接箍座落式井下节流装置

针对苏里格气田常用的卡瓦式井下节流器打捞解卡工艺复杂、部分卡瓦咬死油管导致打捞成功率低的问题,通过研究现有井下工具锚定方式及结构特点,设计了接箍座落式井下节流装置。该装置采用无齿卡爪配合油管接箍间隙实现坐封,打捞时无需专门解卡,具有易解卡、不咬死油管、防下滑等优点。通过有限元分析方法,模拟了井筒实际压力和温度条件,并对装置核心部件卡爪锚定机构进行了应力分析和优化设计。在室内实验成功的基础上,该井下节流装置现场应用38口井,生产一段时间后打捞10口井,坐封稳定、密封可靠、打捞方便,成功率达100%。     

单胶筒防下滑井下节流装置的研制与应用

为了解决卡瓦式节流器打捞难度大的问题,研制了单胶筒防下滑井下节流装置。该装置采用常规试井钢丝投放,气缸内由常压变高压,胶筒受挤压密封容易;采用胶筒回缩设计,打捞时胶筒回缩,大大减小了油管与节流装置的摩擦力;利用油管接箍间隙,采用三爪式防下滑机构设计,能有效防止节流器失效后滑落井底;坐封柱塞与气嘴座采用销钉锁定,遇到井筒积液时可采用专用工具打掉气嘴。试验结果表明,单胶筒防下滑井下节流装置坐封容易、密封可靠,打捞时胶筒有效回缩,可防止下滑;该装置性能稳定,可以替代卡瓦式井下节流器进行推广应用。     

73mm油管用井下节流器卡定系统研究

卡瓦系统是井下节流器的关键部件之一,主要承受井下节流器节流后的轴向推力,其卡定性能直接影响井下节流器的稳定性与工作可靠性,不合理的卡瓦系统甚至会影响油管的强度与安全。研究了井下可打捞式节流器三角形齿形卡瓦系统的接触问题,并利用有限元软件分析了三角形齿形、环槽式结构卡瓦系统的接触应力分布,得到了不同宽度、不同外径卡瓦牙的接触应力变化规律,为卡瓦系统的设计提供参考。     

新型卡瓦式井下节流器打捞工具研制及应用

针对现有工具打捞未失效卡瓦式井下节流器的问题,设计了一种压缩卡瓦式井下节流器中心杆并使其胶筒回缩的新型打捞工具。现场应用表明:该工具操作方便、结构合理、性能可靠、易于加工;有效提高了卡瓦式井下节流器打捞成功率,缩短了打捞作业时间,节约了打捞费用,在苏里格气田节流器打捞作业中发挥了重要作用。     

连续油管打捞砂埋节流器技术研究与现场试验

为了解决节流器砂埋后打捞失败导致的气井关停问题,在分析卡瓦式节流器结构原理的基础上,提出了气井节流器的砂埋判识方法,分析了节流器砂埋后的打捞复杂原因;结合常规钢丝打捞作业、连续油管磨铣打捞作业和起管柱作业的节流器处理措施,研究了连续油管冲砂打捞砂埋节流器的技术思路和作业流程,推荐了冲砂打捞工具串,并分析了对应连续油管及油管直径的理论最小冲砂排量。现场试验4口水平井,冲砂后均成功打捞出了砂埋?88.9 mm油管节流器,成功率100%,平均总耗时小于1.5 d,取得了良好的试验效果。研究表明,连续油管冲砂打捞砂埋节流器技术的可靠性和成功率高,具有较好的现场推广应用价值。      

连续管作业用液力释放式打捞器设计

采用常规打捞方式打捞GS接口井下工具时,不仅操作繁琐、效率低下,而且还容易破坏工具内部结构,不利于井下工具的再次使用。鉴于此,设计了连续管作业用液力释放式打捞器。建立了液力释放式打捞器的关键部件卡爪的有限元模型,采用Ansys对卡爪进行静力学分析,得到合理的卡爪设计参数(爪数8,承载角45°)。通过建立打捞器动力学模型,计算出落鱼抓取推力、落鱼释放提力、缸体受液压力以及弹簧压缩量。室内试验及现场应用结果表明,液力释放式打捞器的承压元件性能、卡爪收缩性能以及在最大打捞力150 k N作用下的整体强度均可靠。     

