尾管顶部封隔器密封元件的设计计算与有限元分析

密封元件是封隔式尾管悬挂器的核心部件，其性能好坏直接影响到整套工具的作用效果。对封隔式尾管悬挂器的核心元件——胶筒进行了分析研究，通过理论分析计算出了胶筒坐封后的接触应力、坐封力，分析了影响密封元件接触应力和坐封力的因素。建立了胶筒几何模型，并应用ANSYS软件对密封元件进行了有限元分析，得出了胶筒胀封时的应力云图，为封隔式尾管悬挂器密封元件的设计提供了依据。     

超高压防气窜尾管固井回接装置关键技术

高压油气井尾管固井易发生环空气窜,采用常规回接技术不能解决环空气窜问题,为此,进行了超高压防气窜尾管固井回接装置关键技术研究.通过分析回接插头密封组件、封隔器类型、封隔器防退及防提前胀封等关键设计技术,设计了一种回接插头与封隔器一体、使用安全、密封能力达70 MPa的超高压防气窜尾管固井回接装置.根据该回接装置的结构特点和现场施工关键环节,制定了合理的施工工艺和技术措施,提出了扫上水泥塞、磨铣回接筒、试插等易出问题关键环节的工艺要求,并给出了更精确的浮力变化计算方法.该回接装置在四川地区8口高压油气井尾管固井回接或短回接进行了应用,均未发生气窜.现场应用结果表明,该回接装置操作简便、安全可靠、封隔效果好,能够有效解决高压油气井尾管固井环空气窜的难题.      

新型内插管回接装置的研制与应用

常规回接插头回接后在悬挂器位置形成"大肚子",插头导向头和悬挂器内水泥塞不易完全被钻除,易造成后期完井工具起下钻阻卡、封隔器胶筒被刮坏和水泥掉块卡钻等问题。鉴于此,介绍了应急处理方法,并研制了新型内插管回接装置。该装置具有多组V形和O形组合密封件,密封面积大,密封更可靠,密封组件之间的插头本体外径小,与回接筒之间有较大间隙,便于形成较厚水泥环,增强永久密封效果,内插管结构使回接后悬挂器上、下管串内径一致,彻底消除"大肚子"及其造成的影响。普光气田2口井的应用结果表明,新型内插管回接装置固井后插头及内插管顺利插到位,后期试气管串起下钻通畅,试压50 MPa合格,收到了预期效果。     

楔入式钢骨架胶筒封隔器研制与应用

为了适应油田多级精细注水的需要,研制了楔入式钢骨架胶筒封隔器。该封隔器胶筒内部采用钢骨架结构,外部挂胶,坐封时利用锥形刚体插头楔入钢骨架胶筒中,撑开胶筒贴在套管壁上进行密封。解封时油套环空高压液体推动插头和外筒接头,使插头退出胶筒,也可在作业时上提管柱逐级解封。该封隔器具有注水坐封、反洗井解封、大排量洗井、重复坐解封等特点。该封隔器现场应用4口井,应用效果好,是一种现场操作可靠,且能够满足多级精细注水需求的井下封堵工具。     

组合式回接装置的研制与应用

针对南堡油田窄压力窗口地层易发生溢流或井漏的特殊井况,研制了一种基于封隔式回接插头、盲板短节、旋流短节和浮箍的组合式回接装置。对组合式回接装置进行了功能测试,并在南堡油田NP36-P3002井现场应用,密封良好,固井施工正常,获得良好的应用效果。     

φ88.9mm侧钻水平井套管外封隔器的研制与应用

为了解决侧钻水平井固井时存在的层间混窜和管外喷冒等问题 ,研制了 88 9mm侧钻水平井套管外封隔器。封隔器的膨胀控制系统采用一种新型的施工阀、保压阀和液缸预充液压油结构 ,膨胀密封元件采用新式的帘布夹层胶筒 ,可以在小尺寸情况下封隔比较大的环空 ,胶筒端部用压环压紧密封 ,同时又采用了胀环结构作靠背 ,提高了胶筒承压能力。现场应用证明 ,这种封隔器具有通过能力强 ,承压能力高 ,试压可靠性高 ,封隔性能好等特点 ,坐封成功率达1 0 0 %。     

