油管丝扣油脂涂抹器的研制与应用

油管丝扣油脂涂抹器是基于解决下井油管和工具丝扣密封问题而研制的一种矿场工具。该工具结构简单，操作方便，适用于多种口径的油管和工具，能充分有产地解决丝扣的密封问题，减少作业占井周期，降低劳动强度，有效控制作业成本支出。     

QK—1型油管螺纹清扣器的研制与应用

为了清除井下油管螺纹内的泥砂颗粒等脏物 ,研制了QK— 1型油管螺纹清扣器。该工具主要利用油管外螺纹与内螺纹上扣的原理进行工作。工具结构简单 ,操作方便 ,可通过更换 89mm和 73mm清扣头来实现相应尺寸油管的螺纹清洗工作 ,有效解决了井下作业油管螺纹因泥砂颗粒造成的螺纹密封性差的问题 ,提高了施工质量 ,延长了油水井免修期。     

长北气田优质油井管螺纹类型及其应用

为满足套管、油管和井下工具螺纹的密封性和强度要求,长北气田油井管采用非API螺纹接头,主要为VAM—TOP螺纹和FOX螺纹。介绍了特殊螺纹的类型和优点,分析了这2种特殊螺纹的特点和密封设计。这2种特殊螺纹在长北气田应用了20余口井,总体效果良好,但是最近应用的2口并油管出现了密封失效问题,根据扭矩图进行了密封失效分析,失效原因为螺纹上扣不符合规范导致密封失效。     

高压分注井全过程带压作业管柱

针对高压分注井带压作业过程中存在的管柱内堵塞器投堵位置不确定、油管内密封工具耐压低、分注工具段内无法堵塞密封、不能实现全过程带压作业的问题,研发了高压分注井全过程带压作业管柱。该管柱下入后,无需投捞,双密封洗井阀地面加压即可启动注水阀;通过配套高压自密封配水器和预置式油管堵塞器等工具,解决了油管内分注工具段封堵问题,实现了分注管柱起出过程的整体密封;通过管柱底部配套双密封洗井阀,解决了分注管柱下入过程的密封问题,还可满足反洗井工艺要求。高压分注井全过程带压作业管柱在冀东油田累计应用60井次,最大施工井斜56. 7°,工具最大下深4 285 m,满足50 MPa内分层注水需求和21 MPa内带压作业需求。应用该作业管柱可缩短作业周期,提高作业效率,降低施工成本。研究结果可以为注水井带压作业管柱的设计提供参考。     

新型井下多功能密封器研制

为了解决不压井作业过程中下管柱时的油管内密封问题,研制了一种新型井下多功能密封器。该密封器设计有密封段和密封塞,下管柱时接于管柱下端并密封油管中心通道,实现不压井作业。下完管柱后,通过地面加液压力,使油套连通并投产。试验证明:该井下多功能密封器满足注采管柱以及各种增产措施管柱在下管柱作业时油管内密封要求,同时在管柱主通道形成一个定位坐落密封段,为再次作业时投入油管内堵塞密封工具,实现带压起管柱打好基础。现场应用200余井次,成功率100%,解决了多年以来困扰不压井作业技术推广存在的瓶颈问题,取得了很好的经济效益和社会效益。     

试油作业用高强度特种油管的创新研制

针对现代试油作业需要,以及特殊螺纹油管和小钻杆的局限,汲取钻杆螺纹和特殊油管螺纹的设计经验,创新研制了一种试油作业用高强度特种油管。有限元计算、室内试验及现场使用表明,该特种油管兼具特殊螺纹油管和小钻杆的优点,既有与小钻杆类似的强度和连接性能,可完成钻桥塞等旋转作业,不粘扣,重复使用性好,又具有特殊螺纹油管的密封性能。使用高强度特种油管可避免来回倒钻杆和油管而延长工期,加快试油和勘探进度,并降低试油成本,达到了预期目的。     

论影响API油管螺纹密封性能的因素

从API油管螺纹的牙型特点和密封机理入手，分析了锥度误差、螺距误差和牙型误差等因素对API油管螺纹连接密封性能的影响。根据从事油管螺纹加工、质量控制的实践经验，阐述了油管螺纹加工时产生锥度误差、螺距误差和牙型误差的原因。认为螺距公差、油管螺纹梳刀制造公差是造成油管螺纹连接密封性能差的最主要因素。最后介绍了用普通靠模车床等常规设备加工出符合API标准的油管螺纹的控制措施。     

