大排量泵油管断脱不压井作业技术研究

针对高压油水井油管或井下工具断脱后井下防喷开关失去密封油套空间作用,及空心桥塞腐蚀底阀关不严导致作业时井喷等问题,开展了与空心桥塞配套的大排量泵油管断脱不压井作业技术研究,研制了油管断脱防喷阀。2011年该技术在大庆油田采油二厂现场应用10口井,不压井成功率100%;现场试验表明,该技术配套工具座封解封性能可靠,防喷阀开关灵活,取得了较好的不放喷不外排效果。     

电缆输送式电动液压坐封桥塞技术

井下作业使用的电缆桥塞坐封方式基本为火药引爆坐封。火药燃烧不稳定、燃烧过快等因素易造成坐封事故。在已有电缆桥塞研究基础上,重新设计工具结构,研制了一种新型电动液压坐封桥塞。采用此桥塞形成的坐封方式利用电缆连接坐封工具和桥塞下入井内,电机通电后推动液压油向下部桥塞运移,桥塞坐封机构处压力不断增加,最后坐封、丢手,同时对井下施工压力进行实时监测。桥塞坐封成功后,立即停止供电。X65和P67两口井现场试验证明,电缆输送式电动液压坐封桥塞技术坐封时间短,可靠性强,解决了运输雷管炸药等敏感材料和传统桥塞中途坐封问题,适合在深层气井中使用。     

一种新型可取式桥塞的研制与应用

可取式桥塞是一种油田用井下封堵工具。根据油田油水井堵底水的需要,设计了一种新型可取式桥塞。它具有液压坐封、双向卡瓦锚定、配套丢手打捞工具打捞等基本特点，是油田卡堵水、分层采油的理想配套工具。经现场试验表明，该桥塞是一种安全可靠、结构简单、性能稳定的井下封堵工具。     

射孔压裂不压井作业配套技术研究

为了有效解决射孔压裂不压井技术中存在的问题,开展了以新型防喷丢手封隔器为重点的射孔压裂不压井技术研究。该技术在压裂完和射孔枪定位、起爆后直接封隔油层,可有效预防井喷事故。在射孔压裂管柱底部连接防喷丢手封隔器,完井后处于不坐封、不坐卡状态,不影响油井正常生产及水井正常配注。室内试验及现场应用结果表明,整套工具的各项技术指标都满足设计要求,工具在井下能够顺利完成锚定、胶筒密封和管柱丢手等各项规定动作,且开关动作灵活。     

高强度可溶桥塞结构设计与应用

在页岩气开发时分段压裂需采用复合桥塞进行封堵,后期还要使用连续油管钻磨,存在着施工周期长、成本高、风险大等问题。为了减小页岩气的开发成本和提高施工效果,研制了可溶桥塞,采用了高强度可降解材料,可实现可靠坐封并且能够完全有效溶解。在室内,对可溶桥塞进行了坐封丢手试验、承压试验以及溶解试验,试验表明可溶桥塞各项指标可满足现场施工要求。截至2019年12月底,现场累计应用可溶桥塞28层段,现场应用表明,可溶桥塞性能稳定,坐封安全可靠,压后溶解完全,未出现堵塞放喷采气通道的现象。     

高温深井液压桥塞坐封工艺技术

桥塞坐封工具通常采用缓释火药驱动、液压驱动及电动驱动三种坐封方式。缓释火药驱动坐封工具需要使用缓释火药作为动力,安全风险较高;电动坐封工具则需使用特制的电能驱动微型电机;而MHSB型液压桥塞坐封工具通过油管或钻杆传输下入桥塞,采用上下独特的两级坐封活塞,无需缓释火药、液压油或电机驱动,即可实现桥塞坐封、丢手一体化作业工艺。该工艺技术在海外一口超深、高温、高含硫油气井(H_2S含量44%)中成功应用4井次,坐封、丢手一次成功率100%。该工具性能稳定可靠,适用于深井、超深井、高温高压井施工作业。     

高压油井免带压作业检泵技术研究与应用

为解决冀东油田高压油井作业前放压时间长,不压井不放喷无法实现小修检泵,以及超深井、高温高压井探边测试困难等问题,研制了高压油井免带压作业检泵管柱及配套工具。该管柱由JDY455高温高压封隔器、坐封丢手工具及液控开关阀等组成,JDY455高温高压封隔器封堵油套环空,坐封丢手工具实现封隔器的坐封及丢手,液控开关阀调控产油通道开关状态。现场应用结果表明:高压油井免带压作业检泵管柱结构简单,用井下小修作业设备完成油井的带压作业,实现了不压井检泵和洗井。该工艺现场应用4口井,最大井斜达29.3°,最高井口压力达11.7 MPa,最大压力系数1.39,单井缩短占井周期4~6 d,工艺成功率100%。高压油井免带压作业检泵技术有效节约了作业费用,保护了油层,具有良好的推广应用前景。     

