浅谈旋转控制头的应用及发展趋势

介绍了国内外旋转控制头 (RCH)的发展现状 ,对比分析了国外环形胶心型RCH和膨胀胶囊型RCH的性能特点以及不同类型RCH的密封结构特点。分别论述了RCH在天然气或空气钻井、边喷边钻、地热钻井、过平衡钻井和修井作业等领域的应用情况。指出RCH正朝着提高密封压力等级 ,拓宽应用范围 ,强化轴承润滑与冷却 ,以及便于操作和控制等方向发展。建议在RCH的国产化研究过程中 ,首先发展环形胶心密封型式的RCH ,并逐步提高其密封压力等级     

负压钻井技术在A2井中的应用

１　负压钻井地面设备改造安装与试压　　Ａ２井由７００３井队（七千米设备）施工。井口装置组合为：套管头＋６９ＭＰａ单闸板防喷器＋６９ＭＰａ钻井四通＋６９ＭＰａ双闸板防喷器＋３４－５ＭＰａ环形喷器＋１４ＭＰａ旋转防喷器。旋转防喷器选用Ｒ．Ｔ．Ｉ．ＳＥＡＬＴＥＣＨ１８２３－３Ｈ型旋转防喷器,其性能为额定静压１４ＭＰａ,动压１０ＭＰａ,转速７０ｒ／ｍｉｎ～１００ｒ／ｍｉｎ,在工作中具有换胶心方便,过台肩钻具胶心损坏少等特点;阻流管汇使用ＳＷＡＣＯ节流系统,在安装时对闸门组进行改造;分离器使用一个钻井重力…     

旋转防喷器(RBOP)技术

旋转防喷器 (ＲＢＯＰ)是欠平衡钻井、地热钻井、煤层气钻井的必要设备。它在井眼环空与钻柱之间 ,起封隔作用 ,并提供安全有效的压力控制 ,同时具有将井眼返出流体导离井口的作用。这项技术的发展扩大了欠平衡钻井技术的使用范围 ,如在闭路循环、边喷边钻、随钻测量、井眼测试、反循环和注氮等钻井特性改变时使用。该技术正朝着提高密封压力等级 ,拓宽应用范围 ,强化轴承润滑与冷却 ,以及便于操作和控制等方向发展。在未进行欠平衡钻井的地区 ,ＲＢＯＰ可用于强化人身安全和环境保护。在美国和加拿大 ,约有四分之一的钻机使用ＲＢＯＰ。旋…     

浅谈旋转控制头的发展趋势及应用

介绍国外旋转控制头的发展现状,对比分析国外环形胶芯型和膨胀胶型旋转控制头的性能特点,分析不同类型旋转控制头的密封结构特点,介绍日益增长的旋转控制头的应用,指出旋转控制头的发展方向,建议进行旋转控制头的国产化研究。     

DQX-Ⅱ型低压旋转防喷器的研制与应用

为了进一步促进欠平衡钻井技术的发展,推进旋转防喷器产品系列化,开展了DQX-Ⅱ型低压旋转防喷器的研制。该防喷器采用双胶心结构,上胶心起扶正、减震作用,下胶心起密封作用,弥补了目前欠平衡钻井导流头使用单胶心的不足;此外,上、下胶心全体安装在壳体内部,进一步增强了扶正效果。还采用了滴油润滑设计,能够有效提高胶心的密封效果,延长胶心的使用寿命。室内模拟试验与现场试验表明,该防喷器在使用过程中运转正常,性能可靠,可操作性强,效果良好,达到了设计要求,能满足低压欠平衡钻井的需要。     

环形防喷器封井过程的数值模拟

环形防喷器是石油钻井行业常用的重要设备,但是国内在大口径、高压力级别的环形防喷器的设计和制造方面,还不能完全满足生产需要。为此,在建立锥形胶心环形防喷器的三维有限元模型的基础上,通过对无钻杆和φ89mm钻杆2种状态下封井过程的数值模拟,得到了胶心变形时各部分橡胶的运动规律和应力、应变的分布状况,指出容易发生破坏的部位,分析了封井时密封部位接触压力的分布形态和变化规律,为设计和使用环形防喷器提供了理论参考依据。     

