150℃/105 MPa全通径可溶堵塞器研制与应用

为了满足带压完井作业对于内封堵工具不断升级的可靠性与效能需求,以全通径可溶堵塞器为研发对象,分析了工具承压关键结构与耐温性能的关键因素,提出了一种解决高压应力集中与材料安全强度矛盾的设计思路。研究结果表明:(1)通过CAD/CAE一体化设计方法,确立了更为安全可靠的承压封堵结构;(2)基于高温力学实验数据,通过对可溶镁合金材料化学配方的优选,筛选出最佳材料组合,解决了材料高温力学强度和可溶解性之间的矛盾;(3)利用等离子增强气相化学沉积法(PECVD法)制备多层纳米防护膜,提升了工具耐腐蚀性能,确保可溶堵塞器承压稳定可靠的基础上又能后期快速溶解。结论认为,所研制的全通径可溶堵塞器具备较好的耐温与承压能力,以及耐腐蚀性能,作业完成后可以快速溶解,不留任何残留物,有利于下一步作业实施,为带压完井作业和非常规油气藏高效开发提供了一种更为可靠的、绿色经济的工具解决方案。

CO_(2)注入井恒流堵塞器气嘴嘴损系数影响因素研究

近年来多数油田进入高含水开发阶段,分层注气成为进一步提高原油产量的重要手段。其中恒流堵塞器作为配水关键仪器,其气嘴尺寸、注入流体介质类型、井口压力等因素直接影响嘴损系数。利用数值模拟方法对不同因素影响下的恒流堵塞器装置进行计算,得到流体的速度、压力云图,分析CO_(2)注气时流域内气嘴嘴损系数的变化规律,确定嘴损系数与气嘴尺寸、入口压力的关系。分析结果表明:在相同气嘴尺寸的条件下,随着入口压力的增大,CO_(2)的性态由气态转变为液态,嘴损系数先单调递减后趋于平缓,通过设置合适的入口表压和气嘴尺寸可使恒流堵塞器的压力损耗达到最小。根据得到的嘴损系数变化规律,通过改变气嘴尺寸可实现CO_(2)注气井实时调控,对现场分层注入CO_(2)驱气嘴选配具有指导意义。

堵塞器安装过程中锁块运动的影响因素

针对安装堵塞器过程中存在的锁块卡滞问题,通过分析锁块运动的受力和影响因素,并对影响因素进行仿真分析等,得出接触长度、驱动角度、锁块宽度、锁块厚度和零件摩擦因数等主要因素对锁块运动的影响情况。对所得结果进行对比分析,并据此优化设计堵塞器,从而有效解决安装过程中的锁块卡滞问题。

完井防砂堵塞器打捞技术

堵塞器是完井工具中配合防砂封隔器,实现暂时封隔封隔器上部井筒,实现压力测试,射孔,洗井循环等作业,而不污染和影响封隔器下部井筒的后续作业。射孔完成后需要对堵塞器进行回收,回收过程中由于射孔碎屑等因素造成回收失败,需要进行套铣、磨铣、打捞等手段进项处理。

炮孔楔形体堵塞器研究

为了解决目前堵塞器封堵质量难以控制,炮眼利用率低,易出现"打枪"或者炸药拒爆等问题,采用了理论分析和实验研究相结合的方法,分析了堵塞器堵塞机理,对堵塞器的结构和长度进行优化设计,通过摆锤冲击实验验证了堵塞器的堵塞效果,并分别对粘土堵塞器和楔形体堵塞器进行工业试验,结果表明:采用了楔形体堵塞器,单循环进尺提高了10%,炮眼的利用率提高了10%,装药量降低了16.3%。