海上油田用Y445-210型丢手悬挂封隔器研制

常规的Y445型丢手悬挂封隔器应用于海上油田大尺寸井筒时,存在中途坐封、丢手单一和强制解封等问题。研制了Y445-210型丢手悬挂封隔器。该封隔器设计有防中途坐封结构,采用液压和机械双重丢手方式,可独立打捞、解封,具有坐封容易、密封可靠和打捞方便等优点。室内试验和现场应用表明:该封隔器施工可靠性高,各项性能满足现场使用要求,可应用于海上油田244.5mm(9英寸)井筒内油水井的防砂、卡封、堵水和压裂等作业工艺。     

海上大通径分层防砂技术的改进

针对大通径分层防砂技术存在反洗井封隔器提前丢手、分层效果有所降低和坐封方式只适用于3层以内防砂问题,对其配套工具进行了改进。一是加长了丢手外接头本体,增加了密封圈,并在传压接头上设计有传压孔,解决了封隔器提前丢手问题;二是在封隔器胶筒两侧分别设计了胶筒防凸保护,采用了遇水膨胀橡胶,确保了封隔器在井下的良好分层密封作用;三是改进了坐封方式。现场应用表明,改进后大通径防砂技术施工成功率明显提高,降低了作业成本,提高了该工艺技术的可靠性和现场适应性。     

YZG-Ⅰ型油管传输液压坐封工具及其应用

针对稠油井、斜井及高压溢流井油层封隔比较困难的情况，设计出YZG－I型油管传输液压坐封工具。这种工具既适用于在井，又适用于斜井；既适用于φ10型可钻式桥塞坐封，又适用于φ150型可钻式桥塞坐封。阐述了工具的结构特点、工作原理及基本参数。试验表明，YZG－I型油管传输液压坐封工具耐压可达100MPa，丢手能力300kN，能够满足可钻式桥塞坐封的要求。     

液力可取式桥塞堵水装置

针对河南油田以往丢手堵水管柱存在没有锚定机构、解封载荷大、丢手时容易误解封导致封堵失效等缺点 ,研制出液力可取式桥塞堵水装置。装置以HNY44 1双向卡瓦封隔器为主 ,以HNY34 1封隔器、限压式不投球丢手器及管底开关为配套工具 ,采用水力坐封 ,能实施任意层位的多级丢手封堵 ,坐封坐卡牢固 ,解封解卡可靠 ,解封载荷小 ,并确保封隔器的长期有效封堵。现场使用 139井次 ,工艺成功率为 10 0 % ,有效率为 91 2 % ,显示了良好的推广应用价值     

Y445-150型防中途坐封安全处理封隔器

针对常规封隔器作业时存在的中途坐封、丢手失败、承受双向压力能力差等导致一次成功率低的问题,研制了Y445—150型防中途坐封安全处理封隔器。该型封隔器设计了防中途坐封装置、后处理安全装置和分压装置,采用了液压坐封丢手、双锥体卡瓦锚定、机械内锁紧和上提下放管柱解封的结构,具有抗碰撞、坐封丢手灵活、防上滑、后处理方便、悬挂能力强及通径大等特点。胜利油田150多井次的应用表明,该型封隔器的下井、打压坐封、丢手一次成功率均在98％以上。在直井、斜井和水平井作业中,可用于悬挂管柱、作桥塞、卡封及堵水等。     

YZG—1型油管传输液压坐封工具及其应用

针对稠油井，斜井及高压溢流井油层封隔比较困难的情况，设计出ＹＺＧ－Ｉ型油管传输液压坐封工具。这种工具既适用于直井，又适用于斜井；既适用于φ１１０型可钻式桥塞坐封又适用于φ１５０型可钻式桥塞坐封，阐述了工具的结构特点、工作原理及基本参数，试验表明，ＹＺＧ－Ｉ型油管传输液压坐封工具耐压可达１００ＭＰａ，丢手能力３００ｋＮ，能够满足可钻式桥塞坐封的要求。     

