油管流量控制器

许多气井存在由于油管尺寸过大而造成井筒积液问题，导致气井过早报废。这篇上油管可以用于大多数无封隔器甜气井中，不考虑预测流量，对产能无限制条件。推荐的流量控制法是确保油流量足以维持雾流状态，保证井筒积液沿油管柱产出。由于通常情况下可忽略摩擦产生的压力降，过多的井液将油管／套管环空产出。通过调节允许进入环空的气量为保证油管中以雾流状态生产。应用经济有效的、简单而可靠的油田设备来控制这个简单的循环过程。     

φ114.3mm油管气井井下流量控制装置

长庆气田φ114.3 mm油管管径大、井下工具承压大,常规井下节流器结构无法满足其投放及打捞要求。为此,研发了φ114.3 mm油管气井井下流量控制装置,装置由卡瓦式流量控制器和卡簧式调产心子组成。卡瓦式流量控制器利用井筒内高压压缩工具密封腔内常压气缸推动密封件实现密封,达到了大直径井下工具钢丝投放的目的,且中心通道大,可通过速度管柱实现气井产量低于临界携液流量时的排水采气作业;卡簧式调产心子面积小,承受压力小,在不打捞大直径装置整体的条件下,可通过小直径心子的投捞实现气井的快速调产。2013年,φ114.3 mm油管气井井下流量控制装置共在现场应用4口井,均投放顺利、坐封正常。     

智能工具流量标定装置自动化控制系统设计与应用

随着智能注采工具在海上油田实现规模化应用,中海油集团计划在2023年“精细注水与控水稳油”实施专项合并工作,将“智能注采”技术扩大试验作为重点突破方向。针对智能工具批量生产,建设一套既能纯水相标定又能油水两相标定的智能流量标定装置是十分必要的。综合自主化和合作厂家智能注采工具流量标定需求,车间流量标定装置建设目标：测量排量范围5～1600m³/d,可纯水和油水两相标定,多条检定线并联模式,年标定能力不低于1000套。结合智能工具生产车间平台与注采工艺的特点,设计研究适合车间平台注采工艺要求的、设备小巧化、结构紧凑化、控制精度高的智能工具流量标定装置自动化控制系统。     

连续油管的施工作业自动化获得成功

电子控制是一种具有推动力的工艺技术 ,可以推动新型连续油管设备朝着更加安全、高效和可靠性方面改进和发展。通过缩减井场作业人员 ,并且使得作业人员处于被保护的工作环境中 ,可以提高现场作业的安全性 ;实现现场设备安装 (工作量相对较小 )和施工作业 (工作量相对较大 )自动化 ,可提高工作效率 ;使作业系统具备自我诊断功能和实现作业设备的软启动和软制动 ,从而提高作业的可靠性     

钻井机器人的连续油管钻压和钻速控制模型

连续油管钻井机器人利用机身内外的钻井液压力差作为动力源，可在牵引连续油管的同时加载钻压。以钻井机器人为基础，建立连续油管钻柱动力学模型，并推导出通过钻井液排量控制钻压和钻速的单参数控制数学模型；对钻井机器人引入调速回路，建立具有调速功能的钻柱动力学模型；在溢流阀调定压力大于机身内外压差时，推导出利用钻井液排量和节流阀流通面积两种参数控制钻压、钻速的数学模型，在溢流阀调定压力小于机身内外压差时，推导出利用钻井液排量、节流阀流通面积和溢流阀调定压力3种参数控制钻压、钻速的数学模型；以11.43 cm（4.5英寸）井眼为例，对上述3种数学模型进行了分析。分析结果表明：钻压、钻速随钻井液排量的增加基本呈线性增加，在钻井液排量大于0.005 m³/s时，钻井机器人能够向前爬行，在钻井液排量大于0.005 7 m³/s时，钻头能够正常钻进；调节节流阀流通面积和溢流阀调定压力，可以在一定范围内无级调钻压和钻速；3种控制方法相结合，可以实现小排量、大钻压，及大排量、小钻压等钻井参数的控制。以控制模型为基础，针对不同井下工况建立钻进工艺的专家数据库，以钻井机器人为"大脑"，结合井下随钻测量数据就能够实现闭环控制，自动钻进。     