回接筒顶部修复工具的研制与应用

随着油气勘探开发向深层、超深层进军,尾管回接固井技术应用愈发广泛。回接筒是保证回接井筒完整性的核心装置,然而尾管固井后,回接筒顶部残留水泥、过度钻塞致回接筒喇叭口受损等现象时有发生,极易导致回接密封失效,从而严重影响固井质量。针对上述难题,研制了回接筒顶部修复工具,设计了磨铣回接筒的管柱组合,形成了配套修复工艺,开展了大规模地面性能测试与现场试验。研究结果表明：顶部修复工具对于清除回接筒残留水泥、修复回接筒喇叭口破损具有良好的效果,现场应用3井次,试验成功率100%,显著提高了尾管回接作业的可靠性,具有良好的应用推广前景。     

新型封隔式尾管悬挂器的开发与应用

针对常规尾管固井重叠段固井质量差的问题，研制了新型封隔式尾管悬挂器。该悬挂器具有悬挂、封隔两种功能，能够有效地密封重叠段，防止油、气、水窜的发生。地面试验和现场应用表明，封隔式尾管悬挂器结构合理，密封可靠，操作简便，有效地解决了尾管固井过程中重叠段固井质量差的难题，具有极大的推广应用价值。     

K341长胶筒封隔器在套损井隔水采油中的应用

针对长庆油田腐蚀严重套损井采用常规封隔器隔水采油有效期短以及多次隔采后坐封难度大的问题,研制了K341长胶筒封隔器,设计了坐封、完井一体式隔水采油工艺管柱。在28口腐蚀严重套损井进行了试验,隔水采油井平均日产油从前期0.5 t恢复至1.3 t,累计恢复油量6018.0 t,一次性隔采成功率达92.5%。现场试验结果表明:K341长胶筒封隔器具有更长的有效封隔面、较大的扩张比,可形成有效密封段,提高密封效果;采用K341长胶筒封隔器及过流过压阀的隔水采油工艺管柱,可实现一趟管柱完成封隔器坐封和完井,提高了效率;K341长胶筒封隔器可有效解决腐蚀穿孔严重以及难选取坐封段套损井隔水采油的问题,为此类套损井治理提供了一种有效手段。     

南堡油田封隔式尾管回接工艺的应用与认识

针对南堡油田潜山油藏埋藏较深,储层温度高,且地层压力系数在0.99~1.01之间,钻井液密度稍有波动就会发生溢流或井漏的特殊井况,提出了一种特殊封隔式尾管回接工艺,其回接装置选用带顶部封隔器的回接插头、盲板短节、旋流短节和浮箍,使用防退卡瓦在封隔器坐封的同时实现坐挂,防止固井过程由于水泥浆和钻井液密度差引起的套管回缩上移。该工艺采用先回接、坐封,再进行注水泥固井的施工流程,能够避免施工过程中井漏的发生。现场实践表明,封隔式尾管回接工艺管串结构合理、操作简便、回接装置密封可靠、耐高温,有针对性地解决了南堡油田溢漏同存井的尾管回接难题,现场应用效果良好。     

分段压裂高压回接密封关键技术研究与应用

水平井分段压裂技术中,回接装置的高压密封性能对现场固完井作业起到极为重要的作用。针对现有回接装置密封组件密封性能差、多次插入回接筒后密封组件损坏严重的情况,开展了高压回接密封技术的研究,通过优化产品结构,研发了高性能的新型密封组件,介绍了该密封组件的结构特点及关键技术。该新型密封组件可灵活与常规回接装置或新型密封回接装置配套使用,既节约了组装时间和成本,又能满足回接作业中抗刮碰性、高密封性的要求,对现场固完井作业具有一定的推广应用价值。     

高压油气井尾管回接固井新技术

针对高压油气井固井后经常会出现环空窜流问题,研制了新型尾管封隔回接装置,该回接装置主要包括铣鞋、回接插头、节流浮箍,可磨铣回接筒上端和内表面的水泥残留物;封堵回接尾管与上层套管间的间隙;防止下套管时井口冒浆,并确保回接插头下插时液体有足够的压缩空间。现场应用表明,该回接工艺操作方便,回接装置密封可靠、耐高温。在四川、胜利、渤海等地应用效果较好。     

低密度膨胀型堵漏浆在湘页1井的应用

湘页1井在二开钻井过程中发生了裂缝性和溶洞型漏失,为提高漏失层承压能力,保证固井质量,采用低密度膨胀型堵漏浆技术对漏失层段进行了承压堵漏施工。由于该井具有漏失井段长、漏点多的特点,针对不同漏失类型,采用不同性能的低密度膨胀型堵漏浆分段进行了3次承压堵漏施工,将地层承压能力提高到1 MPa以上,后续钻进和下套管、固井作业时未发生漏失。湘页1井的应用表明,低密度膨胀型堵漏浆具有良好的流动性能及很强的封堵承压能力,在大型堵漏施工过程中,易于配制、调整,不需要特殊设备,施工工艺先进成熟,安全系数高,承压堵漏效果显著,为湘中坳陷石炭系地层承压堵漏提供了新的技术支撑。      

