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。     

新型气井井下节流器

现有井下节流器存在坐封不严、不易打捞及失效率较高等问题,为了更好地在苏里格气田推广应用井下节流技术,设计了一种新型节流器。这种节流器采用活塞坐封,比弹簧坐封更加严密;肩部增设保护环,防止胶筒撕裂;配套了新型防砂筛管,可实现有效防砂。新型节流器在苏里格气田进行了数十口井的现场试验,试验中最大井斜角34.49°,最大配产25万m3/d,投放与开井间隔时间最长59d,现场生产运行情况正常。     

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。     

HY-4型节流器在苏里格气田的应用

针对普通节流器在苏里格气田使用中存在打捞困难、寿命短、投放一段时间再开井生产失效率高等问题,研制了HY-4型节流器。在HY-4型节流器结构设计中,采用活塞提供坐封力,坐封力更大,克服了投放一段时间再开井失效率高的问题;解封结构采用卡瓦解封后,卡瓦上移给密封胶筒提供回缩空间,胶筒回缩后,大大减少了在打捞时与井管内壁的摩擦力,解决了节流器打捞难的问题;在气嘴材料选择上采用人工陶瓷耐磨材料,使气嘴使用寿命更长;胶筒材料采用氟橡胶,耐天然气腐蚀,使用寿命更长。在苏里格气田开展了34口井的现场试验,一次性投放施工成功率100%,开井生产正常。     

可钻封隔器设计及密封机构特性研究

为解决油田分层注水封隔器工艺成功率低的问题，研制了一种可钻封隔器。该封隔器内径为62 mm,零件采用非金属可钻复合材料；封隔器采用双活塞低压坐封，减小了坐封压差，增强了坐封可靠性；筛选耐高温高压胶筒，尽可能缩小胶筒厚度。通过对胶筒密封机构进行仿真分析，得出不同工作压力下胶筒与套管内壁的接触压力与胶筒压缩距。对仿真结果进行分析可知，密封机构满足设计要求且密封性能良好。室内试验和现场应用结果表明：可钻封隔器坐封顺利，解封可靠，整体密封性能良好。密封压差可达35 MPa,常温至120℃高温下承压25 MPa,能够满足高温、高压等复杂环境下的工作需求，工艺成功率100%,应用效果良好。此封隔器的研制成功为分层注水井的应用提供了技术支持，对油田实现降本增效起到了良好作用，具有广阔的推广应用前景。     

φ73mm油管用井下节流器胶筒有限元分析

胶筒的初始密封效果直接影响节流器是否能够实现节流工作密封。建立了不同结构形式的胶筒有限元模型,对自由胶筒力学初始密封和工作密封进行了分析,并分析了胶筒结构尺寸对初始密封弹簧力和不同节流压差载荷下胶筒应力的影响。分析结果表明,胶筒结构参数的变化对初始密封弹簧力的影响较大,而对节流后应力的影响较小;胶筒内径对应力集中影响较小,设计时主要考虑胶筒外径与油管接触,并保证胶筒轴向在节流压差的情况下不被压出。     

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。     

固定式井下节流器在苏里格南项目中的应用

在苏里格南项目中引进固定式井下节流器,较好的解决了传统节流器在苏里格气田使用中存在的寿命短、打捞困难、投放一段时间再开井生产失效率高等问题。该节流器通过钢丝作业投放至井内专用工具（坐落短节）内,最大外径小,中途不会坐封,能顺利下至设计深度,坐封简单可靠,且减少了打捞时与井筒内壁的摩擦力,解决了节流器打捞难的问题;在气嘴材料选择上采用人工陶瓷耐磨材料,使气嘴使用寿命更长。该节流器能满足苏里格南气田的生产要求,在斜井、水平井也有很好的适应性。     

新型活动式井下节流器的研制及应用

针对川西气田前期井下节流器在使用过程中存在打捞困难和打捞成功率较低的问题,研制了新型活动式井下节流器。对整体式卡瓦、带复位功能的胶筒、弹簧系统进行了优化。该工具长度短、外径小,送放顺利,丢手、卡挂、密封可靠,打捞成功率高。在CX632井等8口井进行了现场试验,节流效果明显,生产情况稳定;在XS21-29HF井等3口井进行打捞也验证了打捞成功率高,具备大规模推广使用价值。     

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。     

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。     

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.     

