水力密闭式分层化学防砂工具的研制

针对化学防砂在长井段多油层的油水井防砂时缺少可靠的胶筒密封和卡瓦锚定的分层防砂工具的问题 ,研制了水力密闭式分层化学防砂工具。该工具设计了解卡洗砂装置、解封恢复装置、悬挂装置、坐封密闭装置和喷砂装置 ,采用水力密闭坐封、卡瓦锚定、上提管柱泄压解封的结构 ,坐封、悬挂装置与其它装置设计为两个相对独立的运动体系 ,确保了分层工具具有可多次坐封、解封 ,入井不搅动液体以及避免死卡等特点。室内试验和现场试验表明 ,该工具创新性强 ,综合性能安全可靠 ,很好地实现了一次性管柱完成多油层油水井的分层化学防砂施工 ,减少了起下管柱的次数 ,缩短了施工周期     

多功能防砂专用地面流程转换装置的研制与应用

目前防砂作业井口装置没有流程转换功能,砾石充填和循环洗井工序之间转换时间长,易造成循环通道砂堵,为解决该问题,研制了多功能专用地面流程转换装置。该装置由井口滑动系统、正反循环系统、调节系统系统成。通过对主要部件强度的计算及样机试压试验,验证了该装置可以实现地面管线流程的便捷转换,此外,该装置通过滑动密封部件还能实现施工过程中提放管柱的功能。在胜利油田现场推广应用该装置近百井次,均获得一次性成功,表现出了良好的可操作性,具有较好的推广应用前景。     

气井防砂工具在水平井的应用

随着子洲-米脂气田的建设,水平井的发开成为重点,2011年共打水平井7口,投产4口,其中3口气井投产后均不同程度出砂,导致下游管线或阀门出现刺漏现象,影响气井正常生产,因此,在以往27/8"井下防砂工具的基础上,研究加工31/2"大管径井下防砂工具,同时开展地面防砂工具的研究,确保气井正常生产及下游地面设施的安全运行。     

下冲防砂工具的研制及现场试验

针对油井出现流砂及套管变形 ,使防砂管柱下不到设计位置 ,无法实施防砂施工的问题 ,研制了FS—XC型下冲防砂工具。这种工具由上部工具和下部工具两部分组成 ,上部工具包括洗井装置、心轴装置和留井装置。施工时 ,连接好内外管柱 ,下到设计位置并向下冲砂 ,完成防砂施工。它具有结构简单、施工方便和作业技术人员易于掌握的特点。 3口井的下冲防砂现场试验表明 ,施工成功率 10 0 % ,取得了良好的冲砂效果。     

YC—152压裂防砂一体化工具的研制

针对目前疏松砂岩油藏压裂防砂由于受到充填工具的限制,采用2步法施工周期长、作业成本高,而且压裂效果难以保证的难题,研制了YC—152压裂防砂一体化工具。该工具集地层压裂改造和环空充填防砂于一体,主要由坐封装置、高压复合密封组件、锁紧装置、悬挂装置、丢手装置、解封装置和填砂装置7部分组成。携砂液流通通径大,满足4 m3/min排量压裂施工的需要;封隔压力高达35 MPa,悬挂能力700 kN。室内试验和现场试验表明,该工具综合性能可靠,很好地满足了压裂防砂的要求。     

砂通式防砂抽油泵的研制与应用

油田进入中后期开发阶段，疏松岩油井出砂严重，采用注水开采，使抽吸液量猛增，加剧了油井出砂。常规抽油泵没有防砂功能，经常发生砂卡柱塞、砂埋抽油杆的事故。砂通式防砂抽油泵的柱塞上设计有螺旋槽，能有效地防止砂卡泵和气锁，工作中还能产生上扣扭矩，减少了泵及抽油杆断脱几率。介绍了砂通式防砂抽油泵的结构原理及现场使用效果。     

