海上平台无人值守智能化井口装置及采油树的设计与应用

探讨海上平台无人值守智能化井口装置及采油树的应用情况和存在问题。在明确无人值守智能化井口的总体方案,确定智能化井口必备的实时监测、故障诊断、远程控制三大主要功能和改造、升级方向的基础上,设计平台的井口布局图,对智能化井口进行结构设计、仿真测试、尺寸优化,研发满足无人平台空间布局要求的井口装置及采油树。为确定主要模块的功能和改造要求,根据其特点和需求,对智能化井口进行详细设计和分析,并针对当前无人井口平台的技术特点,提出增强远程监测和控制技术的改进方向。

海上稠油热采井口装置泄漏风险预警技术研究

基于贝叶斯网络和井口泄漏风险分级建立井口泄漏风险预警模型。采用事件树推理井口装置泄漏后导致的不同后果,建立井口泄漏风险预警分级标准。依据事故树的逻辑性建立了井口泄漏贝叶斯网络,根据事故树基本事件结构重要度构建判断矩阵。采用改进的层次分析法和修正的熵权法计算各因素对井口泄漏影响综合权重,降低了主观影响,将权重和概率相结合,提高了井口泄漏风险概率预测的准确性。为了验证模型的有效性,将预警模型应用于渤海稠油热采井口装置,得出井口装置油气泄漏概率为0.14,说明泄漏风险较低,并通过贝叶斯网络逆向推理,查找井口装置泄漏的主要原因及相应风险等级,为防止井口装置泄漏进行提前干预提供依据。

一种井口装置检测定位装置的设计

基于超声相控阵技术在井口装置缺陷检测中的应用,文中设计了一款用于井口装置的检测定位装置,该装置检测时一端固定于井口装置的法兰上,另一端使超声相控阵柔性探头与井口装置脖颈处于良好耦合状态下进行可全向移动的缺陷检测。详细介绍了该装置的设计需求、整体结构、设计特点和实现工艺等。该装置适用于石油气井口装置的缺陷检测,可广泛应用于石油气行业。

一种井口装置防喷器的设计及其密封性能研究

在井口加装防喷装置,是实现油水井生产中有效控制,防止井喷事故的重要保障。2SFZ62-21-00型双闸板防喷器通过其独特的设计和优化的密封系统,克服了现有单闸板防喷器“零封零”的缺点。它能够在空井条件下关闭油井,并在管柱起下后迅速、高效地封闭油气套管环空,为钻井作业提供了更高的安全性和可靠性。针对2SFZ62-21-00型双闸板防喷器,提出总体方案,阐述其在不同环境、不同温度下的应用以及防喷器的密封性。

井口装置制造过程的质量控制

为保障在油气开采过程中井口装置的可靠性、安全性,本文对井口装置制造过程进行分析,对关键工序质量控制过程进行阐述,总结了井口装置制造过程中常见问题和解决措施。针对井口装置生产工程质量监理过程提出一套可操作性强的质量监管流程,为井口装置制造质量监理控制提供参考。

无人平台井口装置监理质量控制应用

无人平台井口装置的质量控制是海洋石油类物资监理项目中的重点。本文分析了设备监理过程中遇见的无人平台井口装置典型质量问题,详细阐述了典型质量问题的发现过程、处理方式以及处理结果,总结了针对典型质量问题设备监理单位应采取的改进措施,为确保无人平台井口装置质量符合要求及提高产品的出厂合格率提供一定参考。

高温高压条件下石油井口装置的可靠性评估与优化

高温高压环境下的井口装置是油气田开发过程中不可缺少的一部分,此类装置需要在高温、高压等特殊环境下始终处于长期稳定运行状态,进而使油气资源能够得到高效开采,但这对井口装置可靠性提出了更高要求。因为高温高压条件下石油井口装置极易出现化学腐蚀、材料老化、力学性能下降等一系列问题,降低油气井安全生产效率。所以在勘探开发逐渐朝深部拓展背景下,高温高压条件下石油井口装置的可靠性评估与优化成了关注焦点。基于此,本文结合实际,针对该主题给出几点认识与体会。

井口装置采油树管道锥度螺纹密封堵头套件的研究与应用

对于油井开采设备,特别是井口装置和采油树管道,锥度螺纹密封堵头套件的使用无疑具有明显的科技价值。通过锥度螺纹这种套件就能达到卓越的密封性能,从而阻挡油气的逸散,适应各类复杂的工况。在这篇论文中,一些关键研究详细地描述了套件的用途。在维修和保养环节,安装和拆卸的便捷性不仅提升了工人的工作效率,而且也减轻了维修的收费负担。对于陆地井、海洋井以及高温高压井,套件扮演着可替代角色,展示了广大的用途潜力。在实际使用过程中,需遵守规定的安装规范,也需周期性地进行查看和保养工作,同时也要做好应急措施。

井口装置的失效分析

对井口装置的失效形式及失效模式进行了深入的分析 ,发现失效形式有 :电化学腐蚀分布面积较大 ;冲蚀产生蚀槽 ;分布不均匀的坑蚀 ;腐蚀产物使闸板卡死 ;阀杆与闸板或阀针连接处硫化物应力腐蚀 ,使阀杆断裂 ;磨损或腐蚀造成表面损伤 ,材料流失 ,影响密封性 ;密封盘根老化、鼓泡 ,永久变形 ;失效模式为 :腐蚀、磨损及密封件老化 ;易损件有 :针阀的阀针与阀座 ;闸阀的阀板与阀座 ;针阀、闸阀的阀杆、密封盘根及轴承。为此 ,文章提出了改善井口装置系统可靠性的措施。

