海洋石油平台新增隔水套管安装项目高效实施分析

为了不断挖掘海上石油平台的开采潜力,石油公司需要对在产海上石油平台的油气储量进行评估,对于平台设计寿命周期25年内不能完成开采的,需要增加新的开采能力。考虑到在原有在产平台附近新建新的生产平台成本巨大,因此在原有平台上提高产量成为主要解决途径,这需要在具备预留井口的在产平台再次进行钻井,其前提是先安装隔水套管,在生产平台上安装隔水套管是一项风险很大的作业,需要有关单位做好相应的管理工作。     

较深水导管架隔水套管安装方案优化及提效技术

与浅水相比,较深水导管架隔水套管的安装具有翻身强度限制、分节数量多、悬挂于导管架井口区、井口区强度要求较高、海上施工效率低及建设成本高等特点。以东方气田某导管架平台为例,阐述较深水导管架隔水套管分节方案优化方法,创造性地提出超长隔水套管的分节方案,开发超长隔水套管双起重机合抬起桩设计,采用数值分析和三维模拟对结构强度和干涉状态进行分析,给出超长隔水套管的安装方案设计。技术成果在工程项目中得到实际应用,效果良好,对浅水及较深水类似项目具有一定的借鉴意义。     

海上隔水套管力学分析

国外文献对海上隔水套管的静态分析由于没有考虑波浪载荷对隔水管的作用而存在计算误差,国内对海上隔水套管的力学分析一般采用有限元软件进行模拟,缺乏与实际情况的参照对比。鉴于此,以一根断裂的海上隔水套管为例,对其进行力学分析。分析结果表明,隔水套管所受最大应力在泥线上端附近,在此处易发生塑性变形;底层海流速度越大,隔水套管节点位移最大值越大,井口应力也越大;平台升沉值越大,隔水套管所受最大应力也越大,升沉对隔水套管弯曲变形时最大偏移位移影响较小;海流载荷、波载荷和浪载荷对隔水套管所受最大应力有较明显的影响,对隔水套管弯曲变形时最大偏移位移影响较大。     

桶形基础隔水套管水下支架设计

为使隔水套管式平台应用于更深海域,提出桶形基础隔水套管水下支架方案。通过ANSYS软件对水下支架进行结构强度、稳定性以及基础承载力校核,结果表明方案可行,使隔水套管式平台应用的水深由10m扩大到20m。     

新型抗冰隔水套管组合研究与应用

针对常规双层隔水套管组合钢材用量大、作业难度大、施工时间长、油气田开发成本高等问题,提出了一种新型抗冰隔水套管组合,该组合充分利用了隔水套管和技术套管一体化整体结构.建立了新型抗冰隔水套管组合抗冰能力计算模型,利用有限元软件ANSYS对新型抗冰隔水套管组合与常规双层隔水套管组合的抗冰能力进行了对比分析.新型抗冰隔水套管组合具有很好的抗冰能力,能够满足海上钻完井施工安全需要.该项研究成果已在渤海A平台得到了应用,与采用常规双层隔水套管组合相比,减少了钢材用量,缩短了施工时间,节约了大量的作业费用.     

崖城13—1井口平台隔水套管修补方法与应用

海洋平台生产井隔水套管位于海水飞溅区的部分由于常年冲刷,普遍出现了锈蚀,由于环境恶劣,修补施工难度大,对于很多油气田都是一个棘手的问题.根据在崖城13-1井口平台的实际作业,详细阐述了隔水套管的修补方法与装置,对海洋油气田的开发具有很好的参考价值.     

隔水套管张紧器的应用现状与技术分析

自升式钻井平台配置套管张紧器主要用来给隔水套管提供顶部张紧力及横向约束,以改善隔水套管的力学性能,减小隔水套管的弯矩和横向变形,解决隔水套管深水作业时的稳定和安全问题。介绍了国内外隔水套管张紧器的应用现状及类型,重点阐述了固定式隔水套管张紧器和可移动式隔水套管张紧器的工作原理、技术特点及主要技术参数,详细分析了隔水套管张紧器的配置技术、张紧力的确定和控制系统的设计等几项关键技术。最后提出3个发展建议,即加大研发可移动式隔水套管张紧器的力度、解决隔水套管张紧器的反冲问题和优化张紧器平台结构。     

临氢反应器超长热电偶套管的结构及制造

介绍了临氢反应器热电偶套管的结构形式,着重阐述、分析了超长热电偶套管的制造工艺,包括法兰盖的加工、套管的拼接、套管的热处理、套管的校直、套管的水压试验以及套管的包装、运输等。     

