压阀门的试压工作有所帮助.     

一种新型油管试压装置的研制与应用

为满足高压挤注作业过程中对油管密封性能的要求,研制出一种新型油管试压装置。该装置由滑套开关、侧壁通道、球座、弹簧等组成,其工作原理是先投入?28 mm球到底部球座实现油管试压,再投入?45 mm球到上部球座,在工作压力下打开侧壁通道,进行高压挤注施工作业。研制的新型油管试压装置下一趟管柱可以实现以前油管试压、高压挤注2趟工序,现场操作简单,施工前油管可以试压至允许范围内的任意高压,打开通道后管柱达到了耐长时间高压挤注的施工要求,最大程度地保证了高压作业中管柱的密封性能。     

新型作业井油管柱自动试压装置的研制

针对现有作业井试压装置的不足,对其液压系统进行了重新设计,对关键部件如柱塞泵、液压马达等进行了选型,研制出了新型作业油管柱井自动试压装置。该装置以修井机液压源为动力源,以井口水源为试压水源,同时可以通过传感器和电磁阀实现自动试压操作。该试压装置具有结构简单、可自动控制、便于操作与携带、工作效率高、制造与使用成本低、使用范围广等特点。可以替代专用工具车对管柱进行试压作业。     

KL130-105型压裂井口试压技术

为解决KL130-105型压裂井口试压检验密封性的安全生产难题,利用浮动活塞技术,研制了BH-Y341套管堵塞器,配套了悬挂密封装置和连接管等工具,提出试压工艺流程,形成KL130-105型压裂井口试压工艺技术.室内测试试验表明,BH-Y341套管堵塞器可承受90 MPa压力,完全满足现场施工需求.现场先后在NG36-...     

修井作业用YJSY-GD-1型试压装置的研制

为了解决修井作业试压中存在的难以精确控制压力值、施工成本高以及安全性不高等问题,研制了YJSY-GD-1型试压装置。该试压装置集成在一个拖橇上,由柴油机驱动牵引。装置设计了排空和卸压管路,其高压泵和低压泵均设计了过载保护阀,提高了安全性。现场试验表明,该试压装置的各总成件参数匹配合理,达到了试压对压力和排量的要求,性能可靠,操作维护简单;推广应用77井次,试压均取得成功。     

简易酸化井口装置的研制与应用

研制的简易酸化井口装置由保护法兰、过渡短节、卡箍、闸阀、三通和抗振压力表等组成。酸化施工时 ,先拆除CYB 2 50井口大四通以上的部件 ,把过渡短节旋入CYB 2 50井口油管挂中 ,将保护法兰与大四通用螺栓连接 ,并压紧CYB 2 50井口油管挂 ,地面管汇输送来的高压液体可通过三通、过渡短节、油管挂和油管柱直接进入地层。河南石油勘探局采油厂共推广应用这种井口 8套 ,使用 89井次。使用结果表明 ,简易酸化井口与CYB 2 50井口配套使用 ,安装方便 ,安全可靠 ,抗腐蚀性能好 ,正常使用压力为 2 0～ 38MPa,成功率 1 0 0 % ,价格仅为常用简易酸化井口的三分之一。     

PLC在超高压管线试压装置中的应用

油田管线工程中需在施工现场对超高压管线进行 10 0MPa液体焊缝强度试压和 8MPa气体严密性试压 ,为保证操作安全和试验准确可靠 ,选择OMRON的C2 0 0H型可编程序控制器(PLC)作为试压装置的控制系统。给出了PLC的主要参数、输入输出端子接线图、控制程序框图和控制系统梯形图。装有PLC的试压装置在塔里木油田某一工程中对 10 0、 5 0 0、 10 0 0m焊接管线进行的检测表明 ,PLC控制系统工作性能良好 ,提高了试压装置的自动化程度 ,达到了设计要求     

PLC在超高压管线试压装置中的应用

油田管线工程中需在施工现场对超高压管线进行100MPa液体焊缝强度试压和8MPa气体严密性试压，为保证操作安全和试验准确可靠，选择OMRON的C200H型可编程序控制器（PLC）作为试压装置的控制系统。给出了PLC的主要参数、输入输出端子接线图、控制程序框图和控制系统梯形图。装有PLC的试压装置在塔里木油田某一工程中对100、500、1000m焊接管线进行的检测表明，PLC控制系统工作性能良好，提高了试压装置的自动化程度，达到了设计要求。     

页岩气水平井固井碰压关井阀的研制及应用

针对目前页岩气水平井固井中套管浮箍浮鞋可靠性低、关井不严、磨塞困难等问题,研制了固井碰压关井阀。其工作原理是,利用固井胶塞作为驱动部件,固井碰压时的压力作为驱动力,移动滑套永久关闭井底液流通道。室内试验及现场应用结果表明：碰压阀关闭压力为14 MPa,并可根据销钉直径来调节关闭压力;正向和反向均可承压25 MPa以上。该工具操作简便,易于安装,可靠性高,可与浮箍浮鞋配合使用,能够有效提高水平井固井作业后的井下关井成功率,降低水平井磨塞风险,防止因水泥浆倒流造成的水平段窜槽和微环隙的产生,对提高页岩气水平井固井质量具有积极的意义。     

