新型带压作业管柱接箍探测装置的研制

为了满足油井带压作业的需要,研制了一种新型带压作业管柱接箍探测装置。它主要由接箍探测装置壳体和接箍探测部件组成,在注水井带压作业过程中,油管接箍通过井口时,管柱接箍探测装置能够提供一个准确的报警或控制信号,使闸板防喷器按照起下油管的顺序关闭或打开闸板密封副,使油管接箍安全、顺利地通过井口,从而提高注水井带压作业系统的效率。室内模拟试验表明,油管接箍到达探测装置时都能准确发出信号,使指示灯发光并报警,说明该探测装置达到了设计要求。     

DYJ80型自动化带压作业机研制及应用

针对目前国内外还没有全流程自动化带压作业成套设备的现状,研制了DYJ80型自动化带压作业机。该作业机通过采用动力猫道机、动力管桥、提管滑车、缓冲机械手、液压钳滑车、复合励磁接箍检测装置等多种自动化机具以及智能化控制系统,实现了油管输送、油管翻转、油管扶正、油管上卸扣、接箍识别、接箍定位、管柱起下、环空压力控制、闸板防撞、钻井液防溅等全部作业过程的自动检测和控制。其中：接箍高度定位满足自动化上卸扣需求,双级油管扶正对中满足自动化上扣需求,接箍检测装置识别接箍信号准确、可靠,接箍位置动态跟踪系统满足自动化开关防喷器和卡瓦需求。所得结论可为油田自动化带压作业技术的应用提供参考。     

新型带压作业防喷装置

针对目前带压作业防喷装置存在承压低、胶心寿命短以及安全性差的问题,研制了一种新型带压作业防喷装置。该装置在接箍探测器和压力平衡装置的配合下,通过2个闸板防喷器倒换开、关,使管柱接箍通过井口,在带压密封状态下完成管柱的起下操作。接箍探测器在起下油管柱偏离中心小于10mm时,能够准确探测出油管接箍通过时的位置,并能发出声光报警信号。大庆油田3口高压水井的现场试验结果表明,该装置能够满足高压注水井的带压作业需要,可实现缓冲条件下的卸压和升压,并且操作安全、方便。     

接箍锚定式井下节流器锚定机构性能分析及优化

目前苏里格气田广泛应用的卡瓦式井下节流器在打捞时存在解卡工艺复杂、卡瓦咬死油管导致打捞成功率低等问题,为此研发了一种接箍锚定式井下节流器,依靠卡爪锚定于油管接箍槽间隙,具有易解卡、不卡死油管、不下滑和钢丝作业一趟完成打捞的特点。为了提高接箍锚定式井下节流器锚定机构的工作性能,利用ANSYS有限元分析软件,建立了锚定机构与油管接箍的有限元模型,模拟了锚定机构在锚定、打捞时的工作过程;利用中心组合设计法建立了节流器最小打捞力以及下击作业时卡爪所受最大应力与卡爪长度、卡爪厚度的数学模型,分析其影响变化规律,得出最佳卡爪长度、卡爪厚度分别为95.6 mm和2.9 mm,最小打捞力为1.9 kN,下击作业时卡爪所受最大应力为732 MPa,与原节流器相比明显提高。研究结果表明,接箍锚定式井下节流器锚定机构设计合理,在保证节流器锚定机构安全工作的同时,优化了节流器锚定机构的卡爪参数组合,为接箍锚定式井下节流器的现场应用提供了技术保障。      

起下立柱带压作业装置的研制与应用

针对国内带压作业施工效率低和不能起下立柱的问题,研制了起下立柱带压作业装置。重点设计了带压起下立柱作业平台,将立柱穿过作业平台中部的立柱排放孔立在地面上;三闸板防喷器无线远程控制系统可及时安全地处理井口失控风险;升降液缸差速控制可实现轻载荷时带压快速起下管柱,提高作业效率;油管接箍探测器检测成功率高,为带压作业装置各防喷器组动作提供依据。起下立柱带压作业装置现场应用7井次,与常规作业方式相比,施工效率提高11.5%以上。该装置性能安全可靠,满足井口压力21 MPa、5 000 m以内井深的带压作业要求。     

低矮型不压井作业用环形防喷器研制

在不压井作业时,现有的环形防喷器存在外形尺寸大、价格昂贵、不适合在带压作业装置上使用等问题.研制了一种低矮型环形防喷器.利用有限元分析方法优化了胶芯和壳体的结构和参数.该环形防喷器可密封φ40～φ178mm的管柱,对于φ73、φ89 mm油管,静密封压力分别为21、25 MPa.对于14 MPa以内油水井,该环形防喷器过φ73mm（27/8英寸）油管和φ89 mm（31/2英寸）油管的接箍个数分别为7个和9个.满足带压作业施工要求.     

