外夹式顶驱下套管装置的研制及应用

下套管质量的好坏直接影响固井工艺和井筒质量,为提高大位移水平井的下套管质量和作业效率,研制了新一代外夹式顶驱下套管装置。通过对结构的优化设计、轴承的优化选型、指针系统设计以及监测系统与司钻房顶驱控制的结合,解决了原有顶驱下套管装置作业时易损坏套管、长时间旋转本体发热、灌浆或循环泥浆易漏失、无法由司钻统一控制等问题。通过厂内试验证实了该外夹式顶驱下套管装置研制成功,经在辽河油田现场应用,证实了该装置在大位移水平井下套作业中能高效、高质量地完成水平段下套管。

大庆油田嫩二成片套损的地质控制因素

对套损铅印和多臂井径精确定位分析发现,嫩二套损点集中在其底部标志层段,力学性质属于剪切套损。其中最严重的套损剪切面位于标志层所对应的2.5m视电阻率曲线的6个特征峰值中最高的第3个峰值上。嫩二标志层是一套化石层组合,2.5m视电阻率曲线的6个特征尖峰与地层化石含量密切相关。化石含量越多,电阻率尖峰值越高。嫩二标志层泥岩因富含钙质而坚硬,又因化石沿层理面密集分布而具有薄弱面,且在电阻率最高峰值处表现最薄弱,这是导致成片剪切套损的重要地质因素。在松辽盆地,嫩二标志层沉积于白垩纪最大湖侵时期,沉积环境与沉积特征具有区域上的一致性,这是导致大庆油田在不同区块同一层位发生成片套损的地质基础。

合理选择丁腈橡胶胶筒本构模型探讨

根据大变形橡胶理论和试验数据,利用最小二乘法原理,导出了确定橡胶本构模型系数的公式和评价本构模型优劣的公式。以两种封隔器胶筒材料—701#和29#丁腈橡胶的压缩试验数据为例,确定了二常数、三常数、五常数和九常数Mooney-Rivlin(简称M-R)本构模型和Yeoh三次幂本构模型的待定系数,进行了模型的误差评估和比较。结果表明:Yeoh三次幂本构模型拟合701#和29#材料试验数据能够满足精度要求,但M-R二常数本构模型误差太大;701#丁腈橡胶材料应选择M-R五常数以上本构模型;29#丁腈橡胶材料应选择三常数以上本构模型。

非均匀地应力下套管挤压变形的有限元分析

以地层-水泥环-套管组合系统为研究对象,根据弹塑性力学理论,通过建立非线性有限元模型,对套管变形与地应力作用大小及非均匀性之间的关系进行了研究。分析了不同条件下,不同规格套管的外载与变形关系,根据有限元计算结果,绘制出不同的最小水平主应力和最大水平主应力配比下的套管变形范围图,能够直观方便地预测非均匀地应力作用下的套管缩径变形,从而为现场采取合理有效的套管损坏预防措施以及后续的修井施工方案提供可靠的依据。

非牛顿原油的不可逆触变性及其机理研究

使用RS75流变仪,采用小振幅振荡剪切方法对非牛顿原油的触变性进行了实验研究,对其结构机理进行了理论分析。结果表明,非牛顿原油是一种强絮凝体系,具有不可逆触变性质。预剪切作用越强,非牛顿原油的静态结构恢复水平越低。

王官屯油田套损机理及防治研究

随着王官屯油田开发的深入,套损现象日趋严重,套损井总量上升趋势明显,直接影响了注采井网的完善和生产。从地质、工程、开发等因素分析了影响王官屯油田套管损坏的主控因素,并提出了有针对性的预防对策。

多层长井段油水井解堵水力喷射棒的研究与应用

为解决目前油水井解堵作业工具存在的处理范围小、需重复起下作业、解堵效果差等问题,研制了一种适用于多层长井段的油水井解堵水力喷射棒,该工具主要由可安装多个类型喷嘴的喷头和旋转速度控制器组成。现场应用表明,该工具具有解堵范围大、操作简单、解堵效果好的特点。

疏松砂岩超稠油油藏套管损坏防治方法研究及应用

曙光油田曙一区超稠油为疏松砂岩油藏,在蒸汽吞吐开发过程中,套管损坏成为制约其高效开发的主要矛盾。对套管损坏原因分析和现场应用表明:在先期采用预应力完井技术、热力补偿器、提高固井质量及应用高抗挤毁强度套管,在蒸汽吞吐过程中应用真空隔热管、注采一体管柱技术和组合式吞吐技术来建立稳定的温度和压力场来减少和延缓套管损坏,最终通过套管修复技术对套坏井进行修复,可以有效解决套管损坏问题,提高油藏开井率。

抽油杆扶正器液流阻力模拟研究

大港油田目前应用的抽油杆扶正器种类繁多,结构尺寸、性能参数均存在较大差异,基于Flow Simulation计算流体力学模块建立了螺旋扶正器、叶片扶正器及圆环扶正器三维仿真流动模型,分析评价不同类型扶正器在不同黏度流体下的过流能力。结果表明,井液流经扶正器产生的液流阻力对杆柱受力产生重要影响,且随流体黏度增加而急剧增加,其中,叶片扶正器产生的液流阻力最小。

磁化焙烧处理氰化尾矿的综合利用工艺研究

云南某金矿提金后的氰化尾矿堆存量日益增大,对安全环保等带来不良影响。同时尾矿中含有Au、Ag、Cu、Pb、Fe等有价金属,采用磁化焙烧工艺对其进行处理,可综合回收有价金属,在消除环境危害的同时增加经济效益。