超深气井油管气密封检测应力分析及防控措

为预防气密封检测压力不当对超深气井油管螺纹造成初始损伤,采用接触问题分析的有限元法,建立了3种型号的油管气密封检测有限元力学模型,针对塔里木油田某超深气井油管螺纹气密封检测的应力问题进行了定量、系统的研究。结果表明:当下部悬重油管重力超过一定值后,气密封检测会造成油管螺纹大端最后三扣扣跟的塑性变形,随着提拉力的增加,塑变面积也随之增加;在相同的工况下,增加油管的壁厚并不会明显改善大端最后三扣扣跟处的应力集中现象。通过改进气密封检测压力和提高油管螺纹钢级可以明显提升油管螺纹的服役安全系数,建立的模型可以为油管螺纹气密封检测应力分布规律定量地提供理论依据。     

论保证API油管螺纹连接密封性能的控制措施

根据多年从事油管螺纹加工和质量控制的经验体会，阐述了在油管螺纹梳刀的重磨及安装、油管螺纹的锥度误差、螺距误差、牙型误差及质量检测等方面所采取的保证API油管螺纹连接密封性能的控制措施。重点分析了直接用梳刀粗车和精车或用普通螺纹车刀粗车和梳刀精车油管螺纹的优缺点及牙型误差，指出正确的油管螺纹加工方法应是先用普通螺纹车刀粗车，再用梳刀精车。建议把油管螺纹梳刀牙顶及牙底削平高度参数的制造公差由±0．02mm提高到±0．01mm，并把油管螺纹的累积螺距公差控制在±0．02mm范围内，以提高API油管螺纹连接的密封性能。     

连续油管技术分析与研究

连续油管是相对于常规螺纹联接油管而言的,它又称为绕性油管、蛇形管或盘管.是一种缠绕在滚筒上,可连续下入或从油井起出的一整根无螺纹联接的长油管.连续油管用材主要有碳钢、调质钢和稀有材料等.文章对连续油管技术应用状况、连续油管作业设备、作业工艺和作业工具分别进行了阐述.     

天然气井试油完井过程中快速泄压对井下工具密封性的影响

压控式井下工具空气室的密封元件不仅受到天然气、二氧化碳、酸碱井液等介质的侵蚀,还要承受井下温度和压力变化带来的影响。在川渝地区天然气井的试油完井中, 压控式井下工具多次出现因“ 气体快速减压（RGD） ”效应影响而造成密封元件的密封性能降低,高压天然气渗入空气室形成了圈闭压力,致使工具不能正常工作的情况。 为了降低RGD效应对试油完井井下工具密封性的影响,以可控封堵阀为例,开展了在井下工况条件下空气室渗入高压天然气的模拟实验,验证特定的井况条件下会产生RGD效应,使橡胶密封元件的密封性能降低;同时通过模拟实验对比,优选了能耐RGD效应的“O”型密封圈,该密封圈在现场应用了4口井,均未出现空气室渗入天然气的现象。天然气的快速泄压对井下工具密封性的影响可以通过控制压降速率、减少开井关井次数和使用耐RGD效应的“O”型密封圈进行防治。为了提高井下工具密封的可靠性,提出了优化设计空气室的密封结构、减小空气室“O”型密封圈承受的密封压差的建议。 该防治天然气快速泄压影响井下工具密封性的技术,为试油完井井下工具的设计和密封件的选择提供了借鉴。     

四川盆地高含硫气井油管螺纹气密封性能评价与应用——以龙岗气田为例

四川盆地自四川盆地龙岗气田投产以来,部分气井出现了由螺纹泄漏造成的油套环空异常带压现象,异常带压值过大将会影响正常生产,一旦超过允许值将诱发安全事故。为避免新投产井出现此类现象,在调研国内外气密封螺纹技术发展的基础上,结合该气田特点进行了螺纹气密封难点分析、上卸扣和交变载荷（拉、压、弯曲）气密封性室内实验评价,以及现场施工控制技术的研究与应用。室内评价结果表明：Φ88.90×6.45 mm SM 2550-125 VAM TOP扣和Φ73.02×5.51 mm BG 2830-110 BGT1扣满足该气田不同工况条件下油管柱气密封性能的要求。现场应用结果表明：油管柱密封完整性不仅受到扣型优化选择、管柱结构设计、井下工具选择、施工工艺、不同工况载荷等因素影响,还受到现场操作质量（如现场上扣操作和扭矩控制等）的影响,氦气气密封检测是确保油管柱密封完整性的有效控制措施。建议在该类气井推广应用VAM TOP、BGT1扣和气密封检测技术,同时注重对其他控制措施如油管钳扭矩标定、专用上扣工具的研究,以及优选下油管专业队伍和加强操作监督等。     

海上蒸汽驱井筒长效安全控制工具研制及应用

针对海上稠油井蒸汽驱工艺的注热时间长、井下高低温交变工况的特点,进行注热管柱设计及配套井下工具的技术攻关,达到蒸汽驱井筒长效安全控制的目的.蒸汽驱井下安全控制管柱采用了以高温环空安全封隔器、高温井下安全阀为核心,辅以高温排气阀、热敏封隔器的设计,能够实现高效隔热、环空充氮及洗压井、地面控制应急关断等功能.配套井下工具方...     