偏心油管接箍复合打捞筒的研制与应用

针对井下打捞作业过程中,打捞带接箍的管类落物时打捞工具难以引进、打捞后分解时易损伤油管及打捞工具、井下落物鱼顶型号不清、重复使用打捞工具等难题,研制了偏心油管接箍复合打捞筒。该打捞筒是在引鞋的作用下,能使鱼顶顺利进入打捞工具,在上部钻具的重力作用下,鱼顶冲开偏心支撑体上移,弹簧压缩,当上移到一定位置后,上部支撑体在弹簧的作用下下移,支撑在鱼顶接箍一侧,消除鱼顶向一侧倾斜的力,另一侧台阶卡住落鱼鱼顶,上提钻具,实现打捞。该工具可同时对φ63.5、76.2mm油管接箍实现打捞,在现场可快速分解,可重复使用打捞,不伤害油管及打捞工具。应用表明,这种偏心打捞筒使用范围较大,捞获成功率100%。     

塔里木油田特殊倒角接箍油管的应用分析

通过对塔里木油田油管使用情况进行调查研究,认为90°台肩接箍油管在起下作业过程中容易损坏封井器密封胶芯,在套管柱结构变化处、在水平井和大斜度井经常阻卡。笔者对现有18°特殊倒角接箍油管和20°特殊倒角接箍油管使用效果进行调查研究,认为采用这2种特殊倒角接箍油管均可以避免上述问题。对18°特殊倒角接箍油管和20°特殊倒角接箍油管在使用过程中的受力情况进行了分析计算,认为18°特殊倒角接箍台肩承载面比20°特殊倒角接箍承载面受力更合理。为了减少油管品种,并保证油管使用性能,应当采用18°特殊倒角接箍油管。对如何从现有的90°台肩接箍油管和20°特殊倒角接箍油管过渡到18°特殊倒角接箍油管提出了具体的建议。     

带压作业设备结构与问题改进

本文探讨了带压设备的结构和起下油管原理,对当前带压作业技术的优势进行了论述,分析了当前带压作用设备存在能力有限,油管内堵塞器的性能不稳定,适用范围有限等问题,研制和改进了油管对扣器、堵塞器和冲砂套铣工具,改进后使施工简单便捷,取得了一定经济效益。     

磨溪12井耐蚀合金油管断裂原因分析及打捞工艺

磨溪12井是一口预探井,在下完井管柱时油管接箍发生断裂。本文分析油管接箍断裂的原因,总结打捞过程,为后续井的类似下管柱作业提供了经验和建议。     

双平衡不压井器研制及性能分析

双平衡不压井器是应用于抽油机作业施工封堵油管通道,防止作业时油流喷射的一种机械不压井工具,与井口自封联合使用可满足抽油机非钻井液压井作业要求。文章对平衡不压井器的基本结构,工作原理及现场１０口井应用经验及效果作了分析,探讨了该型工具改进方法,以进一步完善此类机械不压井方式。     

不压井修井作业起下管柱装置发展及典型结构

总结了国内外不压井修井机技术的发展历程.分析了典型液压不压井修井作业起下管柱装置的结构和工作原理、液压驱动系统的组成及主要性能特点.针对该装置控制系统存在的问题,提出了基于PLC的控制系统设计思路.     

沧东凹陷页岩油水平井不压井作业技术

沧东凹陷孔二段页岩油储层属于特低孔、特低渗储层,泥质含量高,作业过程中极易因压井液等外来流体侵入造成污染。针对这一问题,对页岩油井常用的有杆泵、电动潜油泵举升工艺及其生产管柱和井下工具进行优化设计,形成了由预制内防喷工具不压井作业技术、可控桥塞暂闭井筒完井技术和敷缆连续油管带压下泵技术等组成的沧东凹陷页岩油水平井不压井作业技术。现场应用结果表明,不压井作业技术可以解决有杆泵井内衬油管无法有效密封、电动潜油泵井无法带压作业等问题,作业后储层零污染,无需等待完全泄压结束再下泵投产。      

抽油井不压井作业装置及抽油泵底阀设计

江苏油田的部分油井存在油管短路、地层高压低渗、漏失严重等问题,这些问题造成压井作业困难,并且压井作业过程中的井控与环境污染风险较大。为了进行不压井检泵作业,同时缩短检泵之后的产量恢复周期,进行了不压井作业技术研究,并研制了不压井作业装置。为解决起下抽油杆过程中的防喷问题,改进了抽油泵底阀结构,该结构可实现起下抽油杆过程中油管不带压、无溢流,并保障起下油管过程中的井控安全。该技术在江苏油田现场应用9井次,效果良好。     

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。     

虱外连续油管作业机研究进展及国内现状

经过近50a的发展,国外连续油管作业机的性能得到了很大提高,在冲砂、气举、不压井作业等领域发挥了重要作用。针对我国连续油管设备的现状,结合国外的发展趋势,提出要大力开展相关研究和技术创新,使其国产化,并推广应用。     

长庆油田带压作业分层注水工艺管柱

针对常规分层注水管柱带压作业下钻不能有效封堵油管,起钻前常规油管堵塞器因不能通过封隔器、配水器等小孔径工具封堵油管导致的投送不到位等问题,设计了带压作业分层注水工艺管柱,并研发出配套工具。该管柱既解决了带压下钻油管封堵问题,又能为再次带压作业封堵油管提供便利条件,解决了过封隔器、配水器等小孔径工具(准46 mm)封堵常规油管(准62 mm)的问题,实现了全程带压作业。现场应用表明,带压作业分层注水工艺管柱提高了施工效率,节约了施工费用,具有良好的推广前景。