连续管速度管柱带压起管工艺在川渝地区的应用

针对连续管速度管柱排液采气工艺中原起出速度管柱常用的先压井后作业方式,在致密气井中会造成压井液漏失并污染产层导致产能降低的问题,提出了一种新的暂堵方式——速度管柱带压起管工艺。介绍了该工艺的工作原理、关键装置及在现场的应用情况。应用结果表明,速度管柱带压起管工艺有效解决了带压起速度管柱必须压井的难题,同时保护了产层,提高了作业效率,降低了生产成本,可以确保生产井顺利投产。     

连续管速度管柱带压起出封堵工具的研究与应用

针对上提坐封式管内堵塞器通常需要过载坐封,工具自身存在的强度不足,过载易拉断风险,以及无法即时验封的问题,并且为了适应更小尺寸的连续管速度管柱带压起管作业需要,研制了旋转坐封式管内堵塞器。该堵塞器在到达管内指定位置后,通过旋转送入工具驱动送入接头并同步带动锁紧螺母旋转上扣,轴向推动锚爪张开锚定和胶筒压缩密封,坐封完成后驱动送入杆上行完成丢手,坐封过程基本无滑移,坐封位置精确可控。经室内试验和现场应用研究表明：研制的旋转坐封式管内堵塞器可根据井内压力调节坐封载荷,并适应多次验封直至验封合格,工具坐封后安全丢手,可有效避免管柱被拉松动;工具结构简单可靠,降低了作业费用和作业风险。旋转坐封式管内堵塞器能够较好地解决上提坐封式管内堵塞器存在的问题,可为高含硫气井带压起管作业现场提供有力的技术支持。     

连续油管速度管柱带压起管及管材重复利用

速度管柱排水采气技术已成为苏里格气田排水采气的重要手段,解决了积液气井排水采气的问题。针对气田开发过程中气井能量逐渐衰减、部分产气量较小的气井携液效果变差的情况,开展了连续油管速度管柱带压起管技术的研究,设计了速度管柱带压起管技术方案,研制了管内堵塞器、外卡瓦拉拔器等关键工具,解决了速度管柱管内封堵和上提解卡的核心问题。在苏里格气田成功实施了速度管柱带压起管试验,起出的管柱经性能评价满足气井排水采气的要求,可以作为生产管柱再次下入井内开展施工作业。     

大斜度井连续油管生产测试用堵塞器研制

为监测大斜度井的生产情况,原应用的爬行器生产测试工艺对测试仪器的输送动力相对较小、对井筒技术条件要求较高、施工风险较大;连续油管生产测试工艺施工简单、对井筒条件要求较低,但使用的堵塞器仅国外公司拥有,其配套的密封筒和连续油管尺寸以及堵塞器功能实现方式均不适合国内油田。为完善国内连续油管生产测试工艺,研制了适用于国内油田密封筒尺寸的生产测试用堵塞器。现场试验表明:该堵塞器可为外径31.75mm的连续油管配套,采用依次上提的方式,成功实现与连续油管的脱离和锚定机构的解锁,解决了小直径连续油管无法有效传递下压力的问题。该堵塞器配套的密封筒内径为61.0mm和58.75mm,满足国内连续油管生产测试工艺要求。     

速度管柱系统研制与应用

针对长庆油田低压低产小水量气井产量低、携液能力差、井底易产生积液,不能正常生产的现状,研制了连续管速度管柱排水采气技术所需的装置及工具,解决了带压情况下38.1mm连续管的悬挂、密封和剪断问题。介绍了关键部件操作窗和悬挂器的结构原理,阐明了作业装置的技术路线,分析了速度管柱在苏里格气田12口井上的现场施工情况,指出速度管柱技术为低压低产气井提供了一种有效的增产手段。     

油水井带压作业油管验管堵塞器的研制及应用

为了解决油水井带压作业的实际问题,提高堵塞的成功率及施工效率,研制了油水井带压作用油管验管堵塞器。该堵塞器集验管与封堵于一体,并在检验出油管的漏点位置后,在漏点上方进行封堵,1次即可完成验管与封堵施工,提高了施工效率;利用该堵塞器还能有效解决因油管结垢、结蜡或井口闸门开不全而导致投堵遇阻问题,实现了小直径下液压锚爪的锚定及堵塞器的上提、下放。现场应用表明,该堵塞器可对油管井况进行有效地判断和封堵,应用效果良好。     