小通径环形封井器的研制与应用

针对现有抽油杆防喷器不能满足油井带压作业的问题,研制了一种安全性和可靠性较高的小通径环形封井器。该封井器主要由壳体、球形胶心、活塞、活塞压盖和上压盖等组成,它结构简单,更换胶心方便,液压控制,操作简单便捷;胶心外表为球面,受力均匀,动静密封压力高,可密封不同直径的抽油杆杆柱。试验及应用表明,该封井器能满足现场带压起下抽油杆的要求,性能可靠,可操作性强,性能指标达到了设计要求。     

F18-21整体式防喷器组的研制

随着钻井、修井工艺对防喷器组总体高度、体积大小的要求越来越苛刻,为了更好地满足特殊钻井的需求,研制了F18-21整体式防喷器组。通过有限元分析,一次铸钢成型的防喷器壳体满足《井口装置和采油树设备规范》;通过各项性能试验,其壳体强度、液控油缸强度、环形胶芯密封性能、闸板胶芯密封性能、主通径都可以满足现场应用的需要。现场装配结果表明,该整体式防喷器组较常规防喷器组总体高度降低500 mm、总重量减轻600 kg、密封泄漏点减少2处,具有结构紧凑、性能可靠、省时省力的特点。     

旋转控制头在负压钻井中的应用

旋转控制头是负压钻井的一个关键装置,利用它和其它地面设备可实现边喷边钻。使用旋转控制头已成为一种降低钻井成本、提高油井产量的重要手段。本文介绍了旋转控制头的分类和密封方式,并简述了它在负压钻井中的应用及经济效益情况     

爪块式球形胶芯环形防喷器的研制

目前国内各大油田市场所使用的环形防喷器普遍存在活塞易拉缸、胶芯封零效果差及恢复通径时间长等缺点。项目结合环形防喷器的现场使用工况,针对现有环形防喷器的缺点,设计开发出了爪块式球形胶芯环形防喷器。该新型结构环形防喷器综合了Shaffer和Hydril结构环形防喷器的优点,文章详细阐述了爪块式球形胶芯环形防喷器的结构和特点,以及研制过程中解决的关键技术。试验表明,该新型结构环形防喷器满足油气田井控要求,具有密封可靠、不易拉缸、使用寿命长及拆装方便等特点。     

一种新型主动密封式旋转防喷器的研制

为了实现胶心开关和密封压力灵活可控,延长胶心的使用寿命,增强旋转防喷器的旋转密封性能,研制了一种新型主动密封式旋转防喷器。该防喷器核心密封部件设计为一种参数指标更优、尺寸更小、受压载荷更小的油压收缩主动补偿式组合胶心。通过室内模拟试验,胶心密封性能得到彻底完善,达到驱动液压油无压降,无可见渗漏的效果。现场应用结果表明,该防喷器性能可靠,装卸快速,降低了现场操作人员的劳动强度,使用寿命大大延长,满足欠平衡钻井现场作业要求。     

过油管防喷器密封胶心结构分析与优化

过油管防喷器依靠环形密封胶心实现油田带压起下管柱时的井口防喷控制。利用Solid-works软件建立模型,对其在不同控制压力下的接触压力进行计算,说明胶心对常规油管进行动密封时,圆柱面中间区域是主要密封"工作面",上端面边棱位置应力严重集中且易破坏。以此为基本事件,借助有限元软件优化模块,建立优化目标,完成了胶心尺寸优化,获得最佳长径比为1.7。改型胶心密封性能得到加强,寿命得以延长,对提高油田防喷控制效率有重要意义。     

旋转控制头胶芯失效形式分析

在欠平衡钻井过程中，胶芯是旋转控制头核心密封元件，通过对Williams 7100型旋转控制头胶芯失效形式进行分析，并提出了相应的对策，旨在推动胶芯的国产化进程。     

