新型气体钻井导引总成的研制

在收集分析国内外有关旋转防喷器的设计、分析、计算、使用等资料的基础上,结合国内目前在用旋转防喷器存在的一些问题,开发了一种新型气体钻井用旋转防喷器导引总成。介绍了该导引总成的结构组成、工作原理、室内检测和现场应用情况。该导引总成设计新颖、结构简单,扩展了气体钻井井口控制装备的应用范围,提高了气体钻井产层起下钻作业的安全性。     

旋转防喷器新型模块化旋转总成的研制

旋转总成作为旋转防喷器的主要组成部分,是在钻具转动条件下实现井口密封的重要部件。现场作业过程中,因井口不正或钻具震动,容易损坏旋转总成,导致井口旋转防喷器密封失效,需对其进行维修或更换。通过对目前旋转防喷器旋转总成使用情况分析,提出新型模块化旋转总成的研究技术思路及技术指标,通过优化设计及室内实验,对新型模块旋转总成进行验证,其性能及技术指标完全能满足现场应用要求,便于拆卸与组装,可在现场进行维修、保养,解决了当前困扰旋转防喷器旋转总成现场应用的难题。     

应用日益广泛的旋转防喷器

阐述了旋转防喷器种类、作用及在美国、加拿大油田一些特殊钻井作业中的应用情况；重点介绍了旋转防喷器的结构及工作原理，并认为旋转防喷器在负压钻井、天然气和空气钻井、地热钻井、修井作业和正常钻井等领域是一种重要的钻井设备；最后简述了使用旋转防喷器时的操作规程和对井队职工进行井控培训的一些特殊要求。     

MCL旋转防喷器的研制与应用

旋转防喷器是实施欠平衡钻井、控压钻井的关键设备之一.由于其旋转总成装配方式,安装高度上的要求,以及内通径对钻具的要求,限制了涉及旋转防喷器的欠平衡、控压钻井技术的应用空间.为进一步拓宽旋转防喷器所涉及技术的应用空间,本文提出旋转防喷器组合式大通径(MCL)旋转总成的研究技术思路及技术指标,通过优化设计、强度校核、室内实...     

侧向力对旋转控制头轴承总成可靠性的影响

为了更高效地利用高压旋转控制头轴承总成等进口设备 ,以减少其维修时间和费用 ,根据现场工况及可靠性设计理论 ,借助于有限单元法 ,分析了井口偏斜对轴承寿命、轴承系统可靠性及内、外筒应力的影响。分析结果表明 ,由于井口偏斜产生的侧向力对轴承总成使用可靠性的影响很大。指出 ,防喷器中心线、方补心中心线和天车中心线三者的不对中将使旋转控制头轴承总成承受很大侧向力 ,三者的偏斜度不得大于 0 0 2m。     

旋转防喷器高压旋转动密封技术的探讨

旋转动密封是欠平衡钻井旋转防喷器中的主要部件，从可靠性和经济性为讲，它一般为限制性部件，其影响设备的整体性能。现文通过对高压旋转动密封技术发展的回顾及应用现状分析，提出了在欠平衡钻井旋转防喷器中应用Kalsi高压旋转动密封技术的可行性，为欠平衡压力钻井配套技术研究课题中旋转防喷器的国产化提供了技术支持。     

DQX-Ⅲ型旋转防喷器的研制与应用

由于大庆油田浅层井的现场施工条件限制,传统的旋转防喷器无法安装在低底座的井架上,同时不能满足高转速的要求。为此,研制了DQX-Ⅲ型旋转防喷器。它由旋转总成、壳体和泵站等3部分组成,采用全油循环的方式,润滑和冷却效果良好,能有效延长轴承和动密封的使用寿命,在浅层井中能保证钻进的连续性,优选的Kalsi动密封的结构和材质配方设计可大大延长其使用寿命。室内及现场试验结果表明,DQX-Ⅲ型旋转防喷器的动密封扭矩平稳,在浅层能用PDC钻头高速钻进,各项性能指标达到设计要求。     

FS23/7B和FS28/7B两种旋转防喷器通过鉴定

四川石油管理局钻采工艺研究所井控中心研制的FS23/7B和FS28/7B两种旋转防喷器,于1993年5月在成都通过了专家鉴定,各项性能指标全面达到甚至超过了美国歇福尔公司80年代末同类产品水平。该防喷器主要由方瓦总成、旋转总成、胶心总成、壳体及连接件组成。其工作原理是:它的转动是通过方瓦总成传递由方钻杆施转的动力而带动旋转总成转动。其密封原理是靠胶心总成来实现。胶心总     

DQX-Ⅳ型小尺寸旋转防喷器的研制

现有的旋转防喷器与小钻具配合密封及井口防喷器组不匹配,难以满足小井眼氮气钻井要求,为此,研制了DQX-Ⅳ型小尺寸旋转防喷器。DQX-Ⅳ型旋转防喷器的整体结构设计充分考虑了现场施工及维护保养要求,具有体积小、安装快捷、动作灵活、维护保养方便等特点,为小钻具及小钻机欠平衡钻井提供了井口保障,为拓展欠平衡钻井应用领域提供了技术支持。试验结果表明,该旋转防喷器达到了现场使用要求,能够满足小井眼氮气钻井的需要。     