支气管堵塞器在胸科手术麻醉患者中的应用进展

支气管堵塞器作为一种新型的麻醉装置,在胸科手术中的应用进展可以减少胸外科手术暂停通气时间,同时保护患者的呼吸系统功能。目前已经有很多相关研究对支气管堵塞器在不同类型胸科手术中的应用进行了评估,结果显示支气管堵塞器可满足不同年龄段患者的肺隔离需求、肺隔离完全及生理干扰小、显著降低气道黏膜损伤同时提高手术后患者的生理功能和减少术后并发症的发生。然而,支气管堵塞器的应用还存在一些安全问题和局限性。因此,未来需要更多的研究和探讨,以推广和完善支气管堵塞器在胸科手术麻醉患者中的应用。

井口带压换阀门用组合式堵塞器的设计

为了实现带压换阀门、阀门心子或攻扣粘堵本体砂眼漏等特殊作业，设计了井口带压换阀门用组合式堵塞器。该堵塞器由固定和可动两大部分组成。固定部分保证堵塞器的可动部分能有效支承、密封和进退受控等；可动部分保证堵塞器能顺利通过1号和4号阀门的通径（65mm)，从而到达过渡短节内。该堵塞器采用支承卡子卡在过渡短节法兰上，通过转动手轮，使杆下移，带动堵塞器到达更换阀门下端需堵部位，从而堵住要换阀门内的高压天然气。

经导管Amplatzer堵塞器治疗动脉导管未闭的评价

为研究评价新的自膨性Amplatzer堵塞器关闭动脉导管未闭(PDA)的疗效,于1998年8月至1999年2月应用Amplatzer堵塞器关闭PDA32例,年龄0.8～11岁(平均3.9岁),体重7～39kg(平均15.8kg),PDA最狭处直径2.3～6.43mm(平均3.5mm)。应用6F长鞘经股静脉插至降主动脉递送堵塞器,术后10～15分钟作主动脉造影评价即刻疗效。关闭术后24小时、1月、3月、6月行彩色多普勒随访。结果:32例全部成功,术后无分流30例;少量分流2例,其中1例24小时彩色多普勒随访分流消失,另1例术后1月分流消失。平均手术时间42.5分钟,平均透视时间6.1分。无任何并发症。本文结果表明,应用Amplatzer堵塞器可成功关闭中大型PDA,该法简单、安全、有效、并发症少,有关方法学尚需更多病例总结及远期随访。

定量注水堵塞器的性能研究

针对常规注水堵塞器难以达到油田注水井定量注水要求的问题 ,研制开发出适合井下分层定量配注的定量注水堵塞器。这种堵塞器与井下偏心配水器配套使用 ,当注水的来液压力或地层的吸水能力改变时 ,通过堵塞器内滑阀和弹簧的作用 ,自动调节出液口的大小 ,使水嘴前后压差基本保持不变 ,起到保持流量稳定的作用。新研制的堵塞器结构简单 ,操作方便的特点 ,使用时只需在地面根据各层段的配注水量要求 ,选定合适尺寸的水嘴 ,一次下井作业即可达到配注要求。室内性能试验和现场试验证明 ,定量注水堵塞器注水量误差均小于 10 % 。

支气管堵塞器与双腔支气管导管在胸腔镜手术中的应用比较

目的比较支气管堵塞器与双腔支气管导管应用于胸腔镜手术中的临床效果。方法选择在电视胸腔镜辅助下行肺大泡切除术和肺叶楔形切除术患者60例,随机分为双腔支气管导管组(A组)和Coopdech支气管封堵器组(B组),比较两组的插管定位时间、一次性插管成功率、插管前后的血流动力学变化、术中肺最大程度萎陷所需时间及萎陷情况、术中单肺通气前后的脉搏血氧饱和度(SpO2)及气道压峰值、术后患者声音嘶哑、咽喉痛发生率及患者的满意度。结果 B组插管定位时间、术中肺萎陷情况、术中SpO2与A组比较差异无统计学意义(P>0.05),B组肺最大程度萎陷所需时间较A组长,但一次性插管成功率较高(P<0.05)。与插管前比较,插管后A组平均动脉压(MAP)升高及心率(HR)加快较B组明显(P<0.05)。与单肺通气前(ALV)比较,单肺通气后(OLV)B组气道峰压值升高明显低于A组(P<0.05)。B组术后声音嘶哑及咽喉痛发生率也明显低于A组(P<0.05),且B组患者术后满意度较高(P<0.05)。结论双腔支气管导管与支气管封堵器应用于胸腔镜手术中均可取得良好的肺隔离效果。后者与前者比较对患者刺激更小,单肺通气前后气道压变化不明显,术后声音嘶哑、咽喉痛发生率较低,但肺萎陷较慢且吸痰不方便。两者用于胸腔镜手术各有利弊,临床上应酌情选择。