一种新型油管安全打捞矛

目前 ,卡瓦式捞矛是油田在井下油管打捞过程中普遍采用的作业工具。它在施工时由于操作不当经常发生卡瓦脱落 ,断裂工具落井事故。存在这种问题的主要原因是捞矛在捞到油管后由于落鱼在井下卡死。打捞力超过油管壁或矛杆所能承受的极限拉力 ,导致油管破裂卡瓦脱落或矛杆断裂。这时不仅要停止打捞作业 ,还要用其他打捞工具把脱落的卡瓦或断裂的矛杆从井下打捞上来 ,造成很大浪费。针对上述情况 ,我们设计制作了一种新型油管安全打捞矛。图 1　新型安全打捞矛结构1　结构　　如图 1,安全打捞矛由接头、捞矛管、弹簧、安全销、捞矛杆、卡瓦、销…     

一种新型活动式井下节流器

为了解决老式节流器在使用中存在的打捞困难及密封皮碗与油管之间的摩擦问题,同时大幅度降低节流器打捞时的上提力,研制了新型活动式井下节流器。该节流器主要由滤砂管、外套管、密封皮碗、卡瓦、剪切销钉和投送接头等组成,保留了老式节流器定位准确、密封良好、耐压差高的优点,同时也克服了老式节流器打捞难的缺点。苏里格苏75区块10口井的应用表明,与同类产品相比,该节流器打捞性能及节流降压效果均更好,值得大面积推广应用。     

防顶锚定器的研制与应用

常用的机械压缩式封隔器在封隔油水层和进行分层开采时,会因压缩坐封而造成油管弯曲,发生管杆偏磨,或者坐封载荷过低,井底压力较高,导致封隔器卡封失败。新研制的防顶锚定器与伸缩补偿器和压缩式封隔器配套使用,能有效地避免封隔器压缩坐封造成的泵上部油管弯曲的现象,并保障封隔器卡封的有效性。这种防顶锚定器由防顶卡瓦装置、卡瓦锁紧机构、挡砂皮碗和反扣丢手匹配组成。与伸缩补偿器配套使用,可用于机采带封管柱,也可直接代替原防顶卡瓦实施封层丢手管柱。     

新型井下节流器研制及应用

为了解决活动式井下节流器的坐封、打捞、强度等问题,更好地推广应用井下节流技术,针对井下节流器在现场应用中易出现的问题,分析现有弹簧式井下节流器的工作原理,对其结构和关键部分的材质进行改进,设计加工了抽杆式井下节流器。这种节流器本身长度较短,靠向上拉动抽杆来实现工具的座封,打捞时通过向下震击中心杆让密封件复位。通过室内实验和现场应用表明,抽杆式井下节流器小巧易投放,打捞更顺利,有效解决了井下节流器容易出现的问题。     

DGM型多功能油管锚

针对现有各类油管锚功能的不足 ,研制出DGM型多功能油管锚。新型油管锚主要由坐锚机构、锚定机构、锁紧机构和解锚机构四部分组成。锁紧机构增加了碟簧防松结构 ,解决了油管锚液压力消除后卡瓦松动锚定不牢靠的问题 ;双向卡瓦结构使其能同时承受轴向力和扭力 ;卡瓦燕尾槽采用逼进式结构使解锚更灵活可靠。 30 0多套油管锚的现场应用表明 ,坐锚、解锚操作简单 ,锚定可靠 ,作业一次成功率 10 0 %。     

斜置锚爪式水力锚研制与应用

斜置锚爪式水力锚用于完井管柱的锚定,减少油管伸缩.该新型水力锚锚爪腔轴线与锚体轴线呈一定角度,在提供足够的锚定力基础上,上提管柱时可沿锚爪轴线产生分解力,确保锚爪复位,地面试验表明解卡力降低15％.另外,该装置增加内管设计,避免大量产出液进入锚爪腔内而结垢.现场应用78井次,平均泵效提高13.1％,锚爪复位成功率达100％,没有出现因锚爪复位困难、报大修的事故,较好地解决了常规水力锚易结垢、卡管柱的问题.斜置锚爪式水力锚在分注、压裂等方面也有较好的应用前景.     

