新型活动式双管热采井口装置

针对新疆克拉玛依油田浅层稠油粘度高的特点，研制成新型活动式双管热采井口装置。它有4个创新点：（1）开采通道增大，有利于采取增油措施和稠油、超稠油的采出，完全满足稠油直井、水平井、斜直井等的注汽、自喷、伴热、测试等生产工艺技术要求；（2）副管油管挂设计为活动式，不动井口，只安装244.47mm(9%英寸）双管冲砂洗井自封封井器，即可边活动管柱，边冲砂、洗井；（3）两油管挂的连接方式不同，用1个大钢圈密封双管主体和大四通，再用1个大钢圈密封主、副管和油套环空，减少了漏失点，密封更可靠；（4）副管活动式油管挂上部加装滑套，可防止在注蒸汽高温、高压下，油管及油管挂上窜，确保正常生产。     

稠油用三维注汽井口补偿器的研制及应用

传统的井口补偿器对稠油注汽井的注汽井口和地面注汽管线连接的相对位置有一定限制,不能满足注汽井口与注汽管线多方向连接的需要。研制的三维注汽井口补偿器由焊接短管、弯头、活动副和连接管等组成,与传统的井口补偿器相比,能够在三维空间内进行直向、斜向的转动。设计有高温高压密封总成,其中的特种密封件可以耐温370℃,耐压21 MPa,使井口补偿器在高温高压下密封更有效。现场应用表明,三维注汽井口补偿器很好地解决了注汽管线与注汽井口之间的多方向连接问题,扩大了井口补偿器的使用范围,为稠油热采井安全注汽提供了保障。     

新型高温井井下控制阀的研制与应用

针对稠油注汽热采井中,压井液、洗井液进入地层使井下温度降低,造成转抽后开井困难;转抽前井内压力释放不彻底,易发生井喷或外溢等情况,研制了新型高温井井下控制阀。该阀的创新点:(1)采用齿轮齿条传动机构把管柱的直线运动变为阀球旋转运动,使阀球的开关更灵活,由锁爪、弹簧和支撑环组成的锁紧机构牢靠,不受阀球上下压差的影响;(2)球面金属密封在高温高压下密封性好;(3)阀球内通径大,打开后阀球通道与管柱同心,成为流体流动的畅通通道;(4)提放管柱开关球阀操作方便,可用于注汽热采井、直井、非热采井和大斜度井。     

海上热采井注采一体化井口技术研究与应用

针对中国海上首个规模化稠油热采先导试验项目,旅大21-2油田开发中面临着目标区块浅层气气窜风险大、冷热采转换和热采平台空间限制等因素对井口装置要求高的问题,通过防浅层气套管头设计、注采一体化专用通孔堵塞器设计、采油树结构优化以及井口密封设计,形成了海上稠油热采井注采一体化井口关键技术,实现了注热和冷采切换不需更换井口,解决了热采井后期生产中井口装置抬升的问题,提高了井口空间利用率,满足了安全生产的需要。现场应用结果表明：海上稠油热采井注采一体化井口装置整体耐压21 MPa,符合技术要求,已完成6井次第一轮高温蒸汽吞吐,井口装置密封性能安全、可靠,取得了较好的应用效果。海上热采井注采一体化井口技术的成功开发为海上稠油规模化热采高效开发提供了重要的技术支撑。     

KR14—337—65E型热采井口装置的研制

针对油田常规双翼式五阀配置的单管热采井口装置结构复杂、成本较高、运输和安装不便等问题,研制出一种KR14—337—65E型热采井口装置。该装置为四阀配置,减少了1套生产闸阀;油管挂直接与小三通连接,减少了转换法兰,也相应减少了漏失点。现场应用表明,该E型热采井口装置满足稠油井自喷、注汽、抽油、测试、拌热等配套工艺的生产技术要求,达到了预期的设计目标。     

SKR14—50／50-337（Ⅱ型）双管热采井口的研制与应用

文章论述了新型SKR 14—50／50-337(Ⅱ型)双管热采井口装置在克拉玛依油田的研制及使用情况。该井口装置很好地解决了早期7英寸双管热采井口装置的缺点和不足，同时又秉承了原先双管井口装置的优点和长处，能满足稠油井在不影响生产的情况下实现自喷、注汽、抽油、测取井下动态数据等生产工艺措施，提高稠油井的生产效率，取得了很好的社会和经济效益。     