水平井趾端压裂关键工具设计与试验

大牛地气田和东胜气田水平井采用连续油管底封拖动或桥塞泵送压裂工艺,趾端首段压裂施工时存在封隔器解封困难、电缆射孔施工工期长和费用高等问题。为解决这些问题,结合现场压裂工艺,研究了水平井趾端滑套分段压裂技术,研制了趾端延时滑套、密封锁紧座等关键工具,以满足水平井套管柱试压需求,实现水平井趾端免射孔全通径压裂。地面性能试验结果表明,设计的水平井趾端压裂关键工具能够实现压裂滑套定压延时开启、固井碰压锁紧密封等功能,趾端延时滑套爆破阀在压力达到82.0 MPa时启动,延时29 min后滑套完全打开,且滑套承压达到105.0 MPa;密封锁紧座与配套胶塞可实现碰压锁紧,反向承压能力达到52.5 MPa,具备现场应用可行性。水平井趾端压裂工具的成功研制,为今后替代水平井射孔作业、降低国内致密油气藏开发成本提供了技术支持。      

连续油管临时封井注水泥技术在涪陵页岩气田的应用

在完成页岩气开发井压裂试气评价工作后,因现场实际情况暂未达到试采条件,为满足同平台后期钻井施工要求,需对气井进行连续油管临时封井注水泥作业。针对连续油管临时封井注水泥工艺存在的技术难点,从桥塞选型、坐封方式、水泥浆体系、注替流程和循环洗井施工工艺等方面进行优化改进,形成一套成熟的连续油管临时封井注水泥技术。在涪陵工区JYX-6HF井等5口井进行了成功应用,取得了良好的应用效果。     

多压力层系下固井液密度确定方法的研究

室内利用模拟试验装置进行了环空压差和层间压差与固井质量的关系的试验研究。结合现场调查和统计规律,建立了环空压差和层间压差与固井质量的关系图版。提出了高压层固井环空压差大于1MPa和低压层固井环空压差小于9MPa的情况下,用A级水泥原浆固井能够保证固井质量。建立了调整井小层孔隙流体压力的计算及调整方法,地层压力调整的临界系数为1.55,从而优化了固井液(包括循环钻井液、隔离液和水泥浆)密度设计,使其更加合理,在大庆油田调整井中得到广泛应用,有效地提高了调整井的固井质量。     

LG380Q连续管作业橇组的开发

为了满足不同油田油气开采需求,进一步降低作业成本,研制了LG380Q连续管作业橇组。该橇组采用油管滚筒分体式设计,能够适应陆地与海洋平台的作业工况,通过各模块间液压管线对注入头、油管滚筒及防喷系统等进行控制,实现连续管在井内的起下作业。对LG380Q连续管作业橇组进行了型式试验及现场应用,结果表明,橇组各项指标达到设计要求,运行稳定,性能可靠,拓展了连续管作业设备的使用范围。     

NC5340TGJ型双机双泵固井水泥车研制

针对山区、沙漠和丘陵地区油气田的开发要求,为解决高压力、持续固井和泥浆密度控制精度等问题,开展NC5340TGJ型双机双泵固井水泥车的研制工作,攻克了电控系统集成、自动混配算法、行驶稳定性校核等关键技术。该型号固井水泥车采用2套驱动和泵送装置,可实现同时或单独施工作业,其输出最高压力为100 MPa,最大排量3 m³/min,且具备手动、自动、半自动3种混浆模式。整车布局合理,结构紧凑,运行稳定性和可靠性满足当前油气田固井作业要求。NC5340TGJ型固井水泥车已完成表层套管固井、技术套管固井等多口井施工作业,水泥浆密度波动值为±0.02 g/cm³。     

13Cr油管残余应力研究

为了探究残余应力对13Cr油管性能的影响，采用环切法和盲孔法对13Cr油管的残余应力进行了研究。结果显示，Φ88.9 mm×6.45 mm 13Cr油管周向平均残余应力超过200 MPa，轴向平均残余应力超过140 MPa，随着时间的推移，油管残余应力降低，端部残余应力释放更快。结果表明，盲孔法测得的残余应力具有较高的可靠性，环切法可以宏观反映油管环向残余应力，影响因素少，数据准确，但却无法反映轴向残余应力大小，盲孔法弥补了环切法这一缺点，但因盲孔法影响因素多，实际操作复杂，建议作为残余应力辅助测试手段。     

不同压力源在封井器试压中风险对比分析

为研究封井器在试压过程中一旦发生物理爆炸,3种常见压力源(试压泵、固井车、泥浆泵)对事故后果大小的影响,以某一事故为例,定量计算不同压力源所产生的爆炸能量,包括释放总能量、爆炸当量、碎片飞行初速度及危害半径、液体喷射初速度、喷射危害半径等。结果显示:试压过程中一旦出现爆炸,使用泥浆泵试压作业释放的能量最大,固井车次之,试压泵最小。其原因主要与接入系统的容积有关。故在现场进行试压作业时,应当选择系统容积最小的方式进行,试压泵为首选,其次为固井车,不主张使用泥浆泵。     

可钻型低频自激震荡脉动固井装置的研制与应用

气井、小环空间隙等特殊井况下的固井质量缺陷在生产中常见,严重困扰了开发技术措施的实施。近年来,在提高气井固井质量的研究与应用上,能改善环空钻井液顶替效率和水泥浆性能的特殊固井装置备受关注。为此,基于流体自激震荡理论,结合模拟实验测试结果,优化设计并研制了一种井下大排量低频自激震荡方式的可钻型水力脉动发生装置：外径177.8 mm,工作压差0.5～1.5 MPa,工作排量25～30 L/s,压力脉动输出频率约10 Hz;连接结构采用圆螺纹套管接箍卡装方式;牙轮钻头、PDC钻头易钻。并在四川盆地安岳区块Φ177.8 mm尾管固井中得到成功试验与应用,结果表明,该装置工作稳定可靠,固井质量显著提高。该装置首次被应用于井眼待继续加深的中间套管固井,拓展了振动固井技术在提高油气井固井质量中的工程应用范围。