防砂耐磨抽油泵的研制及应用

防砂耐磨抽油泵是在传统管式深井泵的基础上,对某些不太合理的和加工工艺进行了改进和优化。对某些部件的材料,采用了新材料,使之更加适应含砂原油的开采;并改进添加剂了某些功能部件,使泵的防砂耐磨性能有了很大提高。同常规深井泵比较,该泵具有较强的耐靡防砂、防止性能;同常用的防砂卡泵比较,该泵具有结构简单、质量轻、价格低等特点。     

多功能捞砂筒的研制与应用

随着油田的不断开发,地下能量逐渐降低,特别是在煤层气井的排采过程中,不可能向地下补充能量,使得部分油井以及大部分煤层气井均为负压生产,导致地层砂或压裂砂不断地流入井筒中,最终将掩埋油层,从而影响油井的正常生产。而这种油井在修井过程中,若采用循环法冲砂,由于井漏无法建立正常循环,使得砂子无法带至地面。多功能捞砂筒是在普通捞砂筒的基础上,增加了旋转钻进功能,当遇到坚硬的砂面时,可先将砂子钻散,然后再将砂子吸入沉砂管中,通过起下管柱将砂子带至地面,起到了提高油气井产量的目的。     

防砂卡封隔器的研制与应用

出砂井采油时经常会出现砂埋封隔器现象,造成液流不能流入油管,为此研制了防砂卡封隔器。该封隔器主要由上接头、上密封圈、引砂接头、内管、封隔器、变扣接头和沉砂接头等部分组成,具有进液通道和沉砂通道,工作可靠,易于加工、组装和维修。油管与套管环形空间的砂子下沉后,在引砂管的作用下,经引砂接头下落,再从内管与封隔器的环形空间落入沉砂接头的沉砂通道。5口井的现场试验表明,该封隔器下井后经验封试压,密封套管成功,达到了分层采油的目的,截至2007年5月,已推广使用了79口井,全部取得成功。     

井下防砂工具自主研发探索与实践

为了降低海上油气田的开发成本,减少完井作业和油气生产过程中对国外井下工具的依赖性,中海油监督监理技术公司自主研发了适合我国海上油气田具体情况的井下工具。根据海上防砂工具使用的环境特点,从工具结构、扣型、密封、公差配合、工具选材和加工等方面对井下工具的研制进行了分析,剖析了防砂工具材质优选和结构优化的难点,给出了具体的技术思路和切实可行的解决办法。新研制的常规压裂充填完井防砂工具在海上油田得到了成功应用,现场应用表明,自主研发的井下防砂工具结构设计合理、性能优良,为海洋石油井下工具国产化提供了一个很好的典范。     

小直径循环充填防砂工具的研制及应用

针对目前滨南采油厂127mm(5英寸)小套管井无配套机械防砂充填工具的状况,研制了小直径循环充填防砂工具。小套管井井身存在显著的变径,在工具下入过程中,极易发生阻隔现象,因此设计了配套的弹簧片导入装置。小直径循环充填防砂工具采用胶筒密封,通过投球加压胀开胶筒,利用工具自锁装置防止胀开的胶筒回弹,施工结束后胶筒留井密封油套环空。尚林、单家寺油田6口井的现场应用情况表明,该工具施工成功率100%,平均充填压力1.5MPa,坐封开通道压力20.5MPa,验封压力7.6MPa,与设计指标相符。防砂后平均单井日产液19.2t,日产油6.3t,含水质量分数为67.2%,取得了较好的防砂效果。     

自洁式气砂锚在文明寨油田的应用

针对文明寨油田油井出砂严重以及由此引起的砂卡、砂埋柱塞和阀座、阀球的磨蚀等问题 ,推广应用了中原油田采油工艺研究院研制的自洁式气砂锚装置。装置由工作筒和滤砂机构两大部分组成。通过新颖的防砂涡卷弹簧可在防砂的同时清洁滤砂通道 ,防止滤砂通道堵塞。文明寨油田 5口油井的现场试验表明 ,该装置适用于砂粒直径大于 0 1mm的油井防砂 ,可防止抽油井发生砂卡、砂堵等事故 ;平均单井检泵周期由 60d延长到 1 51d ;平均单井泵效由 51 3%上升到56 2 % ;累计减少修井作业 1 2井次。     