连续油管测井机协同控制研究

连续油管测井机的研制为复杂大斜井、水平井的测井作业提供了有效的技术手段,其中,满足测井作业低速稳定性要求的注入头与滚筒的协同控制是整机的关键技术之一。为了提高测井机的性能,提出了基于二次调节系统辨识的连续油管协同控制设计方案。从二次调节系统的组成与原理出发,通过建立二次调节系统的非线性模型,可以将其简化为一个二阶线性系统,对其动力学特性进行描述。根据这一特点,依据最小二乘理论,采用带有遗忘遗因子的最小二乘算法,对二次调节系统进行了系统辨识,获得了确定参数的系统模型。在辨识模型的基础上,通过采用PID控制器,对二次调节控制系统进行了实验研究,为今后连续油管测井机的理论分析和实时控制打下良好的基础。研究表明,二次调节系统替代传统马达有效地解决了注入头与滚筒协同控制问题。     

连续油管工作管柱的有效控制

讨论了延长连续油管（ＣＴ）工作管柱寿命的方法,主要考虑了６个方面的问题：连续油管的疲劳控制、连续油管管柱设计选择、数据采集系统。连续油管腐蚀防护、连续油管机械损伤防护以及设备的选择。用实例说明连续油管集中控制方案能明显降低连续油管的疲劳,用以疲劳算法为基础的计算机程序来跟踪连续油管使用过程中所有管柱的疲劳,讨论了连续油管在高一低压力环境下作业时对管柱设计选择的影响,最后讨论了选择适当的设备和对设备     

连续油管工作管柱的有效控制

讨论了延长连续油管（ＣＴ）工作管柱寿命的方法。集中考虑了六个方面的问题：连续油管的疲劳控制、连续油管管柱设计选择、数据采集系统、连续油管腐蚀防护、连续油管机械损伤防护以及设备的选择。通过几个典型例证,说明了连续油管集中控制方案（ＴＭＰ）能明显降低连续油管的疲劳程度。连续油管的疲劳速度降低３００％。而且,研究人员、培训人员和现场操作人员共同努力有助于防止连续油管三种主要疲劳断裂──循环断裂、内部腐蚀和外部腐蚀的发生。文中用以疲劳算法为基础的电脑程序来跟踪连续油管使用过程中所有管柱的疲劳。此外,还讨论了连续油管在高－低压力环境下作业时对管柱设计选择的影响。最后讨论了选择适当的设备和对设备进行适当维护,将连续油管循环疲劳降到最小及防止连续油管产生机械损伤的方法。     

连续油管工作管桂的有效控制

讨论了延长连续油管(CT)工作管柱寿全的方法,集中考虑了六个方面的问题连续油管的疲劳控制、连续油管管柱设计选择、数据采集系统、连续油管腐蚀防护、连续油管机械损伤防护以及设备的选择.通过几个典型例证,说明了连续油管集中控制方案(TMP)能明显降低连续油管的疲劳程度.连续油管集中控制方案在墨西哥湾作业区使用时已将连续油管的疲劳速度降低300%.而且,研究人员、培训人员和现场操作人员共同努力有助于防止连续油管三种主要疲劳断裂--循环断裂、内部腐蚀和外部腐蚀的发生.文中用以疲劳算法为基础的电脑程序来跟踪连续油管使用的过程中所有管柱的疲劳.此外,还讨论了连续油管在高-低压力环境下作业时对管柱设计选择的影响.最后讨论了选择适当的设备和对设备进行适当维护,将连续油管循环疲劳降到最小及防止连续管产生机械损伤的方法.     

