纯电动智能坐封工具的原理及测试

在海洋完井作业过程中,套管井经常需要用电缆下入沉砂封隔器或分层封隔器,能够节约作业时间,提高时效。目前,海上常用的为火药式坐封工具,即坐封工具的动力由火药提供,存在一定的安全隐患。本文重点介绍了采用电力模块提供动力,完成封隔器坐封的一种坐封工具的原理及试验情况,为后续海上作业提供参考。     

双级高效坐封连通器的研制及应用

针对目前油水井作业中使用的底部割缝滑套+压差式封隔器组合工艺管柱存在的问题,研制了双级高效坐封连通器。该连通器由上接头、割缝钢球、密封圈、销钉、割缝滑套、连接套、坐封钢球、坐封滑套、调节弹簧和下接头等组成。双级高效坐封连通器+压差式封隔器组合成工艺管柱,不但可以保证压差式封隔器充分坐封,而且在1·5~3·0MPa低压下即可连通作业层段,现场推广应用取得了良好的效果。     

喷封压一体化工具研制及应用

水平井多级分段压裂已经成为致密气藏储层改造的主要方式,常规水平井多级分段压裂技术手段由于存在分段受限、施工不连续、作业时间长等局限,制约了致密气藏低成本高效开发。为此,设计了一种分段不受限、施工连续且作业时间短的喷封压一体化工具：采用机械式不限级设计,可以实现作业管柱无级全通径,便捷实施气藏开采管理;采用喷封联动机构设计,使封隔动作和喷砂射孔无缝连接,缩短了作业时间;压裂装置采用压差开启设计,使施工过程操作方便,安全可靠且有效提高了作业效率。现场应用表明,喷封压一体化工具具有良好的喷砂射孔性能和稳定的密封性能,压裂滑套开启压力精准,施工转层快速,作业效率高,可满足致密气藏经济高效开发需求,具有较好的推广价值。     

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。     

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。     

薄壁尾管液压脱手装置的研制及应用

根据油气田勘探开发中钻深井、复杂结构井、大斜度井、大位移井等复杂井尾管固井作业的需要,研制了薄壁尾管液压脱手装置。装有薄壁尾管液压脱手装置的尾管串,可循环和承受旋转扭矩,脱手完成后即可进行尾管注水泥固井和对尾管重叠段早期挤水泥作业。薄壁尾管液压脱手装置的外筒壁厚与常规尾管壁厚相近,易于套铣沟通多底分支井眼与下部主井眼。应用结果表明,所研制的薄壁尾管液压脱手装置安全可靠、灵活实用,有利于提高尾管固井的质量和效率,并可以降低作业风险。     

水平井用液压封隔器坐封工艺技术研究

针对水平井液压封隔器不能实现坐封 ,采用盲孔球座不但不能洗井 ,还会在打压过程于油管内形成气塞 ,影响坐封效果 ;采用盲孔球座和分流开关组合方式又存在水击和不能洗井的问题 ,提出了单流阀坐封球座和坐封球塞 2种水平井液压封隔器坐封工艺 ,并研究设计了单流阀球座和坐封球塞。对Y4 41— 1 5 2封隔器进行的室内试验结果表明 ,这 2种工艺基本能够满足液压封隔器在水平井段的坐封工艺要求 ,这两项工艺技术应用前景广阔 ,在胜利和其它油田具有较大的推广应用价值     

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。     

辽河油田高效液压套管整形工具的研制与应用

针对辽河油田变形套管整形修复率低、施工周期长及成本高的问题,根据液力增压和滚珠挤压整形原理,研制了高效液压套管整形工具。该整形工具由整形头、增压液缸、泄压装置和液压锚定装置构成。室内试验表明:液压套管整形工具的整形效率高,与常规整形工具相比,整形效率提高约40%,且对套管损伤小,能尽可能恢复套管内径。该整形工具在辽河油田13口套损井进行了现场应用,顺利完成了12口井的套管修复,成功率92.3%。研究与应用表明,液压套管整形工具适用于套管缩径井的修复作业,能基本满足辽河油田套损井套管整形的需要。      

坐封阀与液压坐封封隔器配套使用技术

１９９８年，吐哈油田在鄯５—１８井试验利用ＫＺＦ－９４坐封阀与Ｙ３４２和Ｙ４４１封隔器配套使用，完成封水作业，一次成功，且坐封效果好，原油含水率由９０％降至２０％，１９９９年该项配套技术便得到推广使用。１．ＫＺＦ—９４坐封阀工作原理①结构（图１）：ＫＺＦ－９４坐封阀由本体、坐封丝堵进液孔、坐封剪钉组成。如图１所示②工作原理：当坐封阀与封隔器按图２所示下至设计要求深度后，从油管打压１０ＭＰａ，封隔器坐封，再继续升高泵压至１５ＭＰａ，观察压力表，泵压突然减小，说明此时剪钉被剪断，坐封丝堵掉至本体底部…     