Φ３１．７５ｍｍ连续油管测试堵塞器的研制

现有连续油管测试堵塞器配套使用的连续油管最小尺寸为Φ３８．１ｍｍ,工作筒密封面最小内径为
Φ６９．８５ｍｍ,主要通过下压或向下震击剪断剪钉的方式与连续油管脱离,而中海油海上油田与Ｙ接头连接的密封
筒尺寸大部分为Φ６１ｍｍ,且小直径连续油管的挠度较大,常因不能有效传递向下压力而无法剪断剪钉,针对上述
情况研制了用于Φ３１．７５ｍｍ连续油管的测试堵塞器,在渤海油田的三次现场试验表明,该测试堵塞器可满足密封
尺寸为Φ６１ｍｍ的工作筒,为保证密封可靠性,在测试期间连续油管的上提或下放速度应控制在１０～１５ｍ／ｍｉｎ之间。     

充气式油管堵塞器设计与应用

各大油田下入油管堵塞器堵塞油管时,或多或少都存在堵塞效果欠佳,堵塞后油管内仍有溢流,起全井管柱需要投堵多次堵塞器的问题,为此,研制了充气式油管堵塞器。该堵塞器自带密封动力源,压缩胶筒主要依靠自身高压氮气,不受外界环境负面影响,性能稳定,密封效果好,且外界井压对其有助封作用。密封压差在0³5 MPa,且有一定的气密封能力,特别适用于油井的带压作业。充气式油管堵塞器在吐哈油田现场应用5井次,均一次性封堵成功。     

DSQ-A、B型油管堵塞器的研制与应用

以前使用的油管堵塞器在投堵后,靠井内压力撑开堵塞器卡瓦和胶皮来封堵油管。在起下管柱时,由于井内压力的变化及作业时管柱的振动,堵塞器固定卡瓦易松开,被井内压力顶出油管,存在很大的安全风险。为此,研制了DSQ-A、B型油管堵塞器。该型油管堵塞器的密封胶皮外装有防护钢套,可使胶皮在入井过程中不被损坏,保证胶皮封堵质量;同时利用滑块捞矛的原理,使投堵后堵塞器不易移动,增强安全性。现场应用表明,DSQ-A、B型油管堵塞器是适合带压作业的新型堵塞器,并且可以重复使用,节约成本。     

滑块式油管内堵塞器的研制与应用

目前的油管内堵塞密封工具主要采用钢丝投送、钢丝上提震击坐封的堵塞器,在施工中存在问题。为此,研制了滑块式油管内堵塞器。该堵塞器主要由皮碗压冒、密封皮碗、动力皮碗、卡瓦托、滑块卡瓦和卡瓦挡块等组成,采用滑块式单向卡瓦、双体双向密封结构,动力皮碗和密封皮碗进行单独设计,并通过特殊路径的引流传压改变不同状态下的液压传导方向,实现液压投送、地层压力卡定坐封。室内模拟试验及现场应用结果表明,该堵塞器卡定力大,密封压力高,各项技术指标均达到设计标准,满足注采管柱、液压射孔以及压裂、酸化等各种增产稳产措施管柱油管内堵塞密封要求。     

电动注水堵塞器的研制与应用

针对常规堵塞器在油田注水井上应用存在的漏失量大、流量调节精度低等问题,研制了电动注水堵塞器。该电动注水堵塞器改进了内部活塞形状、调节杆结构和水嘴出口形状,增强了堵塞器在封隔器中的密封性能和调节性能,并且实现了流量调节的连续性。电动注水堵塞器在现场应用150余井次,分层配注合格率95.5%,测调偏差1.8 m3/d以内,单井测试时间4～6 h,可以满足油管压力在35 MPa以内的水井封隔器坐封施工,有效地提高了分注测调效率,缩短了测调周期,具有测试精度和效率高的优势。     