KYLM-116液力锚的研制与应用

在有杆泵系统中,经常采用油管锚定来改善工况,通过在管式泵的上方安装泄油器来改善油井施工作业时的工作环境。为了简化作业管柱,提高工作效率,开发了适用于江苏油田的KYLM-116液力锚。该工具集油管锚定和泄油器于一体,工作稳定性好,简化了作业管柱,使用在机抽井中,油井正常生产时可锚定井下抽油管柱,有效减少井下管柱弯曲而产生的管杆偏磨,减少冲程损失,提高机采井系统效率。经过442井次的下井应用,取得了良好的经济效益。     

上、下击释放提升器的工作原理及力学分析

上、下击释放提升器在工作时,将震击力传至被卡工具,可进行并下解卡作业;用震击力剪断剪销,撑开卡爪,可释放工具。经模拟试验可测得剪销断裂功A_k和算出最大冲击力P_(dmax)。只要操作者掌握冲击能U_d和断裂功A_k的大小,就能比较可靠地进行井下解卡并打捞或往井下投放其它工具等作业。     

洗井时可保护油层的新型油管锚

针对现有 2种油管锚在现场应用中均不能实现洗井时保护油层的问题, 研制了一种洗井时可保护油层的新型油管锚。该油管锚主要由油层保护机构、坐卡机构及解卡泄油机构等组成。油层保护机构具有在反洗井作业时保护油层的功能; 坐卡机构具有螺纹步紧、碟簧防松的功能,使得油管锚坐卡安全可靠; 解卡泄油机构具有上、下锥体主动脱卡, 片弹簧回弹解卡的功能, 从而使解卡泄油简单灵活。现场应用新型油管锚 20余井次, 安全洗井 50余井次, 作业一次成功率100%。     

自锁式油管泄油锚定器的研制与应用

油管泄油和锚定是有杆泵采油系统必不可少的配套设备，用来防止环境污染及提高抽油泵泵效。文章提出了一种自锁式油管泄油锚定器，将这2种传统上分离实现的功能有机地结合在一起，节约了材料成本。它利用油井油套压差自动推动轴向活塞上移撑开锚瓦，实现锚定。靠井口旋转油管实现泄油和解锚，锚定力大且具有锚定自锁功能，锚定、泄油和解锚可靠。该泄油锚定器采用液压阻尼机构有效防止下井过程中由高压水击等现象引起的中途锚定，采用压缩弹簧辅助解锚，采用单向下行锚瓦方便油管起出油井、防止因锚瓦不能内收而造成的油管起出困难，甚至油井大修。现场205井次的试验表明，自锁式油管泄油锚定器操作简便，施工容易，性能可靠。     

油气井管柱冲击动力问题研究概况和发展趋势

钻采作业中经常遇到管柱冲击动力问题。具体工况包括：①射孔和爆炸松扣解卡时,炸药爆炸引发的管柱冲击振动;②用震击器解卡时,突然泄流和震击力引发的管柱冲击振动;③钻柱、套管柱、油管柱、抽油杆柱断脱或刹车不灵或操作失误,导致管柱沿井筒向下滑落冲击井底或泵阀,以及管柱下放时突然遇阻的情况。对文献的相关研究进展进行了评述,并介绍了油气井管柱力学三原理、油气井管柱动力学基本方程、油气井管柱的屈曲和拉力扭矩分析、钻柱动力学、直杆和薄壁管在轴向冲击作用下的应力和变形、以及有限元力学仿真的研究进展;最后,对管柱冲击动力研究的力学模型、数学模型、求解方法和预期结果等提出了建议。     

储能式可强制解卡油管锚定工具

针对大斜度定向井采用常规油管锚定工具存在锚定易松动、不易解卡等问题,研制了储能式可强制解卡油管锚定工具。该工具设计了弹性储能锁紧机构和强制解卡机构,能有效地解决锚定工具锚定松动以及大斜度井中锚定工具不易解卡的问题。40多井次现场应用表明,储能式可强制解卡油管锚定工具具有施工工艺简单、操作方便等特点,施工1次成功率100%,且锚定后不易松动,易于解卡,是一种适用于大斜度定向井理想的油管锚定工具。     

螺杆泵专用锚定器的设计与应用

针对东辛油田采用Y221—115型封隔器总成在螺杆泵生产中存在坐封难度大，坐封不可靠，检泵周期短等现状，设计了一种新型的螺杆泵专用锚定器，简述了其结构及工作原理。经现场应用，该锚定器具有施工简便、锚定可靠等优点，锚定成功率达100％，油井平均检泵周期延长2～3倍。