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。     

封隔器坐封载荷控制器的研制与应用

针对现有封隔器坐封载荷需人为控制,存在坐封载荷过大易造成泵筒和油管弯曲,坐封载荷过小而使封隔器密封不严的问题,研制了封隔器坐封载荷控制器。这种控制器由端接头、内管、外管、挡接头、键槽管和下接头组成。给出坐封载荷控制器的工作原理及确定在管柱中位置的计算公式。200余口井的现场应用表明,这种控制器实现了封隔器坐封载荷的精确控制,达到了分层开采的目标。     

双向坐封插入密封封隔器的研制与应用

针对用于机械卡堵水和分层措施的丢手封隔器存在提前丢手、密封不严以及打捞起出困难等问题,研制了一种双向坐封插入密封封隔器。该封隔器采用液压双级浮动活塞双向坐封,工作压力达50 MPa,工作温度达150℃,下入、坐封丢手、密封及锚定安全可靠;顶部的打捞解封机构采取上、下独立的脱节式设计,上、下双向解卡解封,解封彻底且解封力小。现场施工67口井,均取得成功,封隔器坐封处最大井斜达62.25°,最大井深4 507 m,位移达2 718 m,最高井温达152℃,最长工作寿命超过2 a。现场应用结果表明:该封隔器下入丢手可靠、密封效果好、工作寿命长,满足分层采油和气举等工艺生产的需求。     

新型胀封工具的研制与应用

目前现场上使用的胀封工具在常温下可承压40MPa,但在120℃的高温环境下承压不超过10MPa,而深度在5km左右的油井,井底温度可达150~170℃。为了提高胀封工具在高温下的承压能力,满足生产需要,通过优选胀封皮碗胶料、设计改进胀封皮碗骨架结构,研制成功了新型胀封工具。现场使用表明,采用新型胀封工具,施工一次成功,固井质量良好,该工具在170℃、50MPa的环境中,能较长时间地正常工作,能满足现场生产需要。     

球挂式液压丢手工具研制

为满足空气钻井后期筛管完井的作业要求,解决机械式丢手工具存在的问题,研制了球挂式液压丢手工具。该工具通过钢球悬挂,并通过憋压的方式进行丢手,结构简单、易加工、成本低廉、功能可靠、便于打捞。现场应用4口井,丢手成功率100%,各项功能满足设计要求。     

电动直读验封仪的研制与试验

为解决分注井常规封隔器验封工艺成功率和效率低等问题,研制了电动直读验封仪。该验封仪采用电缆供电、传送指令和信号,采用电机驱动压缩和拉伸胶筒实现有效坐封和解封,以地面直读方式实时观测验封效果,一次下井即可完成所有封隔器的验封工作。长庆油田现场试验结果表明,该电动直读验封仪操作简单,资料录取实时、高效,验封成功率100%,平均单井验封时间在2 h以内,实现了封隔器验封技术的升级。     

EZ可钻挤压桥塞和坐封工具简介

对漏失严重的油井,在封井、封窜等工艺中使用EZ可钻式SV型挤压桥塞,经塘沽渤海石油公司采油处实践,是一种可行的井下工具,现简单介绍如下。     

电缆式坐封工具及可钻式桥塞

<正> 概述在油田勘探试油及开发井的小修作业中,封层上返实现分层试油和分层开发是一项非常重要而频繁的作业。目前,国内各油田通常仍采用常规的打悬空水泥塞封层上返工艺进行上述作业。这种工艺的缺点是施工速度慢、候凝时间长(48小时)、成功率低、事故率高、劳动强度大。对于薄夹层(<10m)、高温层、严重漏失层及气层,无法采用这种工艺进行封层施     

电动直读验封仪的研制与试验

为解决分注井常规封隔器验封工艺成功率和效率低等问题,研制了电动直读验封仪。该验封仪采用电缆供电、传送指令和信号,采用电机驱动压缩和拉伸胶筒实现有效坐封和解封,以地面直读方式实时观测验封效果,一次下井即可完成所有封隔器的验封工作。长庆油田现场试验结果表明,该电动直读验封仪操作简单,资料录取实时、高效,验封成功率100%,平均单井验封时间在2 h以内,实现了封隔器验封技术的升级。     

用于海上采油平台的液压抽油机研制

用于海上采油平台的液压抽油机采用闭式回路,在主油泵进、出口油路上各设1组蓄能器,下行时将能量储存到蓄能器中,上行时蓄能器释放能量,与主油泵一起提升油井载荷,达到功率回收和节能的目的;另外,采用独特的全液压式换向控制回路,将液压缸放置在井口以下的工作筒内,可利用设置在油缸内筒上的“行程孔”来采集活塞到达上下终位的信息。该液压抽油机的液压站结构紧凑,占地面积小,适用于面积受限的海上采油平台。海上采油平台液压抽油机的研制成功并将工艺成熟的有杆抽油方式应用于海上采油,可大大延长油井免修期,降低综合成本,提高经济效益。