纤维堵漏水泥浆的室内研究

解决油气井的漏失问题一直是各大油气田关注的课题。常规固井水泥浆不具备堵漏功能,但在加入惰性纤维材料后,由于纤维的堆积和架桥作用,容易在漏失通道中形成网状结构,而水泥浆的常规性能不会发生太大变化,因此可对钻井、固井过程中的漏失进行有效封堵。并且,纤维的加入还能提高水泥石的韧性,确保射孔作业更好地进行。通过改变纤维的加量和长度,研制出了一种纤维堵漏水泥浆体系,并利用水泥堵漏静态模拟仪对孔径分别为1 mm、2 mm、4 mm的孔隙性漏失和裂缝宽度为1 mm和2 mm的裂缝性漏失进行了室内模拟堵漏试验。结果表明,该纤维水泥浆体系的对孔隙性漏失和裂缝性漏失地层均有良好的堵漏效果。纤维堵漏水泥浆作为一种性能优良的堵剂有广泛的发展前景。     

硫氧镁树脂网络互穿胶凝体系研究及封井应用

随着天然气及页岩气大规模开发,硅酸盐油井水泥具有脆性和固化后收缩等不足,尤其是分段压裂等作业易造成水泥石本体力学破坏等,影响水泥环密封,导致环空带压等问题。开发新型力学性能好、胶结能力强且固化后不收缩的胶凝材料是固井工程的一个发展方向。利用互穿网络结构设计原理,优选热固树脂及硫氧镁骨架材料,构建形成了新型硫氧镁树脂胶凝体系。该体系密度为1.1~1.8 g·cm-3,24 h抗压强度大于14 MPa,弹性模量为2~4 GPa,具备良好的密封抗破坏能力。室内实验和现场应用试验结果表明,硫氧镁树脂胶凝体系能够在油气层封堵、带压井治理以及油气井废弃等方面部分替代油井水泥,为解决油气田普遍存在的带压难题提供了新的经济可行的预防手段。      

盐穴储气库密封性能影响因素

储气库能否储存天然气并在气库运行过程中不发生泄漏，主要取决于盐穴腔体及井筒的密封性能，而盐穴腔体密封性能的影响因素很多，影响机理复杂，故深入研究盐穴腔体密封性能影响因素具有重要意义。从地质、工程和工艺3方面详细分析了影响盐穴储气库密封性能的各项因素，根据现场施工经验及国外储气库泄漏事故产生的原因统计，确定出储气库密封性能的主要影响因素，给出主要因素导致气库产生泄漏或破坏的条件，提出了相应的预防措施，现场应用效果良好。     

乳液聚合物输送泵机械密封的改造及应用

针对乳液聚合物的特性和输送泵密封现状,阐述了现有密封形式———填料密封的不足,根据非接触式机械密封技术,介绍了一种可用于乳液聚合物输送泵的新型液膜润滑非接触式机械密封。通过实验研究和工业应用考核,此新型密封具有优良的密封性、稳定性、可靠性和经济性,可实现胶乳的零泄漏。     

脉冲中子水流测井技术在注聚井注入剖面测试中的应用

注聚井注入剖面测井受粘度等诸多因素影响,一直是近年来需要测井技术人员解决的一个测试难题.文章介绍了脉冲中子水流测井技术-测井仪器的工作原理、测试方法及其测试应用效果,说明该技术不仅可以准确测量注聚井注入剖面,而且可以在注聚井找窜、找漏、判断漏点位置等方面具有指导作用,有效解决了注聚井的测试难题,为油田开发提供了可靠的科学数据资料.     

Y344-110找漏管柱的研制与应用

针对江 45 3找漏管柱存在的封隔器胶筒容易损坏、节流器密封不严等问题,设计了Y344 - 110找漏管柱。该管柱采用新研制的Y344 - 110封隔器和?10 0mm节流器。经现场 16口井试验表明,该管柱外径小,解决了套变井径大于 110mm油水井验套的工艺难题。并且该管柱多次坐封,封隔器胶筒也不会损坏,密封可靠;节流器阀芯和阀座之间采用软密封,密封性好,开启压力稳定。找漏工艺 1次成功率由以前的 30%提高到 10 0%,取得了较好的经济效益。