柔性光杆超长冲程抽油机的设计

设计了一种柔性光杆超长冲程抽油机,实现了超长冲程、超低冲次、传动效率高、系统效率高、运行可靠、节能;并对抽油机机架、驱动、平衡、让位等结构进行了优化,结构紧凑,冲程达到18m,进行了试验验证。下一步根据现场应用情况,进一步对其结构进行优化,并推广应用,提高抽油系统效率。     

新型井口装置──ST锁紧式套管头的应用

通过对环形钢板、简易套管头和正规套管头三种井口装置在使用过程中弊病的分析,华北油田研制成ST锁紧式套管头。该套管头由底法兰体、悬挂头总成和防护盖罩三部分组成,结构简单、操作方便、价格适中。经现场400多口井应用,认为该套管头能满足钻井、完井过程各种工艺的要求,提高井口安装的标准化程度,缩短建井周期,减轻工人劳动强度,提高工作效率,有较好的社会效益和经济效益。文中重点介绍了套管头的结构、工作原理、安装操作及推广应用情况。     

深水导管设计及喷射安置工艺技术研究

海洋深水区域日益成为海洋油气勘探开发的热点,但海洋深水地层因其特殊的沉积环境,致使深水钻井面临不稳定的海床、地层破裂压力低及海底低温等诸多的挑战,喷射导管技术是解决深水浅层所面临挑战的技术之一。该技术采用在导管内下入喷射动力钻具的方式,依靠导管串自身重力边钻进边下入导管,喷射到位后利用地层的黏附力和摩擦力稳固住导管,起出送入工具和管内钻具,完成导管的安装,避免因水泥浆密度过大而压破地层,也可避免由于深水低温等因素影响固井质量。通过对导管的受力分析,提出了导管的下深及导管串组成结构,同时也研究了导管在喷射安置过程中如何优选喷射钻进参数及采取的技术措施,确保导管喷射安置到预定位置,为海洋深水井导管设计与喷射安置导管提供了很好的参考与借鉴。     

浅水海洋平台悬跨式隔水管设计方法

为节约成本,在设计要求相对较低的浅水海域采用悬跨式隔水管。详述悬跨式隔水管的设计流程,提出悬跨式隔水管设计中的等效模型设计,对悬跨式隔水管进行强度和涡激振动（Vortex-Induced Vibration,VIV）疲劳分析,提出改善VIV疲劳的方法,旨在为浅水可移动平台悬跨式隔水管的应用提供设计框架和参考依据。     

深水钻井喷射下导管水力参数优化设计方法

针对目前现有深水钻井喷射下导管水力参数设计方法没有较强理论支撑的问题,以射流和岩土力学理论为基础,推导出了导管喷射下入临界出口速度及临界排量的计算公式,并据此提出了深水钻井喷射下导管水力参数的优化设计方法,给出了设计原则和设计步骤.分析了深水钻井喷射下导管常用钻头与导管组合采用不同直径喷嘴时的临界排量,对于φ660.4 mm钻头和φ762.0 mm导管的组合,喷嘴当量直径为24.0 mm时,临界排量为69.5 L/s;喷嘴当量直径为26.0~30.0 mm时,破土直径最大为762.0 mm.在排量一定的情况下,喷嘴当量直径越小,能够破碎地层的强度也越高.对西非深水JDZ区块深水钻井喷射下导管的水力参数进行设计,选用φ14.3 mm喷嘴时,设计排量与实钻排量对比,误差不超过10%,证明该优化设计方法的设计结果合理,可用于深水钻井喷射下导管水力参数设计,指导现场施工.      

阿布扎比NEB油田超长水平井限流筛管完井与酸化优化设计

阿布扎比NEB油田低渗油藏普遍应用超长水平井开发生产,水平段布酸效果是制约超长水平井酸化后产能的关键因素。LEL限流筛管完井和酸化是实现超长水平井均匀酸化的有效手段,但目前常用的LEL限流筛管设计方法多与专业软件相结合,不利于参数敏感性分析和快速优化设计。通过优选管流摩阻计算模型和孔眼流动摩阻计算模型,建立了LEL限流筛管孔眼分布的解析设计方法,可以对超长水平井LEL完井实施快速的孔眼数分布设计;同时结合酸蚀蚓孔长度计算模型和当量表皮系数计算模型进行了酸化效果的快速预测评价。以阿布扎比NEB油田某井实钻井眼情况为例,开展了LEL限流筛管孔眼分布设计和酸化效果预测,得出结论：LEL酸化井酸蚀蚓孔长度可达到1.32～1.63 m,酸化后当量表皮系数可达到-2.85～-3.06;酸液穿透岩心的PV数是LEL设计的一个关键参数,应当通过实验测取。同时认识到,均匀布酸并不能作为LEL酸化设计的唯一目标,应当综合考虑储层非均质性条件,以均衡蚓孔长度、均衡酸化后表皮系数、均衡酸化后产量剖面等为目标开展更加优化的孔眼分布设计。     