XZ-11-05型旋转防喷器

针对油水井大修过程中井口没有可靠的密封装置，许多高效率的工艺无法正常实施的问题，胜利石油管理局采油工艺研究院研制出一种能可靠密封旋转钻具和油套环空的XZ-11－05型旋转防喷器。这种旋转防喷器采用新型材料胶心及独特的内部和外部结构，具有安装使用简单、胶心更换容易等特点。给出了防喷器的主要结构参数和性能参数，介绍了工作原理与结构特点，总结了现场的应用效果。实践表明，XZ-11-05型旋转防喷器旋转平稳，过接箍性能良好，能可靠密封方钻杆。     

钻井平台SCR控制系统数学调速和PLC技术的应用研究

叙述使用６ＳＲＡ２４型全数字直流调速控制装置和ＪＨＳ系列可编程控制器（ＰＬＣ）对ＳＣＲ控制系统进行技术改造，使其在技术性能和可靠性等方面均达到国外成套产品水平。实际应用中取得良好的经济效益和和社会效益。     

异型钢丝铠装电缆研发及在水井测调中的应用

近年边测边调一体化注水井电缆测调工艺得到了规模化应用,但常规铠装电缆在测调过程中由于其结构及工艺特点难以密封,易造成污水刺漏外溢污染环境.为杜绝环境污染,达到清洁生产的目的,创新研发了异型钢丝铠装密封型电缆,将外铠钢丝用特殊拉丝工艺拉制为扇环形,电缆圆周为光滑的圆形,减少了磨损,同时内外铠装层之间使用密封脂和耐腐蚀高分子聚合薄膜进行充填,提高了耐腐蚀能力.该密封型电缆在现场测调实践中有效控制了污水溢流和环境污染,取得了良好的应用效果.     

TF70型油(气)井套管头装置通过省级鉴定

一种主要用来固定钻采石油/天然气井口,连接和悬挂井下套管柱,可靠地密封井口和套管控制管环形空间的新型装置——TF70型套管头,由四川石油管理局钻采工艺研究所和江苏省金湖机械厂联合研制成功,于1992年2月25日在金湖县通过了省级样机鉴定,投入小批量生产。该装置主要由套管头本体、套管四通、W型悬挂器以及顶上填料和相应的配套阀门组成。钻井时,其上安装防喷器等设备,有效地控制管间空间     

液封气减压装置的研制

为了提高气井带压作业过程中气体的有效密封,创新性地研发了液封气减压装置。该装置位于气井带压作业装置上部,主要由上下环形防喷器、液封气短节、蓄能器、传动缸、控制阀、水泵等组成。利用蓄能器原理,采用两个环形防喷器形成高压密闭腔体,采用液体辅助密封气体,并润滑防喷胶芯,提高胶芯使用寿命。经接箍通过环形防喷器时胶芯的形变与应力分析,表明胶芯橡胶的接触应力值变化比较稳定,可以实现对井下气体的可靠密封,提高气井带压作业的安全性能。     

XM-230/80型钻井旋转密封头的研制与试验

XM-230/80型钻井旋转密封头是一种专用于负压、低压钻井的井口旋转密封装置,具有密封可靠、操作简单和防爆、安全等优点。介绍了结构特点、工作原理、技术性能及试验情况。在采用空气钻井工艺、雾钻井工艺、泡沫钻井工艺或充气钻井工艺进行钻井施工时均可使用这种旋转密封装置。     

新式电缆导向井下钻具组合使连续油管钻井具有类似转盘钻井的性能

随着钻井技术的发展,连续油管钻井（ＣＴＤ）技术已日益广泛地得到应用。ＣＴＤ技术广泛应用于再钻井和多分支井的钻井中,连续油管（ＣＴ）欠平衡钻井可用于通过降低地层损害、提高产油量以及提高机械钻速。同时,该技术有助于减少循环漏失和压差卡钻等问题,已设计出一种新式底部钻具组合（ＢＨＡ）来与当前及今后的ＣＴＤ相适应。