稠油热采井双管吞吐工艺技术

方法将双管采油技术改造完善并用于稠油热采井,应用管式泵实现重复性不动管柱注采转换。目的提高原油产量和油汽比,减少作业工作量。结果双管吞吐工艺技术在河南油区共应用３０口井,累计增油９１３８５ｔ,投入产出比达１∶７。结论稠油热采双管采油配套技术为河南油区浅、薄层稠油开发提供了一套新的开采工艺,应用该技术可提高稠油开发后期油井回采水率,增加采油量,满足了稠油热采井高周期吞吐的工艺需要,具有显著的经济效益和社会效益     

同井抽注采油树配套技术研究

为了满足不同增产工艺要求, 解决“同井抽注”工艺难点，根据中海油渤海自营油田采油树结构及技术特点对其进行了改进，在油管挂和上法兰处按照合理的布局钻孔，分别利用油管挂矩形密封与电缆橡胶护套配合密封、配套的三铁四胶的胶块膨胀密封电缆，开辟了电缆穿越通道。使用一种由普通电缆穿越器改造后的双联式电缆穿越器，耐压等级达到20 MPa，价格只是整体固化的1/4。对同井抽注工艺，将采油树由单管采油管柱改造为同井双管柱，在原井油管四通的基础上增加1个新油管四通，通过上下2个四通内的油管挂来坐挂双管柱；对同井注气采油采用下面挂114 mmEU油管，上面挂73 mm NEW VAM油管的管柱组合，解决双管柱在采油四通的布置、悬挂问题。改进方案在现场使用过程中获得了良好的效果。     

海上热采井完井管柱设计技术特点分析

稠油热采对完井设计提出了特殊的要求。结合渤海某稠油油田的实践经验,指出了稠油热采完井设计的技术热点,建立了热采井井筒温度剖面分析模型和生产管柱热载荷伸长量的计算方法。分析了不同注热温度和油管保温措施对注热效果的影响,对注热造成的油管、筛管伸长进行了评估,为完井管柱设计采取相关的技术措施提供定量参考。通过算例表明采用保温措施能大大改善注热效果,尤其是在注热温度较高的情况下,保温措施能显著降低沿程热量损失;采用具有低传热保温效果的管柱,可以缓解伸长量增加对井口预留空间的需求。     

稠油斜直井有杆泵抽油技术

介绍了我国第一组稠油料直井应用有杆泵抽油的情况,通过游梁式抽油机抽油泵装置满足稠油热采不动管柱注汽和采油的要求。介绍了斜直井稠油热采有杆泵抽油配套工具的性能和特点,对斜直井的主要技术难点──外直井抽油杆扶正器的间距和斜直井抽油机悬点负荷进行了分析和计算,最后总结了斜直井有杆泵抽油方式的特点。     

多管柱热应力模型预测采气井口装置的抬升

井口装置抬升现象常见于稠油热采井、注采井,生产气井却十分罕见。由于高产气井在生产过程中井口温度高,大温差使得井口附近自由段套管产生热应力变化,进而导致井口装置抬升,破坏气井完整性、损坏地面流程,引发灾难性的后果。为此,分析了因大温差导致套管热应变而引起井口装置抬升的机理,建立了气井井口装置抬升的多管柱热应力模型,并对井口装置的抬升高度进行了实例计算,其预测结果与实际监测结果十分接近,预测结果可靠。研究认为:随着气井产量的增加,井口温度逐渐升高,井口装置抬升高度将不断升高;而表层套管自由段长度对井口装置的抬升高度最为敏感,多层套管固井质量差时对井口装置抬升高度影响较大。最后指出了气井井口装置抬升带来的安全风险,并提出大产量气井应以保证固井质量、合理配产以及加强气井环空压力监测等3项技术措施来预防、监测采气井口装置抬升。     

可伸缩式热采套管头的研制

热采套管头是稠油热采的地面设备之一，它安装在表层套管之上，RTGT13-3/8×7-35套管头是根据油田用户需要设计生产的产品，主要用来固定钻进井的井口，连接井下套管柱，可靠地密封和控制管间的环形空间，是油田采油（气）套管头的重要部件。它与普通热采套管头相比，在选材和结构上都有改进，完全能够满足亚临界注汽的工艺要求。     