井下柔性复合管预置电缆数字式分注技术

低渗透油田分注管柱长期服役后腐蚀结垢严重、分层注水合格率下降快。为此,设计了井下柔性复合管预置电缆数字式分注工艺管柱,研发了智能配水器与过电缆封隔器等关键工具,开展了管柱抗外压、抗拉强度等关键性能室内评价,形成了适用于井下高压条件下的柔性复合管分层注水技术。室内评价结果表明,管柱满足分注井封隔器坐封压力与最大抗外压要求,智能配水器流量测试误差小于2%。现场试验4口井,最长服役时间已超过2年,分层注水合格率100%。研究表明,预置电缆数字式分注技术应用柔性复合管,可以有效提升管柱耐腐蚀性能,实现分层流量自动测调、远程验封和数据监测等功能,满足封隔器坐封、反洗井及后期测试要求,具有较好的应用效果。     

石油钻具扭矩旋扣机的开发与应用

根据石油生产中套管、钻杆、井下工具、震击器、减震器、井下用仪器、涡轮钻具以及螺杆钻具的连接需要,开发了高精度石油钻具扭矩旋扣机。该机主要由固定夹紧冲扣钳、移动夹紧钳、自定心快旋器、轴向拉拔缸、数显控制台、自动送给车等6部分组成,适应管径76.2～330.2mm(3～13英寸),额定松扣扭矩295kN·m,额定紧扣扭矩202kN·m,上扣扭矩精度为±0.279kN·m,适应大扭矩旋扣及高精度连接需要,并可向使用者提供最原始真实的打印数据。该机已广泛使用,性能得到用户认可,并批量出口。     

冲砂同心管用Z331型自封封隔器研制

在同心管冲砂方式转化作业过程中,自封型封隔器是实现井底冲砂液流转向所必需的井下工具。为解决常规皮碗状自封封隔器使用寿命短、易砂阻、易砂卡的技术难题,研制了同心管用Z331型囊状自封封隔器。通过封隔器的结构设计、工作原理及囊状橡胶密封圈的有限元数值模拟,研究了Z331型囊状封隔器的工作特性、密封有效性及冲砂作业适用性能。耐磨蚀囊状橡胶密封胶筒可有效预防封隔器密封胶筒落砂,有效控制砂阻、砂卡管柱,同时提高了橡胶密封面因冲砂作业反复活动起下管柱而所需的耐磨蚀性能。为冲砂同心管型自封封隔器的设计提供了一种新的方法。     

浅层超稠油斜直水平井副管测试技术

介绍了一种适用于浅层超稠油水平井的副管生产测井新技术。该技术采用特殊的井下测试仪器串和井口密封装置,通过泵送仪器输送法在副管内将测试仪器输送到水平井段的预定位置,经过一定时间的热交换平衡后,可通过测井钢丝或测井电缆逐点测试水平井段的温度变化,达到生产测井的目的。通过现场试验表明,该技术具有结构简单、施工方便、安全可靠及不停抽即可测试等优点,适用于斜直水平井的生产测井要求,解决了浅层斜直水平井段生产测井方面的困难。     

电热杆在稠油举升工艺中的应用

螺杆泵采油工艺下泵深度有一定限制,而电热杆采油工艺适应范围广,泵挂下深不受限制,且能连续加热,为此,进行了电热杆采油工艺研究。根据电热采油工艺原理和技术指标,从选井、选择加热深度、选择加热功率、选择工作制度几个方面进行了电热杆采油工艺设计,在研究过程中主要应用了螺杆泵、管外电缆、变频加热器、电磁加热器及电热杆等工艺。现场试验表明,该工艺解决了稠油在井筒内流动困难的问题,加热效率高,使用寿命相对较长,能耗相对较低,是值得推荐与推广的稠油举升工艺之一,同时在应用中也发现该工艺还存在三相电不平衡及能耗高等问题需要改进与提高。     

欠平衡作业用井下隔离服务系统的研制

随着对欠平衡技术的研究和应用逐步深入,油田现场开始引入全过程欠平衡作业工艺,以更好地保护油气储层和提高油气井产能。为此,研制开发了欠平衡作业用井下隔离服务系统,该系统由液压操纵的井下控制阀(DCV)和配套系统组成。借助自行开发的试验台架,对井下隔离服务系统进行了测试,测试内容包括井下控制阀的密封性、开关功能、管体强度等,并成功进行了整体系统联调。测试结果表明,该系统各项指标达到了设计要求,能够满足全过程欠平衡作业的工艺需要。