化学切割技术在连续油管复杂处理中的应用

以实际施工井X井为例,详细分析了连续油管卡阻的事故原因及解卡技术难点,并提出采用化学切割技术进行解卡的方案。介绍了化学切割器的结构特点与工作原理,通过在X井的成功应用,验证了化学切割技术的可行性与有效性。结果表明:化学切割技术工艺简单可靠,切割效果良好,具有良好的实用性和经济性,该技术为类似小直径油管卡阻事故的处理提供了重要参考。

地震动作用下输油管道内流体动压力时变仿真

【目的】输油管道一旦受地震影响,将会发生位移变化,揭示地震动作用下输油管道中流体动压力随输送介质液面高度、管径等影响因素的时变机理及沿管道长度方向的分布特点尤为重要。【方法】以跨度为6 m的简支跨越管道与原油介质组成的管道-流体耦合系统为研究对象,建立了5种模拟地震诱发动压力的有限元计算模型,分别设置了模型的初始条件、地震波加载条件以及原油液面的边界条件,提取不同管道外径及不同液面高度下管内流体的动压力30 s时程反应,得到了管道同一截面动压力随时间的分布云图、沿管道长度方向的动压力分布曲线及关键节点的时程曲线。【结果】管道内流体开始流动后的动压力在第10 s达到稳定状态;输入地震动时程参数后,动压力在管道长度方向的分布不均匀,跨中区域变化最显著,管道同一截面上不同节点动压力峰值最大相差约4.5倍;原油介质的液面高度对地震动引起的动压力有较大影响,同样条件下地震动引起的动压力随液面高度增大而减小;内径为1118 mm的管道内原油由于流动引起的动压力最小,但在地震动作用下,动压力变化最为显著。【结论】研究成果可为地震动作用下输油管道中流体动压力测试及输油管道抗震设计提供理论依据。

某单井输气用修复油管开裂失效分析

目的分析西部油田某油井至转油站的修复油管线开裂失效的原因。方法利用宏观检查、理化检验和断口分析方法,对宏观形貌、化学成分、金相组织、拉伸性能、维氏硬度、断口微观形貌及元素能谱进行检测分析。结果该开裂修复油管化学成分、拉伸性能符合API 5CT对P110材质要求,冲击性能、金相组织未见异常,其连接的螺纹未上紧至指定位置,环向焊接后在焊缝热影响区焊趾处形成了硬度高达476HV10的马氏体组织。结论P110修复油管碳当量高,可焊性差,环焊后在焊趾处形成了马氏体组织,导致其热影响区出现冷裂纹,在应力作用下扩展造成开裂失效。

某油井N80-Q油管腐蚀穿孔失效原因分析

某油井中的N80-Q油管在使用过程中发生了腐蚀穿孔,为了确定其穿孔失效的原因,对该失效油管进行了宏观形貌分析、理化性能试验、金相组织分析、微观形貌分析和腐蚀产物能谱分析。结果表明,失效油管材料的化学成分、拉伸性能和冲击韧性符合API Spec 5CT—2018标准或者订货技术协议的要求。该油管穿孔失效的主要原因为油管内的流体介质含有HCO_(3)^(-)、SO4_(2)^(-)和Cl^(-)等腐蚀性的化学成分及SRB等微生物,因而油管在井下服役过程中发生了微生物腐蚀,形成了腐蚀坑;油管在使用过程中腐蚀坑的深度逐渐增加,最终发生了穿孔失效。建议油田现场根据油气井中流体的腐蚀性选择适用的高耐蚀性材料的油管,或者在注入井筒的流体水中加入缓蚀剂或杀菌剂。

含残余变形的连续油管下入过程载荷特性分析

由于连续油管作业特点使其在入井初始阶段与井壁存在显著的摩阻,从而使作业载荷控制与紧急情况井口截断存在一定的安全风险,此外,研究还发现,连续油管的残余变形不仅影响初始悬重载荷,还会对连续油管在井筒内的运行稳定性产生显著影响。通过合理设计导向架半径,不仅可以减小连续油管的入井摩阻,还能够降低其因残余应力引起的变形累积。同时,导向架半径的优化设计有助于减少作业载荷的不确定性。针对连续油管的地面结构开展了其残余变形及其入井载荷特性研究,建立了理论解析模型。研究结果表明,连续油管的残余变形与井口导向架半径存在相关性。连续油管下入过程中含残余变形的连续油管初始悬重载荷随着导向架弯曲半径的增大而减小,通过控制连续油管的地面导向架半径,能够有效降低其入井摩阻,从而实现对作业安全性的有效提升。