油管流量控制器──使气井从开始到结束生产能力最大

许多气井存在由于油管尺寸过大而造成井筒积液问题，导致气井过早报废。这篇文章建议：小油管可以用于大多数无封隔器甜气井中，不考虑预测流量，对产能无限制条件。推荐的流量控制法是确保油管流量足以维持雾流状态，保证井筒积液沿油管柱产出。由于通常情况下可忽略摩擦产生的压力降，过多的井液将由油管／套管环空产出。通过调节允许进人环空的气量来保证油管中以雾流状态生产。应用经济有效的、简单而可靠的油田设备来控制这个简单的循环过程。     

轻便型油管带压起下控制装置研制

在油田修井过程中,经常会遇到油管发生上顶现象,为了控制油管上顶,采用了防顶卡盘或油管吊卡和钢丝绳反向套压方式,这2种方式虽然简单易行,但卡住油管后,油管就不能再动作,只能等井压放完后才能继续施工,影响施工进度。为此,研制了2种不同背景下的防顶及油管带压起下控制装置,解决了修井过程中油管上顶事故和油管带压起下作业要求。     

连续油管滚筒自动排管控制方案研究

为了保证连续油管整齐且紧凑的缠绕在油管滚筒上,避免连续油管作业困难,损伤连续油管, 介绍了机械式、液压式和电控式3种连续油管滚筒自动排管控制方案,分析了不同排管方案的控制方式及其各自的优缺点。指出,机械式排管成本低,但设备占用空间大,传动精度低;液压式排管可靠性高,不需要进行特殊防爆处理,可实现无极变速,但控制相对复杂;电控式排管传动精度高,但成本较高,需要进行特殊的防爆处理。研究结果表明,可根据实际情况选择合适的排管方式,以满足不同现场作业需求。     

智能自动化仪表在天然气流量中的应用

在天然气企业的发展中影响其企业利益的因素有很多,其中天然气流量的监测占有很大比例,甚至它还对整个社会积极贸易的往来产生着影响。因此相关企业在天然气流量的监测中,应该重视对天然气流量的智能监测,推广自动化仪表,实现对天然气的准确计量进而最大程度地避免损失     

井下微流量控制方法

近几年,国外在常规钻井和欠平衡钻井技术的基础上发展出了一种被称为控压钻井（MPD）的新技术,该技术主要用于解决窄钻井液密度窗口地层的安全钻井问题,其核心是要求精确控制井眼环空压力剖面。但作为一种新的钻井技术,控压钻井现有的方法理论和硬件系统尚存在一定的不足,有待于完善。文中介绍的井下微流量控制方法属于控压钻井技术中的一种,是对现有地面微流量控制方法的改进,能够随钻监测井下环空流量的变化,及早发现溢流或井漏等井下复杂情况,与地面返出环空流量监测相配合,进而调节井口回压阀的开度,通过改变井底压力来控制溢流或井漏的大小,从而实现对环空流量的精确控制。该方法能够显著提高系统的控制精度和可靠性,从而提高钻井的安全性并降低钻井成本。     

保温隔热油管井筒温度分布计算耦合模型

“保温隔热油管+设置了导电铜质母带的保温隔热油管”在老油田二次开发“重构注采关系、重构地面工艺流程”中取得了很好的应用效果。准确计算下入深度的组合方式,既可以满足油田开发的需要,又可以节约采购成本。为此,建立了井筒内井轴温度场控制方程,构建了井筒温度分布模型,阐明了油井井筒内半径与套管外半径之间的综合传热系数,保证了温度分布模型求解的稳定性和收敛性。对50余口油井进行的井筒温度分析和保温隔热油管组合下深设计实践表明,井口温度平均提高18.4℃,井口回压平均降低0.47 MPa,既满足了井筒原油举升、又满足了地面单管集油进站的条件。建立的模型也可为自喷井、注氮气井等保温隔热油管工艺参数设计提供理论依据。     

连续油管设备防喷盒失效的控制

防喷盒是连续油管作业的主要井控屏障,用于在起下油管时隔离井筒压力。针对液路控制失效、非挤压环磨损严重、补芯磨损严重、连续油管外表不清洁,操作不当等失效原因进行分析,达到正确操作维护目的,使防喷盒在作业中处于有效控制状态,满足HSE和工程要求,杜绝作业风险。     

电气自动化仪表与自动化控制技术分析

本文以电气自动化仪表和自动化控制技术的概念入手,对电气自动化仪表与自动化控制技术展开分析,并对其发展方向做了一个大概估计。