新型导向液压丢手工具的研制及应用

针对现有机械式脱手工具存在随管柱下入中途遇阻后不能传递扭矩和丢手后不能回接的问题,研制出新型导向液压丢手工具。该工具能有效地消除管柱下入遇阻后不能进行下压正转或反转操作的问题,降低了电缆护罩丢落的打捞风险,实现了在未回接状态下配合导向接头进行钢丝作业的技术目标,且具有作业过程简单、成本低和效率高等优点。现场应用表明,该丢手工具设计合理,丢手快捷方便,作业成功率达100%,各项性能达到设计要求。     

改性脲醛树脂防砂研究与现场应用

通过对脲醛树脂的合成改性,降低了树脂中游离甲醛含量,减小了毒性,加入改性剂后增加了树脂韧性.改性脲醛树脂用于防砂,成本低、地面粘度小、可泵性好、施工操作方便,固砂后强度、渗透率均较高,有一定的应用前景.现场应用取得了很好的防砂效果.     

SLYb—8100型取心工具的研制与现场试验

在充分吸收现有取心工具技术特点及国内外同类产品优点的基础上 ,胜利油田钻井工艺研究院研制出SLYb— 810 0型取心工具。该型工具通过设置耐磨、耐温MC尼龙复合材料衬管 ,有效地降低了岩心进筒阻力 ,防止了岩心的堵塞、阻卡 ,提高了取心质量。使用该型取心工具先后完成 9口井的取心作业 ,累计取心进尺 312 72m ,心长 30 2 6 4m ,平均岩心收获率96 8% ,平均单筒进尺 7 4 3m。SLYb— 810 0型取心工具的研制成功是对国产取心工具的进一步完善 ,有效地解决了我国海洋油田中硬地层 ,特别是砾石层、破碎层的取心难题     

电潜泵挡砂器的研制与应用

针对电潜泵采油过程中出现地层出砂现象,造成砂埋电潜泵或砂粒磨损电潜泵,引起油井不能生产或生产周期缩短的问题,研制了电潜泵挡砂器。该挡砂器主要由联通接头、皮碗座、密封皮碗、内管、联接头、分流接头、挡砂管、外管、下接头等组成。生产时将挡砂器安装在电潜泵之下,密封皮碗紧贴套管内壁,由于密封皮碗喇叭口方向向下,使携砂井液不能从密封皮碗外侧向上流动,只能进入外管上部的进液槽,携砂井液进入外管后,砂粒被挡住落入下部的沉砂尾管内。胜利油田5口井的现场试验表明,电潜泵挡砂器起到了防砂的作用。     

BHS-A酸化防砂液研制及应用

由于电泵大强采,生产压差增大,胜利油区河庄油田和王家岗油田沙一、二段低压疏松油层和稠油层出砂井和酸化后出砂井逐年大幅度增加。这些出砂井污染后的解堵造成更为严重的出砂。为此,研究了以树脂、阳离子聚合物、硫脲为主要原料,再与酸液复配制得的BHS－A酸化防砂液。室内实验表明,其溶蚀率大于6％,出砂量小于0．05g/L。现场试验17井次,累计增油1055t。     

防砂工艺决策系统软件开发及应用

长期以来,现场实施中主要依靠经验进行防砂决策,防砂方法的选择,防砂井产能的设计基本建立在经验推理的基础上,缺少准确性和针对性,制约了防砂技术水平的整体提高,该文以室内实验和大量的现场调研资料为基础,应用计算机技术和先进的防砂效果预测理论,开发了防砂决策系统软件,介绍了该软件的功能及原理,并以现场一口井防砂设计为例,说明了该软件的现场应用及效果。