石油管和装备的失效分析及预测预防

论述了深入开展石油管和装备失效分析预测预防的重要意义,介绍了石油管和装备失效分析预测预防的发展概况,对失效分析预测预防理论技术进行了探讨,提出了石油管和装备失效控制及预测预防的思路和措施。失效分析预测预防是研究系统、机械及其零部件失效诊断、失效预测和失效预防的理论、技术和方法及其工程应用的一门新兴交叉学科,对于提高产品质量和可靠性、确保使用安全,提高经济和社会效益,促进科技发展进步等具有重大意义。失效分析预测预防与完整性技术和管理、可靠性工程紧密结合,对推动失效分析预测预防理论技术发展和工程实践具有重要指导作用。针对我国石油工业安全和效益开发需求,继续深入开展石油管和装备失效分析预测预防、发展完整性和可靠性工程技术十分必要和迫切。石油管和装备失效分析预测预防与完整性评价及完整性管理和可靠性工程,其根本目的是一致的。基于可靠性的设计、完整性理论技术及可靠性工程是石油管和装备技术发展的重要方向;失效分析、失效预测、失效预防是一个完整的理论技术体系;失效分析预测预防理论技术已逐步由定性向定量发展,与完整性理论技术和可靠性工程紧密结合,正在逐步纳入相关标准规范,运用于石油管和装备设计/选材/制造/使用/维护的全寿命周期。数字化、智能化和智慧化理论技术的引入,将进一步提升失效分析预测预防的理论技术水平,也是今后发展的重要方向。

输油管道泄漏抢修作业效率提升路径分析

输油管道在输送介质和外部环境因素综合影响下易产生腐蚀泄漏并降低管道的安全输送性能。为避免环境污染和资源浪费并保证输油管道的持续安全运行,需要及时采取抢修作业,对管道泄漏缺陷进行修复。本文系统分析了输油管道泄漏的环境与经济影响,并深入探讨了当前抢修作业流程的诸多效率问题。针对检测、定位、抢修决策、作业执行及物资调度等关键环节的效率瓶颈,提出了包括高精度多模态泄漏检测技术、数字孪生模拟系统、自动化与模块化抢修设备应用、跨部门协同平台构建及抢修物资调度的应急物流体系完善等提升路径。这些措施旨在迅速切断泄漏源,防止泄漏物质继续扩散,避免对环境和人员造成进一步伤害。

基于优化LSTM模型的埋地输油管道剩余寿命预测方法

埋地输油管道在运行过程中,由于长期受到环境腐蚀、地质条件变化、材料老化及操作条件等多种因素的影响,其剩余寿命逐渐降低,增加了发生泄漏和事故的风险。因此,现提出基于优化LSTM模型的埋地输油管道剩余寿命预测方法。首先,通过计算埋地输油管道腐蚀速率,维护管道运行的安全性与效率,其次,构建了优化LSTM的管道剩余寿命预测模型,最后,筛选出的特征输入LSTM神经网络进行训练,实现管道剩余寿命的预测。实验结果表明:基于优化LSTM模型的埋地输油管道剩余寿命预测方法具有良好的预测精准度,因此,能够适用于含腐蚀缺陷的埋地输油管道的剩余寿命预测。

输油管线带压封堵施工中HSE管理分析

本文聚焦于输油管线带压封堵施工中的HSE(健康、安全、环境)管理,通过分析施工过程中的常见问题和潜在风险,揭示了当前HSE管理中存在的主要漏洞,如风险控制不充分、现场监管薄弱、应急响应能力不足等。结合实际施工案例,本文提出了一系列针对性对策,包括完善HSE管理机制、提升人员培训与监管水平、优化应急响应能力等,旨在为输油管线施工安全提供理论依据,并促进HSE管理体系的全面优化,以提高施工安全性和管理效率。

