JY5300TXJ30/14型带压作业机的研制与应用

国外带压作业装置结构复杂,生产成本极高;国内的带压作业装置应用范围窄,作业压力级别偏低。为此,确定了新型带压作业机的设计方案,即整体移运液压传动电控集中操纵系统,研制出JY5300TXJ30/14型带压作业机。该作业机由主车和井口防喷器2大部分组成,通过底盘托架结合为一体,整机移运及现场安装非常方便。控制系统采用电、液集中控制,控制精度高,性能稳定。新型带压作业机到目前为止完成了25井次作业任务,结果表明,各项技术指标均达到设计要求,且作业机设计合理,操作方便,性能优越,具有很好的经济效益和社会效益。     

BYJ18-21/35带压作业机的研制

BYJ18-21/35带压作业机是在国外同类成熟带压作业机结构的基础上,结合国内油田实际井况而研制的带压作业装备。介绍了该带压作业机的主要技术参数、关键部件、工作原理、结构特点及试验情况等。试验情况表明,该作业机具有整体配套性好、功能齐全、各部件协调性高和操作灵活可靠等特点,完全能够满足国内油田的实际作业需要,具有广阔的应用前景。     

DYJ150型海洋带压作业机研制

针对国内没有满足海洋环境施工需求的带压作业机现状,研制了DYJ150型海洋带压作业机。该带压作业机通过使用模块化设计方案和快拆式结构,将单个组装模块的质量控制在海洋吊机的承载范围内,满足了海洋环境吊装需求,安装、拆卸方便快捷;采用高承载能力的举升/下压系统,并内置伸缩式油管防挠装置,增强了带压作业机的作业能力,扩展了其应用范围,满足了海洋复杂井的施工需求;采用大扭矩、高转速油浴润滑式旋转系统,并集成有冷却系统,满足了长时间连续钻塞、磨铣等特种作业需求;采用多功能工作窗,能够在管重和管轻2种不同工况下,快速完成工具串的安装和拆卸。所得结论可为海洋环境油气田带压作业技术的应用提供参考。     

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。     

油水井管杆一体化带压作业机的研发与应用

根据油气田带压作业对施工过程高效、节能环保和可靠性等需求的逐步提升,研发了一套高集成度的油水井管杆一体化带压作业机。该带压作业机分为基础模块和功能模块两部分,修井过程中,只需在基础模块上更换3～5个功能零件,即可实现抽油杆带压作业功能和油管带压作业功能的双向切换。此外,对作业机的井口结构形式、防喷系统、夹持系统和油路系统等进行了结构改进,使得抽油杆带压作业机和油管带压作业机实现了有机融合,避免了在油井检泵过程中频繁带压调换井口所带来的安全风险,降低了设备成本。该作业机已在江苏油田应用15井次,单井次的施工总时间缩短了6 h以上,缩短占井周期1 d,综合时效提高了40%以上,指标完成率达到100%,单井次的施工总成本降低了27.5%。作业机可同时满足21 MPa以内水井和14 MPa以内油井的带压作业需求,在油田环保作业和修井领域具有较高的推广应用价值。     

防喷作业机的研制与应用

吉林石油集团有限责任公司采油二厂研制的防喷作业机，由液压修井机和液压防喷器两大部分组成，与进口的同类设备相比，具有如下优点：（１）一体化上井，不用任何辅助设备；（２）不须在现场组装和连接液压管路；（３）通径大，体积小，重量轻，耐高压，油管挂和井下工具可连续从防喷器内提出；（４）结构合理，强度高，成本低，操作简单，易推广应用。研制的防喷作业机完成了５３井次作业任务，各项指标达到了设计要求。实践证明，这种防喷作业机能有效实施防喷作业，且有很好的经济效益和社会效益，但还须提高自封胶筒的性能，改变装载方式，加大功率配备，加装拧扣机、机械手和排管架。     

带压作业技术研究与应用

带压作业技术是在不压井、不泄压的状态下起下油管和油杆的井下作业技术,主要包括管柱内堵塞技术、油套管环形空间密封技术、管柱加力控制技术和系列配套技术。介绍了带压作业装置的结构、性能特点及带压作业堵井工艺。阐述了带压作业技术在扶余、新民和新木等采油厂956口油水井的应用情况,结果表明,截至目前应用带压作业技术少放水200万m3,节约注水成本2 000多万元,多产油20万t,产值超过6亿元。最后指出带压作业技术可保护油气藏、维持地层能量、减轻对地面的污染。     

LG360/60F车橇式连续管作业机的研制

LG360/60F车橇式连续管作业机是针对青海油田恶劣的自然环境和作业工况而专门研制的,整机底盘车越野能力强,采取不沉式底盘设计,重心较低,运行平稳,可靠性高。车上安装有可液压升降的控制室、下沉式可快换的连续管滚筒、动力及液压源系统及3个软管滚筒;顶吊式橇座,在运输时安装固定注入头、导向器、防喷系统及辅件等部件。它能够在干燥环境和风沙气候条件下连续作业。现场应用情况表明,该作业机在作业中,低速挡最大走管速度达到22m/min,下井深度1 452 m,设备运行与控制正常,达到了设计标准。     

带压作业装置现状与发展

带压作业是在保持井筒内一定压力,不压(洗)井、不放压的情况下进行起下管柱,实施增产措施的一种先进的井下作业技术.主要优点是能够最大限度地减少对地层的污染和能量的损失,效率高、安全可靠,能满足井场节能减排要求等.带压作业技术在国外已经广泛应用,开发出了系列带压作业装置,并形成了较为完善的配套技术体系.目前国内也开展了相应的研究,逐步推广应用,并取得了一定的效果.     