负压钻井技术在A2井中的应用

１　负压钻井地面设备改造安装与试压　　Ａ２井由７００３井队（七千米设备）施工。井口装置组合为：套管头＋６９ＭＰａ单闸板防喷器＋６９ＭＰａ钻井四通＋６９ＭＰａ双闸板防喷器＋３４－５ＭＰａ环形喷器＋１４ＭＰａ旋转防喷器。旋转防喷器选用Ｒ．Ｔ．Ｉ．ＳＥＡＬＴＥＣＨ１８２３－３Ｈ型旋转防喷器,其性能为额定静压１４ＭＰａ,动压１０ＭＰａ,转速７０ｒ／ｍｉｎ～１００ｒ／ｍｉｎ,在工作中具有换胶心方便,过台肩钻具胶心损坏少等特点;阻流管汇使用ＳＷＡＣＯ节流系统,在安装时对闸门组进行改造;分离器使用一个钻井重力…     

旋转防喷系统冷却与润滑装置的研制

旋转防喷系统是实施欠平衡钻井的关键设备,旋转密封总成是旋转防喷系统最关键的部件,其在运转过程中会产生很多热量,为保证旋转密封总成的使用可靠性,必须对其进行冷却,同时轴承和动密封也需要润滑。研制了冷却与润滑动力装置,对旋转密封总成提供循环的恒温润滑油,进行连续强制润滑和冷却。室内试验表明,该装置能够满足旋转密封总成的冷却和润滑要求。     

浅谈我国旋转防喷器技术的现状与发展

介绍了我国旋转防喷器技术的发展现状，分析了几种不同类型旋转防喷器的结构特点，指出旋转防喷器的发展方向及其与国外同类技术之间的差距。     

FX28-35型旋转防喷器的研制

国内欠平衡钻井普遍实施 ,要用到的旋转防喷器是关键设备 ,技术含量高。国内正进行一种旋转防喷器的研制 ,它的性能指标参照当前主流相关设备设计。研制旋转防喷器有几大难点 ,主要集中在密封胶芯、旋转动密封及轴承 ,各自的寿命满足实际应用是保证钻井施工安全的关键。通过大量的元件选型、设计、制造和试验的工作 ,特别是出厂前的大量模拟欠平衡试验 ,解决了这些关键问题。选用高技术含量的元件才能设计生产出高技术产品。费时费钱的大量的试验是该旋转防喷器获得初步成功的前题。     

闸板防喷器承压件在线监测装置的研制

鉴于目前国内还没有对防喷器运行状态进行在线监测的仪器或装置,为确保防喷器运行状态安全,研制了闸板防喷器承压件在线监测装置。该装置是通过安装在闸板防喷器腔体内部及壳体上的传感器,监测其内部工作压力、油路开关压力、内部温度和关键部位形变参数,实现了对闸板防喷器在出厂前、井控车间和钻井现场全过程监管。还能对各种超规范工作环境及超安全极限进行报警,提高了现场闸板防喷器运行的可靠性。试验及应用结果表明,该装置能满足井控车间各种试验的数据监测及意外着火情况下数据保存的要求,提高了防喷器安全管理水平。     

高压旋转防喷导流系统研制

针对进口的欠平衡钻井用井口压力控制设备 ,特别是承受高压的井口压力控制设备 ,价格非常昂贵 ,使用成本很高的情况 ,利用可靠性设计法研制了一种具有自主知识产权的高压旋转防喷导流系统。系统由旋转防喷导流装置、冷却 /润滑动力装置和远程控制监测装置等 3部分组成 ,其核心部件———高压旋转密封总成 ,其内外壳体间通过轴承组及动密封组实现承载、旋转、密封功能。经室内试验和现场使用情况证明 ,该系统额定静密封压力达到 35MPa ,动密封压力达到 17 5MPa ,其动密封性能已超过进口产品 ,完全能满足现代欠平衡钻井工艺的需要。     

D1-1HF井溢漏同存安全钻完井新技术应用

针对D1-1HF井存在的密度窗口窄、气藏埋深浅、井控风险高及固井质量难以保证等问题,通过控制钻井液密度、使用旋转防喷器、采用控压钻井等技术,钻至完钻井深;完钻后,使用有机凝胶配制的“气滞塞”延缓气体上窜,结合分段循环排气,争取足够的井口作业安全时间、保证油层套管安全下入;应用泡沫水泥浆体系、正注反挤固井技术,相对压稳气层,保证了生产套管封固质量。应用此技术成功完成了中石化华东油气分公司南川页岩气项目井控风险最高的一口评价水平井施工,为南川区块浅层气开发积累了宝贵的经验。     

环形防喷器封井过程的数值模拟

环形防喷器是石油钻井行业常用的重要设备,但是国内在大口径、高压力级别的环形防喷器的设计和制造方面,还不能完全满足生产需要。为此,在建立锥形胶心环形防喷器的三维有限元模型的基础上,通过对无钻杆和φ89mm钻杆2种状态下封井过程的数值模拟,得到了胶心变形时各部分橡胶的运动规律和应力、应变的分布状况,指出容易发生破坏的部位,分析了封井时密封部位接触压力的分布形态和变化规律,为设计和使用环形防喷器提供了理论参考依据。     

DQX-Ⅱ型低压旋转防喷器的研制与应用

为了进一步促进欠平衡钻井技术的发展,推进旋转防喷器产品系列化,开展了DQX-Ⅱ型低压旋转防喷器的研制。该防喷器采用双胶心结构,上胶心起扶正、减震作用,下胶心起密封作用,弥补了目前欠平衡钻井导流头使用单胶心的不足;此外,上、下胶心全体安装在壳体内部,进一步增强了扶正效果。还采用了滴油润滑设计,能够有效提高胶心的密封效果,延长胶心的使用寿命。室内模拟试验与现场试验表明,该防喷器在使用过程中运转正常,性能可靠,可操作性强,效果良好,达到了设计要求,能满足低压欠平衡钻井的需要。