连续油管智能压力控制射孔与桥塞联作技术应用研究——以F198-P5井为例

随着油气田开发的不断深入,连续油管技术在油气井作业中扮演着越来越重要的角色。针对复杂油气井的作业需求,连续油管智能压力控制射孔与桥塞联作技术应运而生。该技术通过智能压力控制系统实现射孔与桥塞操作的精确控制,提高了作业效率和安全性。本文以F198-P5井为例,介绍了该技术的原理、应用效果及其在现代油气开发中的重要性,展示了其在提高油气井生产性能和优化作业流程方面的显著优势。

变频运行模式下的输油管线输油泵工况计算分析

为探究变频运行模式下输油管线中输油泵设备的运行特点,以某型输油泵为研究对象,分析不同工频设备运行数量及变频控制下转速、扬程和流量之间的函数关系,为输油泵的变频控制提供参考依据。

旧油管及油管柱可靠性的控制方法研究与应用

针对油管服役过程中各种失效形式的特征,依据实际情况设计了旧油管现场检测方法,开发了能够满足旧油管使用的专用密封脂,设计并制造了可溶型油管柱试压专用工具,结合现场条件,进一步规范了作业方法。并在某天然气生产区块进行规模应用。结果表明:以上现场检测方法、操作方法和两种产品实施535口井后,保证了入井油管的可靠性,同时结合开发现状,进一步延长了油管的使用寿命,节约各项成本达700万元。

抽油管的在线漏磁检测技术

由于复杂的工况,抽油管的内、外壁极易发生损伤。目前,抽油管的检测方式主要是将抽油管抽离油井后送至后线检测场地进行检测,造成了时间、人力、物力的浪费。采用漏磁检测方法,开展了抽油管在起管或下管过程中的在线检测;设计了瓦片式磁化结构,建立抽油管漏磁检测的三维仿真模型;针对抽油管的腐蚀缺陷,改变缺陷尺寸参数,研究了缺陷漏磁场的分布特性;研发了抽油管在线漏磁检测系统,在实验室和油田作业现场对抽油管进行在线检测试验。试验结果表明,该系统能够快速高效地完成抽油管的在线检测,为抽油管的损伤监测提供了一些参考。

声波法在输油管道上的可检测泄漏率分析

为了确保输油管道出现泄漏时能够及时检测到泄漏,对声波法在输油管道上的可检测泄漏率进行了分析。首先,建立了声波产生和传播衰减模型,根据模型分析了声波在管道内的衰减性,得到管道两端声波衰减幅值的计算方法;其次,采用基于互信息优化的自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,简称CEEMDAN)和互谱分析相结合的去噪算法对采集的信号进行去噪,并实验验证了衰减模型可准确估计声波的衰减幅值,去噪算法可以有效消除信号中的噪声;最后,分析了管道特性与声波法在输油管道上的可检测泄漏率之间的关系。研究表明,管道特性在一定程度上决定了声波法的可检测泄漏率,声波法在输油管道上的最小可检测泄漏率可达0.45%。

稠油井内衬保温油管热损失分析及开采参数优化

针对塔河油田稠油开采过程中原油热量损失大、资源浪费的问题,开展内衬保温油管开采技术研究。基于井筒稳态热传递与地层非稳态热传递理论,建立了稠油井井筒热传递数学模型,评价了不同内衬材料油管的保温性能,揭示了含水率、日产液量及内衬保温油管下深对井筒温度的影响规律。研究表明:内衬聚酮防腐层与气凝胶保温层的保温油管保温性能最佳,日产液量和保温油管下深对井口温度影响较大,含水率对井口温度的影响较小;日产液量大于72 t/d且保温油管下深大于3 500 m时,可满足稠油开采的温度要求。该研究明确了内衬保温油管保温的可行性,可为油田保温油管内衬的选材、稠油开采工艺参数的制订提供技术依据。

低液量水平井连续油管气举产液剖面测井技术应用

产液剖面测试找水是了解生产层段产液状况,为油藏动态调整提供依据的重要手段,是油田开发的一项主要工作。针对低渗透油藏水平井单井产液低,常规产液剖面测试技术准确性差及分段生产测试效率低的问题,提出采用2 in^(*)预置式穿芯连续油管带测井仪器入井测试,通过氮气气举井筒排液,连续油管拖动井下测井仪器连续监测为核心的快速找水新方法。设计了制氮车+油管悬挂器+3½in普通油管+喇叭口的负压生产管柱,以及2 in穿芯连续油管+卡瓦连接器+测井连接工具串+测井仪器串的测试管柱,研制了连续油管测井连接工具、电滑环滚筒电缆密封固定器和FIT测井仪器等关键配套装置,形成了低液量水平井连续油管气举产液剖面测井快速找水技术。开展了6口井现场先导试验,试验过程中,井下测试信号无交流电干扰,保证了实时数据传输优势,真正做到了井下监测与地面实时可读同步。该技术可实现1天测试1口井,为定量快速解释低液量水平井产液分布状况提供了新的技术手段。