深水钻井表层导管喷射安全等候时间窗口设计

针对目前深水钻井表层导管喷射随钻下入工艺中,设计安全等候时间窗口时无理论计算模型依据,存在作业盲目性和风险性的现状,通过对表层导管喷射受力和侧向摩擦力进行分析,建立了安全等候时间窗口设计模型。该设计模型表明,在喷射管串重力已知的情况下,海底土质不排水抗剪强度和承载力时间效应模型为准确设计导管安全等候时间窗口的重要影响因素,在不同海域和土质条件下需分别考虑。深水钻井表层导管喷射安全等候时间窗口设计方法已在我国南海荔湾、流花、白云以及海外刚果、赤道几内亚等多个深水区块得到了成功应用,不仅保证了表层导管喷射施工的安全性,而且确保了较高的作业时效性。     

FH-98催化剂在汽柴油加氢装置的超长周期运行分析

介绍了中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院研制的FH-98催化剂在中石油克拉玛依石化有限责任公司450 kt/a汽柴油加氢装置上的运行情况,装置以焦化汽油、焦化柴油、催化柴油的混合油为原料,生产符合要求的精制柴油及粗汽油。FH-98催化剂在该装置平稳运行78个月,1 kg催化剂加工油品达到91.8 t,远超国内同类装置生产水平。经过长期数据跟踪,分析总结了延长FH-98催化剂使用寿命的技术措施。优化催化剂装填方案;加强原料油的平衡与管理;控制原料携带杂质的过滤;确保质量的前提下优化工艺操作条件;确保装置平稳运行等措施均可延长催化剂的使用寿命。     

南海超深水喷射钻井导管入泥深度设计方法

导管入泥深度的合理设计是深水喷射钻井作业成功实施的关键.分析导管轴向最大承载工况以及导管承载力随时间的变化.研究土剖面已知或未知情况下导管最小入泥深度设计方法,后者能有效地节省对深层土壤进行实际钻孔取心的作业成本.研究表明,导管入泥深度主要由土壤性质、固井井口载荷以及导管静置时间决定.算例验证了方法的准确性.所研究的方...     

长宁超长水平井钻井摩阻数值模拟分析

CN-H21-5井是四川长宁页岩气区块一口超长水平段水平井,存在高摩阻、高扭矩和钻柱屈曲变形等一系列页岩气水平井典型技术难题急需解决。为了控制钻柱屈曲变形和接触摩阻扭矩,基于Hamilton原理建立全井钻柱动力学模型并采用 ＨＨＴ-α法对模型求解,分析了造斜段造斜率和水平段钻具组合对摩阻扭矩的影响规律。通过数值模拟表明：增加造斜段的造斜率能够降低造斜段的接触摩阻总值,同时也能降低全井段的接触摩阻;小尺寸钻杆传递较大轴向力时会发生严重屈曲变形,导致接触摩阻不降反增;在水平段采用“大 ＋小”的钻具组合,既能减小钻柱发生严重屈曲变形的概率,也能降低水平段接触摩阻。结论认为,减少造斜段长度并提高水平段前半段钻柱尺寸能够有效降低全井的接触摩阻,该结论能为长宁页岩气超长水平井的降摩减阻提供理论支撑。     

深水钻井喷射下导管排量设计方法

深水钻井喷射下导管过程中,为预防导管安装不到位或导管承载力恢复时间过长,需要根据海底土质参数对喷射排量进行合理的设计。基于淹没水射流理论及海底弱胶结土质破坏准则,建立了满足破土能力的最小喷射排量计算模型。采用φ339.7 mm导管进行了喷射下导管的模拟试验,分析了排量对水力破土效果及表层导管承载力的影响规律。结果表明:当喷射排量小于最小喷射排量时,导管下入速度缓慢;当喷射排量大于最小喷射排量时,导管下入速度随喷射排量增大快速增大;导管承载力随喷射排量增大呈指数降低,当喷射排量超过1.2倍最小破土排量时,导管承载力降低幅度达到最大。根据最小喷射排量计算模型和模拟试验结果,建立了基于水力破土能力、导管承载力双因素约束的喷射排量设计方法。在南海22口深水油气井的应用表明,采用该方法设计喷射排量,可以提高导管喷射下入效率,保证导管稳定。