长庆油田一体化水井带压装备研究与开发

分体式带压作业机存在搬家车次较多、作业过程中人员相互配合不便、受井场大小限制以及部分注水井无法进行作业等问题。为此,结合长庆油区特点研究开发了新型一体化水井带压作业机。该带压作业机将行走系统、提升系统与液控系统的动力源合三为一,具有节约能源、搬迁快捷、安装方便、机动灵活等特点;修井车滚筒刹车系统采用液压盘式刹车,使设备的提升、制动系统安全性能大大提高。一体化水井带压装备实现了分散设备系统的整合、集成和一机多能,在21 MPa范围内注水井维护作业不需要放喷泄压,并克服了现有装备的缺点和局限性,提高了施工作业效率,具有较高的推广价值。     

新型独立式带压作业设备的研发与应用

针对现有带压作业设备在高压油气井开发中存在的承载和承压能力不足及安全性和可靠性差等问题,创新研制了新型独立式带压作业设备,开展了卡瓦无损加载技术、高压密封控制技术和多点精确控制技术等方面的研究。新型独立式带压作业设备在南美地区油气田已顺利完成17口井带压作业,作业井最深达4 267 m,井底最大压力30.2 MPa,最大提升载荷840 k N,设备提升速度0.8 m/s,下压速度0.8 m/s,全套设备安装时间13.5 h,完井后拆装搬家时间7.5 h。该设备实现了大吨位油气井带压作业设备的系列化和国产化,有效提升了我国石油装备研发及制造能力。     

600 kN不压井起下井内管串的装置研制及应用

四川石油管理局钻采工艺技术研究院经过 3年的研制试验 ,成功地研制了 6 0 0kN不压井起下井内管串装置 ,克服了BY30 - 2型不压井起下钻液动加压装置的不足之处 ,解决了不压井起下井内管串作业的关键技术 ,它不仅能够应用于欠平衡钻井和修井过程中的不压井起下井内管串作业 ,而且还能用于处理井下事故中的不压井起下钻作业和修井过程中的加压钻砂桥作业。介绍了该装置的结构特点、工作原理、主要技术参数、研制该装置的关键技术、试验及应用情况等。     

独立式不压井作业装备技术发展

简述了不压井作业装备的组成和类型,重点介绍了国外典型独立式不压井作业机的研究概况及应用。根据国内目前不压井技术和装备情况分析了发展趋势,提出了我国发展独立式不压井作业机的建议。     

带压作业装备的过去、现在与未来

带压作业装备(Snubbing)自1928年Herbert C. Otis首创至今已有90年历史,获得了油气田开发过程中的立足点。回顾Snubbing国内外的发展历程,模拟仿真技术、设计制造水平、自动化推动了不压井作业技术的进步。目前,带压作业装备的发展趋势是高可效化、高安全性、智能化。为此,本文对某些技术关键点与今后的研究方向提出了建议。     

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.     

暂闭井带压作业机控压钻磨水泥塞技术及应用

修井机和连续管钻开暂闭井上部井段水泥塞后,水泥塞下方的圈闭压力突然释放易导致钻具飞出、设备和钻具受损以及井喷事故。采用带压作业机控压钻磨暂闭井上部井段水泥塞,能在管柱自重基础上施加足够高的下压力,工作防喷器回压控制能力高,钻塞管柱刚度强,能有效预防此类事件发生。针对带压作业机钻磨水泥塞存在的技术难点,从防喷器组合、地面流程、钻具组合、施工工艺等方面进行优化设计,形成一套“主动加压＋复合旋转＋平衡背压”的带压作业机控压钻磨水泥塞技术,能够有效应对桥塞或水泥塞下方可能圈闭有高压的风险,满足暂闭井钻塞的施工要求,且对道路、场地要求低,不需基建,作业周期短,可大幅降低作业成本。该技术在现场应用11井次,效果良好,为暂闭井、高压气井钻塞作业提供了技术借鉴。     

大负载不压井作业机液压卡瓦结构的优化设计

针对不压井作业机液压卡瓦存在的大负载下局部失效的问题,采用试验与仿真相结合的方法对卡瓦的开槽宽度、开槽位置和齿顶宽度3个结构参数进行了研究,提出了将有限元分析法、正交试验法、线性加权法和Matlabs优化工具箱相结合的液压卡瓦结构优化设计方法。研究结果表明:液压卡瓦的薄弱部位为卡瓦齿,卡瓦齿在周向和轴向存在应力分布不均的问题;卡瓦齿周向的Mises应力基本呈现左右对称的趋势,卡瓦齿轴向的Mises应力呈现上下较大、中间较小的马鞍形;优化设计的卡瓦牙板开槽宽度为5mm、齿顶宽为0.23mm、开槽平面与左右端面角为21.67°。研究结果对液压卡瓦应力分布的改善以及夹持能力的提高有重要意义。