两种油管钢在模拟油田高温高压O_(2)-CO_(2)地层水环境中的腐蚀行为

氧气与二氧化碳共存环境的腐蚀已成为油田注入井况中金属材料损伤的主要诱因。采用高温高压釜模拟了西部某油田注入井工况(O_(2)-CO_(2)共存环境),通过腐蚀失重试验、点蚀三维形貌分析、腐蚀产物显微分析等方法研究了P110和3Cr两种油管钢在高温高压、O_(2)-CO_(2)共存的高矿化度地层水环境中的腐蚀行为。结果表明:两种油管钢在O_(2)-CO_(2)共存环境中遭受了严重的均匀腐蚀和局部腐蚀;在90~150℃内,两种材料的腐蚀随温度升高而加剧,均匀腐蚀速率增幅达79.7%,最大点蚀速率的增幅达143.4%;O_(2)与CO_(2)共存时,阴极反应显著加快,加速了保护性较差的铁氧化物的形成,导致严重的均匀腐蚀和局部腐蚀,而低Cr钢中的Cr不足以改善腐蚀产物膜的保护性,使该钢不能适应O_(2)-CO_(2)共存环境。

基于环形阵列的油管损伤三维成像检测方法研究

传统的瞬变电磁套管损伤检测技术是通过采集数据来反映套管损伤情况的二次场信息,反演套管二维壁厚曲线,为套管损伤提供解释依据。为了使套管损伤解释得更加高效、直观、精准,满足井口油管三维成像的需求,建立一种基于环形阵列式的井口油管三维成像检测系统,利用探测仪器中环形阵列分布的TMR传感器,对井口油管各个方位的信息进行采集,使得采集到的数据能够描述不同深度、不同角度的损伤情况。结合套管半径、涡流扩散时间以及径向探测角度之间的关系,通过对井口三维数据的处理,实现套管内外壁三维成像,进而实现井口油管的非对称损伤解释。通过与传统的电磁探伤曲线的对比,验证了所提井口油管三维成像检测方法的有效性,为现场套管损伤解释工作提供重要依据。

基于转像激光立体视觉的油管接箍内螺纹参数检测

油管接箍是油田钻井用重要连接工具,其内螺纹质量对于油气安全开采至关重要。针对现有油管接箍内螺纹接触式检测方法效率低、磨损大、光谱共焦等非接触式方法测量可达性差的问题,提出基于转像激光立体视觉的油管接箍内螺纹参数检测系统与方法,利用激光和反射镜实现内螺纹牙型轮廓的强化和转角窥视,借助已标定的相机模型参数,通过立体视觉和旋转进给重构纵截面中双侧牙型的三维点云,经进一步处理,从三维点云中计算出内螺纹螺距、齿高和锥度三项几何参数。依据美国石油协会(API)标准规定的参数容限范围实现油管接箍内螺纹质量的判定,研制出视觉系统,并与传统量具在相同工况下测量27/8与31/2英寸两种规格的油管内螺纹几何参数,结果表明,提出的视觉系统可实现内螺纹多项参数的一体化高精、高效测量,满足工业现场需求。

连续油管钻井技术的市场浅析

目前,中国石油工业正处在新的发展阶段,油田勘探开发步伐不断加快。此时迫切需要石油工程技术服务企业,利用新技术、新工艺、新设备提高勘探开发效益。利用连续油管钻井技术实施老井加深钻井、老井开窗侧钻、钻水平井、稠油层浅钻、小井眼钻井等开发工艺,能大幅度提高老油田、老井的生产能力和采收率。低成本的连续油管钻井技术拥有着极好的前景。但是,由于连续油管钻机的结构比较复杂,自动化程度较高,因此这也成为其发展的阻碍。