恒流堵塞器流场分析及在分层注水井应用

随着油田开发进入特高含水后期,层内、层间、平面矛盾愈发突出,分注井日渐增多,分注层段愈发细化,测调工作量逐年增加。恒流堵塞器其注水量不随水嘴前后压差而变化,因此不会受注水压力、地层压力以及其它层段影响,可实现1 a以上免投捞测调,大幅度减少测调工作量。为了提高7段及以上细分注水井的测调效率,对恒流堵塞器内部流场及动态响应等进行仿真研究,分析流场特性,优化堵塞器内部结构,从而延长恒流堵塞器的使用寿命,减少调配层段,提高测调效率,降低层间干扰,保证注水质量。     

多功能测试堵头的研制与应用

针对目前测试堵头在使用过程中存在的弊端 ,研制了多功能测试堵头。该堵头结构简单、方便实用、安全可靠 ,有效解决了钢丝的防腐问题 ,杜绝了测试“冒顶”事故的发生 ,经现场多次试验及应用 ,效果明显。     

Halliburton机械桥塞的改进与应用

Halliburton可回收式机械桥塞，在上返测试打捞起钻过程中易出现“自动丢手”现象。从结构设计方面入手，分析了产生该现象的原因，对其进行了改进设计。现场应用证明了改进方案的有效性。     

撞击式静液压油管桥塞的研制与应用

针对滑块式油管堵塞器在不压井起管柱作业油管内堵塞密封中出现的自密封皮碗易磨损失效问题,研制了撞击式静液压油管桥塞。该油管桥塞采用单级双向楔形卡瓦和带防凸保护的大变径压缩式密封胶筒,并设计了静液压坐封系统及撞击控制指令系统,实现了液压输送、地面投棒撞击发射坐封指令以及静液压系统接收指令启动坐封程序完成油管内密封过程。该油管桥塞在中原油田规模化应用80余井次,配合地面环空密封设备及液压动力控制系统完成不压井起管柱作业,其中最大密封深度3 919 m,最高密封压力为24 MPa,现场应用成功率100%,解决了不压井作业遇到的各种管柱油管内堵塞密封问题。该产品的研制成功为不压井作业油管内堵塞密封提供了可靠的技术支持。     

快钻电缆桥塞的研制与应用

河南油田非常规页岩油气资源储量丰富,对水平井多级分段压裂技术需求迫切。为此,研制了快钻电缆桥塞。该桥塞主要由丢手机构、密封机构、锚定机构和防转机构组成,桥塞通过金属卡瓦牙实现可靠锚定,通过采用复合材料制作的卡瓦主体,减少了金属用量,提高了可钻性。对桥塞的复合材料进行了力学性能试验、易钻性试验和化学稳定性试验,同时对研制的桥塞进行了现场试验。试验结果表明:该桥塞在水平井能够可靠下入,桥塞坐封、丢手、锚定和密封均可靠,能够被快速钻除,满足非常规油气资源的开发要求。快钻电缆桥塞的研制成功促进了国内分段压裂技术在非常规油气资源开发中的应用。     

变径自锁复合固井胶塞的研制与应用

针对常规固井胶塞不能满足套管滑套工具串内径多次变化的特殊需求,研制了适应114.3 mm(4in)套管滑套固井配套工具的变径自锁复合胶塞。胶塞大、小胶碗采用分体式结构设计,按"大-小-小-小-小-大"顺序排列,采用同轴不同径的胶碗结构实现对套管刮削,同时设计了卡钉装置,具有自锁功能。室内试验结果表明,胶塞可以顺利通过模拟滑套短节,且无明显磨损,大、小胶碗未发生重叠与干涉。套管滑套固井胶塞现场试验13井次,试验成功率100%,说明该胶塞能满足套管滑套固井、完井现场施工需求。     

套管变形井小直径桥塞的研制与应用

针对油井套管发生错断、变形，以及套补以后，常规的桥塞无法满足分采采油的要求，研制了Y445-105型桥塞，并在现场进行了试验。桥塞外径比常规的缩小8-10mm，可以在φ139套管变形尺寸大于110mm位置通过，并完成坐封、丢手和打捞，节约了大量修井费用，提高了分采工艺的有效率。文中介绍了该桥塞的结构、原理、主要技术参数、现场试验等。