BKR热采井口装置研制及推广应用

热采井自喷能力不足时需下入有杆泵抽油管柱,更换采油井口装置,增加了压井,更换井口以及下管柱的时间和成本,增加了井底的热损失,降低了注汽热采效果。为此,研制了BKR热采井口装置。该装置在设计上增加了BOP组合阀及双级光杆密封器,并改进和完善了油管头、阀门,在不动作业设备的情况下,可进行多轮次注汽、采油,实现注汽、焖井、自喷、有杆采油全过程的一体化。产品在叙利亚那塔卡油田应用表明,采用该装置后油井的平均吞吐周期延长28.6%,周期产液量增加44.9%,目前已累计增油1.58×104t。     

KXS203井口设备偏磨原因分析

KXS203井在钻井过程中井架底座基础非均匀下沉,套管头和防磨套严重偏磨,随后套管柱试压发生了泄漏。为了搞清该井井口设备偏磨原因,防止此类事故再次发生,对该井井口设备和钻杆磨损情况进行了研究,对井架基础下沉造成的井口偏心程度进行了分析计算,并从钻杆接头与井口设备尺寸匹配、井口偏心、防磨套及顶丝性能、钻柱旋转和起下钻、钻柱转速等方面对井口设备偏磨影响因素进行了分析。认为井口设备与井架基础下沉、钻杆接头与井口设备尺寸匹配、井口偏心、防磨套及顶丝性能、钻柱旋转和起下钻、钻柱转速等对井口设备偏磨等有关,但该井井口设备偏磨主要原因与井口偏心和防磨套失效有关。提出了防止井口设备偏磨的建议。     

热采井口装置全尺寸热-流-固强度计算及安全评定

采用数值模拟的方法,对KR14-337型热采井口装置进行全尺寸热-流-固强度计算,分析其流场、温度场以及应力场。基于弹性分析评价准则,对其主要的承压部件(上法兰、阀体、油管头四通、小四通、螺栓)进行了安全评定。结果表明:该热采井口装置中压力波动并不大,可以看作为均匀内压。阀体和小四通位置存在较大的温度梯度,强度校核时必须考虑不均匀温度场所产生的热应力。主要承压部件中,上法兰和螺栓处的安全裕量较小,在以后的在役检测评价过程中应给予特别关注,以保证设备长周期安全稳定运行。     

国外油气开发装备的现状与发展趋势

采油气井口装置、机械采气油设备、修井设备、油气田增产及提高采收率设备等是油气开发的主要技术装备。随着一些主要产油国相继进入开发的中后期，油田综合含水率不断上升，这对开发工艺技术和开发装备技术提出了更高的要求。本文对国外开发装备的特点和现状进行了介绍，并对其发展趋势进行预测，这对我国生产、研究部门有重要意义。     

140MPa气密封试验装置在采(油)气井口装置的应用

采(油)气井口装置的气密封特性对保障其现场使用安全和环保至关重要。建立140MPa气密封试验装置,将进一步提高井口及井控装置的可靠性、减少和避免井喷失控着火事故的发生。它能对采(油)气井口、节流压井管汇、防喷器、套管头、平板阀等进行气密封试验,促进国产井口装备质量的提高。气密封试验结果可为生产厂、用户提供设计、生产、装备及使用方面的质量改进信息。     

105MPa高压深井抗硫套管头设计

为适应高压深井的需要，国内已研制并配用了105MPa防喷器、节流压井装置和采气井田。为使井口装置压力能匹配，四川石油管理局钻采工艺技术研究院设计研究了105MPa套管头。文中简要阐述了105MPa高压套管头结构特点，主要承压件强度设计，试验规程等。     

XM-230/80型钻井旋转密封头的研制与试验

XM-230/80型钻井旋转密封头是一种专用于负压、低压钻井的井口旋转密封装置,具有密封可靠、操作简单和防爆、安全等优点。介绍了结构特点、工作原理、技术性能及试验情况。在采用空气钻井工艺、雾钻井工艺、泡沫钻井工艺或充气钻井工艺进行钻井施工时均可使用这种旋转密封装置。     

海上自升式钻井平台探井井口稳定性分析

在海洋探井作业过程中,通常采用独立的井口支撑装置,为达到井控安全及进一步增加钻探深度,很有必要对探井井口系统进行稳定性分析。对海洋石油自升式钻井平台探井井口系统稳定性研究进行了介绍,通过对井口配重、常规井身结构、井口套管头、海上隔水导管、泥线悬挂流及井口悬吊系统等配套设备技术和操作要点的分析研究,得出了确保井口支撑系统稳定应采取的措施。通过现场实例分析,可为今后的勘探钻井作业提供相关的技术指导,达到更高的安全效果和经济效益。