国产房间隔缺损堵塞器关闭猪房间隔缺损的实验研究

目的 评价国产房间隔缺损(ASD)堵塞器关闭猪ASD的可行性、有效性和安全性。方法 选用3-4周乳猪共6头,体重5-10 kg(平均7.5kg);应用房隔穿刺和Rashkind球囊房隔造口术,建立ASD动物模型;在x线和超声引导下,用测量球囊测定ASD最大伸展直径并结合经胸超声(TTE),选择适当大小的国产ASD封堵器进行堵塞。结果 6头猪完全封堵,仅1例术后即刻有微量的残余分流,24h消失;随访1-6个月,无并发症发生。结论 国产ASD堵塞器关闭猪ASD成功率高、并发症少、创伤小,是一种安全、有效、可行的方法。

改进型油管堵塞器在高压注水井中的应用

针对目前高压注水井不压井带压作业中使用的常规油管堵塞器存在结垢严重时无法下放到指定位置、不能形成良好的堵塞和下放具体位置不明确等问题,在结构上对其进行了改进。改进型油管堵塞器主要由提取矛、螺母挡圈、密封胶筒、挡圈、主杆、卡爪和尾楔组成。现场应用表明,改进型油管堵塞器的下放过程非常顺利,没有受到水垢的影响;它可实现高压注水井不压井检修作业,保持注水井地层能量,每井次平均占井周期由原来的35 d减少到18 d,平均单井卸水量由原来的1 870 m3减少到15 m3。

注水井可投捞堵塞器

针对常规水力投捞堵塞器存在投送定位不准、中途易遇阻、封堵油管可靠性差等问题,研制了注水井可投捞堵塞器。该堵塞器利用钢丝拉力和堵塞器缸体内液压的双重作用,实现堵塞器卡瓦机构锚定油管内壁,使胶筒完全密封。室内试验表明,该堵塞器可承受压差35 MPa,耐温70℃,顺利实现丢手、密封、打捞。现场38口注水井的试验表明,可投捞堵塞器配合带压作业装置,实现了对分注管柱检串作业全程油管内封堵,累计减少放水量6.6×104m3,节约费用208万元;平均单井缩短占井时间17 d,累计提前恢复水量3.7×104m3,有效地保持了油藏注采平衡。

可视支气管堵塞器插管和可视双腔支气管导管插管的对比研究

目的比较可视支气管堵塞器(EBB)插管和可视双腔支气管导管(VDLT)插管在胸科手术中插管定位时间、单肺通气效果及对气道炎症应激反应的比较。方法选择行胸腔镜肺叶切除术的患者40例,随机分为两组,分别用VDLT插管和EBB插管。比较两组的插管时间、定位时间、导管移位率,记录两组患者插管前(T0)、插管即刻(气管导管主套囊过声门的时间)(T1)、插管定位成功即刻(T2)和插管定位成功后5 min(T3)时引起的心率(HR)、平均动脉压(MAP)变化和插管前后血清去甲肾上腺素(NE)、血清皮质醇(Cor)和C反应蛋白(CRP)等炎症应激水平的变化,并进行对比,以及比较单肺通气后两组不同时间点肺萎陷的程度。结果EBB组插管时间比VDLT组短,在T1和T2时刻,两组的HR和MAP相比差异有统计学意义,在T3时刻,两组患者炎症应激水平(NE、Cor和CRP)差异有统计学意义;VDLT组定位时间快于EBB组;两组导管移位率、纤维支气管镜(FOB)使用率、单肺通气后各时点肺萎陷的程度比较,差异无统计学意义。结论EBB插管时间快、定位准确、插管刺激小,术中持续气道可视化管理方便,值得推广。