KCY453DS/JD一趟管柱挤注桥塞

一趟管柱挤注桥塞主要用于直井、定向井和水平井挤堵剂封堵地层、层间窜和管外窜等作业。 一趟管柱挤注桥塞将液压坐封工具、挤注插管、挤注桥塞集成为一体。工具下到位后,投球打压完成挤注桥塞坐封、丢手,继续升压打掉球座,进行挤注堵剂作业。     

碳酸盐岩超深水平井完井送入管柱丢手工艺优化

塔中I号气田是一个超深层复杂大型油气田,具有储层埋藏深、温度高、缝洞发育、易喷易漏、高含H2S等特点,目前主要采用水平井方式进行开发,施工作业面临井下条件复杂、作业工况恶劣等难点,水平井完井送入管柱存在丢手前管柱内外有压差、中和点不好找的问题。为此,提出了送入管柱结构优化方案,研制了环空压差式循环阀和伸缩短节,细化了送入管柱的坐封与丢手工序。经现场50余井次的应用表明,该技术使悬挂式封隔器丢手操作更为简便,提高了丢手作业的安全性和可靠性。     

可溶性桥塞性能测试系统研制与应用

针对常规分段工具测试系统不能完全满足可溶性桥塞模拟试验要求的问题,根据可溶性桥塞技术特点和现场分段压裂工艺技术需求,研制了一套由液压坐封装置、高温水压试验装置、高温溶解试验装置及数据采集与监测装置等组成的可溶性桥塞性能测试系统,建立的测试方法和流程,实现了在模拟现场工况下对可溶性桥塞坐封、承压及溶解性能的全过程测试。利用该套系统开展了可溶性桥塞室内模拟试验,检验了桥塞性能,把控了桥塞质量,经过测试的可溶性桥塞在现场施工中泵送平稳,坐封正常,压裂顺利,溶解良好。现场试验的成功开展验证了该套测试系统的科学性和有效性,为科研试验与工具检测提供了技术支持。     

热采桥塞堵水验封管柱的创新与应用

提出了采用热采桥塞堵水验封一体化管柱来解决桥塞的验封问题,介绍了热采桥塞堵水管柱丢手后,通过扩张式封隔器的改造,配合滑套开关解决了桥塞密封性检验,实现了桥塞一趟管柱的坐封和验封,取得了很好的效果。     

新型挤注式桥塞的研制与应用

在油气田勘探开发过程中,一些深井、超深井、定向井和水平井等常常因为层间窜、管外窜、边底水锥进等原因造成含水过高而不能正常生产。为此,研制了新型挤注式桥塞。该挤注式桥塞将坐封和挤封机构设计为一体,采用1趟管柱下入完成工具坐封和挤注2项作业,具有防中途坐封、承压高、密封可靠、抗硫化氢和可钻性好等特点,缩短了施工时间,降低了施工成本和风险。以该工具为核心的管柱进行封窜、封堵等作业,可以有效地提高油气井单井产量。现场应用该桥塞300余井次,成功率98%以上,最大下深5463 m,收到了较好的应用效果。     

GDY445型封隔器的研制与应用

GDY445型封隔器是一种新型的液压防顶封隔器,这种封隔器是专为油田下滤防砂和丢封堵水而设计的.其显著的技术特点是设计了独特的坐封、丢手互锁机构,中途防坐机构,打捞解封机构和软楔式胶筒密封结构.可有效防止封隔器在下井、坐封、丢手及打捞过程中井下事故的发生,提高密封效果.室内试验及现场应用表明,与常规液压封隔器相比,它具有坐封容易、密封可靠、打捞方便、解卡顺利等优点.在挂滤防砂及丢封高压水层方面效常显著.     

快钻电缆桥塞的研制与应用

河南油田非常规页岩油气资源储量丰富,对水平井多级分段压裂技术需求迫切。为此,研制了快钻电缆桥塞。该桥塞主要由丢手机构、密封机构、锚定机构和防转机构组成,桥塞通过金属卡瓦牙实现可靠锚定,通过采用复合材料制作的卡瓦主体,减少了金属用量,提高了可钻性。对桥塞的复合材料进行了力学性能试验、易钻性试验和化学稳定性试验,同时对研制的桥塞进行了现场试验。试验结果表明:该桥塞在水平井能够可靠下入,桥塞坐封、丢手、锚定和密封均可靠,能够被快速钻除,满足非常规油气资源的开发要求。快钻电缆桥塞的研制成功促进了国内分段压裂技术在非常规油气资源开发中的应用。