全位调偏盘根盒的研制与应用

通过对国内各油田盘根盒现场使用情况进行调研,发现常用盘根盒结构存在缺陷,密封性能差,为此进行了全位调偏盘根盒的研制。应用表明,该调偏盘根盒具有结构简单、密封可靠、使用寿命长的特点。

一种用于深井的新型两层分注工具的研制及应用

针对在深度超过3000m的注水井中运用老工艺实施分注措施成功率极低的情况,介绍了一种新的深井分注工艺,它有操作简单、结构简明、安全有效、成功率高的特点。

吉林油田油水井套管损坏因素分析及预防措施

通过统计分析吉林油田套管损坏的区域分布、井型、时间、形态及层段等方面,研究了套损现象发生的特征规律,分析了吉林油田套管损坏的主要影响因素及作用机理,并有针对性地提出了预防套管损坏的综合配套技术措施。近年来油田现场实践表明,采取的措施有效地预防和减缓了油水井套损现象发生。

全尺寸井下采油工具综合参数检测与试验系统

在采油生产过程中 ,由于井下环境复杂 ,采油工具容易损坏 ,因而需要有效的检测手段。介绍了全尺寸采油工具综合参数检测与试验系统的结构、功能及主要性能指标。该系统在模拟现场工况的基础上 ,在室内就可以进行各种采油工具及工艺的检验与试验研究 ,具有全尺寸、高指标、多功能等特点 ,可以实现包括组合工具在内的多种采油工具的检测和包括组合参数在内的多种采油工艺参数的试验研究。该系统已成功地应用于大庆油田。

油管粗糙度对产能评价的影响

油气井产能评价需要知道井底流压,而井底流压数据的准确性与油管尺寸、油管粗糙度有关。通过实例计算表明,油管内壁的粗糙度是影响产能评价的一个重要参数,粗糙度越大,评价的产能越大,粗糙度越小,评价的产能可能越小。

玻璃钢-钢混合抽油杆柱优化设计与节能评价

运用考虑抽油杆柱纵向振动的一维有阻尼波动方程,以悬点运动规律和泵柱塞载荷为约束条件,建立了玻璃钢-钢混合抽油杆柱优化设计和节能效果计算方法,并对玻璃钢-钢混合抽油杆柱的工作行为进行预测,井例计算结果表明,相比较于纯钢质抽油杆柱,优化的玻璃钢-钢混合杆柱可使悬点载荷差减小约21 kN,油井系统效率提高约5个百分点;玻璃钢抽油杆占玻璃钢-钢混合杆柱总长度的比例小于等于80％时玻璃钢抽油杆不会受压,且其比例在20％～60％之间会出现超冲程现象.

聚合物多级偏心分注工艺技术研究及应用

河南油田注聚单元属于非均质性严重的多油层油藏,大多为二、三类储层,储层渗透率差异较大,聚合物注入过程中,层间矛盾突出,且现有工艺存在局限性,难以满足河南油田聚合物分注需求,导致聚合物注入效果变差。通过研究,形成聚合物多级偏心分注工艺。模拟试验表明,控压能力比国内同类型技术提高了1倍以上,解决了高渗层注入量控制难、低渗层无法动用的问题,实现注聚注水全过程一体化,满足多级多段细分注入的需求,取得较好效果。

油井水泥环降脆增韧作用机理研究

针对油井水泥环井下易脆裂问题,对脆性水泥环破坏的根本原因进行了研究。结果表明,水泥石内部化学键断裂导致内部裂缝的扩展是水泥环后期层间密封性能失效,并诱发环空窜流的主要原因之一。实验研究了外加剂及外掺料对油井水泥石脆性改善的微观作用机制,建立了包括结晶相、凝胶相、粒间充填及粒间搭桥在内的基质塑化设计模型。利用此设计模型开发了多元材料复合增韧水泥石,与常规水泥石相比,其力学形变完整性的保持能力有较大的提高,适应井下工况环境变化的能力得到增强,可满足油气井后期安全开发生产的需要。

过油管防喷器胶芯的密封特性

新型过油管防喷器的密封特性和寿命取决于胶芯,而胶芯的寿命主要受胶芯接触应力和温度效应的影响.以SolidWorks软件为平台,建立了过油管防喷器的有限元模型,计算了密封胶芯在封井条件下带压起下油管时的胶芯接触压力,得到了胶芯密封面的接触压力分布呈“驼峰”状,即接触压力在圆柱接触面的两端较低,中间区域较大.结果表明:在接触压力作用下,胶芯呈现非线性特征,并且其密封性能随着控制压力的增大而增大,在一定程度达到极限;若继续增大,将影响胶芯的密封性能,在控制压力为17.1MPa时,胶芯密封效果最好.

多杯等流型气锚对井下油水分离的效果

针对油田生产井的高含水问题,为了评价多杯等流型气锚对井下油水混合物的分离效果,进行了室内井筒模拟实验,绘制了停留时间与含水率的关系曲线。实验表明多杯等流型气锚对井下油水分离的效果如下:含水率为90%的纯原油、水的混合物,含水率为90%的油井采出液以及气液比为40:1、含水率为90%的油井采出液经多杯等流型气锚分离后含水率均能达到98%,使用多杯等流型气锚可达到节能降耗的目的。