冲击载荷下新型炮眼堵塞器的力学特征研究

针对煤矿井下炮眼堵塞大量采用粘土炮泥存在运输量大、装填费时以及劳动强度大等问题,开发研制出一套堵塞密实、装填快捷、运输方便的新型炮眼堵塞器。利用电液伺服试验机和改进SHPB试验系统分别对堵塞器和粘土炮泥进行静载、冲击试验,检验其堵塞效果。结果表明:堵塞器和粘土炮泥在静载条件下的峰值荷载分别为18.8 k N、4.3 kN,与粘土炮泥相比,堵塞器提高了340%;在相同冲击入射能条件下,采用堵塞器比粘土炮泥压缩变形量减小22%~66%,在孔内运动时间延长14%~63%。研究结果表明,该堵塞器能够实现多级压紧缓冲胀裂,改善炮眼堵塞效果,为炮孔爆破堵塞提供了一种新方法。

钢丝投堵式油管堵塞器

针对常规油管堵塞器存在投放位置不准确、中途易遇阻及封堵油管可靠性差等问题,研制了新型钢丝投堵式油管堵塞器。该堵塞器利用钢丝拉力的作用,实现堵塞器卡瓦机构锚定油管内壁,胶筒同时压缩实现封堵油管内腔。室内试验表明,该堵塞器可承受压差35 MPa,顺利实现丢手,堵塞油管。现场20口井的应用表明,该堵塞器配合带压作业装置,可实现修井作业过程不放喷、不压井起下油管柱,累计节约修井费用137万元。

恒流堵塞器的流量特性分析

在油田分层注水系统中,堵塞器是进行井下流量控制的核心部件。恒流堵塞器与传统堵塞器相比可以减少注水井的测试工作量和堵塞器投捞次数,具有很好的应用前景。对一种典型结构的恒流堵塞器建立键合图动力学模型,并推导相应的状态方程模型,模型中充分考虑了液动力、阻尼力及泄漏等因素;通过键合图仿真软件20-SIM对恒流堵塞器的流量特性进行计算机仿真分析。最后采用专门设计的试验台对仿真结果进行试验验证。试验结果表明仿真结果较为准确,可以反映出流量特性的细节变化。

水下卧式采油树顶部堵塞器设计要素

顶部堵塞器位于油管悬挂器上端口,采油树帽下方,起到堵塞密封油管悬挂器上端口,防止油管介质向上泄漏的作用。从安全为本的设计理念出发,以工艺流程为导向,着重从功能与操作可行性上考虑堵塞器设计方法,同时又对各种可能产生的危险因素和潜在风险进行了深入科学的验证与试验。对水下卧式采油树顶部堵塞器设计要素进行研究与分析可为我国独立研发海底生产系统提供思路和参考。

滑块式油管内堵塞器的研制与应用

目前的油管内堵塞密封工具主要采用钢丝投送、钢丝上提震击坐封的堵塞器,在施工中存在问题。为此,研制了滑块式油管内堵塞器。该堵塞器主要由皮碗压冒、密封皮碗、动力皮碗、卡瓦托、滑块卡瓦和卡瓦挡块等组成,采用滑块式单向卡瓦、双体双向密封结构,动力皮碗和密封皮碗进行单独设计,并通过特殊路径的引流传压改变不同状态下的液压传导方向,实现液压投送、地层压力卡定坐封。室内模拟试验及现场应用结果表明,该堵塞器卡定力大,密封压力高,各项技术指标均达到设计标准,满足注采管柱、液压射孔以及压裂、酸化等各种增产稳产措施管柱油管内堵塞密封要求。

偏心配水器堵塞器特殊打捞工具的研制与应用

针对分层注水井偏心配水器偏孔堵塞器在测试投捞过程中出现的断、脱问题,研制了几种堵塞器特殊打捞工具,并取得了较好的成效。