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%。     

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。     

环空防喷器胶筒密封性能影响因素研究

以井下环空防喷器胶筒为研究对象,利用柔性密封理论,通过胶筒工作时的受力分析,对影响井下环空防喷器胶筒密封性能的因素进行了分析,建立了井下环空防喷器柔性密封性能的数学模型。通过对不同过流面积下的环空流场进行模拟,得到胶筒表面的压力和流速变化曲线,为分析现场胶筒坐封方法提供理论参考。     

免钢丝投捞井下节流器的研制与应用

目前现场应用的活动式井下节流器在投捞过程中存在操作程序复杂、作业周期长等情况。为提高工作效率,进行了免钢丝打捞井下节流器及其配套工具的研制。该节流器采用预置工作筒式结构,投送时用井口投送捕捉器直接将节流器芯子投入井中,依靠节流器芯子自身的重力下行,最终进入工作筒并锁定在工作筒内。打捞时从井口将捞器投入井中,当打捞器与节流器芯子对接后,利用井内天然气上升气流的能量使打捞器带动节流器一起到达井口,由井口投送捕捉器捕捉,完成节流器的打捞。现场试验表明,免钢丝投捞井下节流器工作性能可靠,投送、打捞工艺简单,是一项值得推广应用的井下节流新技术。     

井下节流器用气举打捞工具研制与应用

节流器在井下长期工作后,密封胶筒会发生永久变形,使胶筒与井壁间的摩擦力增大.采用传统方法打捞节流器,打捞钢丝绳容易断裂.研制了井下节流器用气举打捞工具,利用气井压力使节流器上行.在φ73,0 mm(27/8英寸)油管中,1 MPa压差可产生约3 000 N提拉力.现场应用6口井,打捞成功率达100％,缩短了作业时间,降低了劳动强度和作业成本.     

可重复坐封式大斜度井注水封隔器的研制和应用

冀东南堡油田大斜度注水井在分注作业过程中存在封隔器起下困难及坐封、洗井过程中封隔器胶筒受力不均、蠕动变形严重的问题。为此,改进了传统Y341注水封隔器的结构,针对胶筒进行了基于SOLIDWORKS SIMULATION的优化设计,并采用了耐高温高压密封元件,使封隔器能够满足大斜度井的工作条件和工作要求,且该封隔器具备重复坐封的能力。室内实验和现场试验证明,该封隔器可以满足大斜度井高温高压注水的要求。该封隔器的研制对于井斜为50～70°的斜井上实现偏心定量分注是一个技术突破。     

可捞式桥塞在水平井分段隔离压裂上的应用

针对国内各油田主要采用填砂+液体胶塞、限流法分段或合压裂工艺进行水平井分段压裂存在的问题,开展了机械桥塞隔离井筒试验。桥塞胶筒主要由内胶筒、端部接头、骨架心子、外胶筒组成。水平井机械隔离分段压裂管柱分为3类,分别是桥塞传送坐封、桥塞打捞和压裂管柱。坐封桥塞管柱结构为丝堵(单流阀)+液压释放工具+油管,桥塞打捞管柱结构为JAY型回收工具+液压扶正器+油管,压裂管柱结构为喷砂器+油管+封隔器+水力锚+油管+井口。2口井压裂施工数据和桥塞打捞作业中可看出桥塞没有漏失和移位现象,说明桥塞起到了良好的封堵隔离作用。     

CQX-56新型井下节流器

CQX-56型井下节流器是天然气井井筒节流降压的一种新型井下工具,它依靠卡瓦定位,以弹簧和气流压差逐级实现两级胶筒密封。此新型井下节流器可耐温200℃以上,耐压35MPa,使用寿命长,通过投放打捞自动锁定及解卡等机构易于钢丝施工作业。