多管柱热应力模型预测采气井口装置的抬升

井口装置抬升现象常见于稠油热采井、注采井,生产气井却十分罕见。由于高产气井在生产过程中井口温度高,大温差使得井口附近自由段套管产生热应力变化,进而导致井口装置抬升,破坏气井完整性、损坏地面流程,引发灾难性的后果。为此,分析了因大温差导致套管热应变而引起井口装置抬升的机理,建立了气井井口装置抬升的多管柱热应力模型,并对井口装置的抬升高度进行了实例计算,其预测结果与实际监测结果十分接近,预测结果可靠。研究认为:随着气井产量的增加,井口温度逐渐升高,井口装置抬升高度将不断升高;而表层套管自由段长度对井口装置的抬升高度最为敏感,多层套管固井质量差时对井口装置抬升高度影响较大。最后指出了气井井口装置抬升带来的安全风险,并提出大产量气井应以保证固井质量、合理配产以及加强气井环空压力监测等3项技术措施来预防、监测采气井口装置抬升。

井口装置和采油树的特种设备制造许可

遵循国家相关安全技术法规,在分析井口装置和采油树生产企业基本情况的基础上,论述了开展特种设备制造许可的必要性,详细介绍了该产品鉴定评审和型式试验的程序要求,并分析了特种设备制造许可与质量管理体系认证的主要区别,供相关企业取证参考。

井口装置PFFA35/65-C88闸阀的有限元分析

通过对井口装置ＰＦＦＡ３５／６５Ｃ８８闸阀的有限元数值计算分析，获得了闸阀各部位的应力分布规律，找出了闸阀的危险部位，为ＰＦＦＡ３５／６５Ｃ８８闸阀的合理设计提供了理论依据和改进意见。

海洋水下井口装置技术分析及发展建议

在介绍GE-Vetco Gray公司、Cameron公司、Dril-Quip公司、FMC公司及Aker Kvaerner公司的几种海洋水下井口装置的基础上,对其技术性能进行了对比分析。指出国外海洋水下井口装置的发展方向:高温、高压、多种类、系列化、更安全、更可靠,并在此基础上提出了国内海洋水下井口装置的发展建议,即采取以自主研发为主的开发模式,瞄准市场、突出重点搞好开发工作,尽快完善海洋装备海试等试验条件。

海洋水下井口装置密封技术研究

密封技术是水下井口装置的关键技术之一,密封性能的优劣直接影响并决定整个海洋石油开采系统的安全性和可靠性。介绍了国内海洋水下井口装置密封技术现状,尤其对美国VetcoGray公司的VX、VX-2、VGX、VGX-2、VT、VT-2等垫环密封和SG-LTR环空密封、DrilQuip公司的环空密封以及Aker公司的环空密封的结构技术参数和性能特点进行了重点分析研究。同时阐述了海洋水下井口装置密封的设计与制造关键技术。指出井口头密封的双密封面结构和球面密封面结构技术先进;环空密封的全金属密封、压入安装方式具有承压高、工作可靠、寿命长的优点。最后建议借鉴国外海洋水下井口装置密封的结构特点,加大科研力度,做好试验设施建设,以推进海洋水下井口装置国产化进程。

低产井套管捞油环保井口装置

针对低产井捞油作业抽子提出井口时 ,会将抽子胶筒以上的油液和输油管线内 (井口到储罐 )的油液带出和流到井口 ,造成油液的浪费和环境污染的情况。研制了低产井套管捞油环保井口装置。该装置设计有大于抽子胶筒直径的内腔 ,安装在井口套管头上 ,当抽子胶筒进入增大的内腔后 ,胶筒与内腔之间就形成一定的环形间隙 ,从而可达到使抽子胶筒上部的油液和输油管线内的油液流到井筒内的目的。该装置已在江苏油田矿业部推广应用 2 0多套 ,达到了设计要求和预期的效果。

新型井口装置──ST锁紧式套管头的应用

通过对环形钢板、简易套管头和正规套管头三种井口装置在使用过程中弊病的分析，华北油田研制成ST锁紧式套管头。该套管头由底法兰体、悬挂头总成和防护盖罩三部分组成，结构简单、操作方便、价格适中。经现场400多口井应用，认为该套管头能满足钻井、完井过程各种工艺的要求，提高井口安装的标准化程度，缩短建井周期，减轻工人劳动强度，提高工作效率，有较好的社会效益和经济效益。文中重点介绍了套管头的结构、工作原理、安装操作及推广应用情况。

川东北高温高压高产含硫气井井口装置的优选

川东北地区气藏是海相碳酸岩气藏,普遍具有高温、高压、高含硫化氢和二氧化碳酸性腐蚀性气体等特点,酸性气藏(H2S、CO2)对测试设施腐蚀严重,不适应高压气井生产和测试需求。基于最高井口关井压力、腐蚀分压、井口流温预测,确定出普光地区、元坝地区以及河坝区块宜选用相应的压力级别、温度类别、规范级别、材料类别以及性能级别的井口装置,为高温、高压、高产、含硫气井的井口装置优选提供基础。

冀东油田深层油藏注氮气井管柱及井口装置设计

冀东油田高5区块具有油藏压力高、注气井斜度大、管柱下入深等特点。根据该区块目前的注气井井身结构、地面设施状况和注气增效要求,设计了笼统注气的管柱结构方案。利用冲蚀模型优选油管尺寸,并按照不同工况条件开展高温高压动态腐蚀模拟实验,探究注氮气井的井筒腐蚀机理,确定各因素对腐蚀速率的影响。最后对管柱的剩余强度和服役寿命进行评价。结果表明,选用Φ73 mm、13Cr油管作为笼统注气管柱能够应对注氮气产生的冲蚀、氧腐蚀等影响,并有着良好的服役寿命。配备地面安全阀等安全装置,可以大大降低高压注气井存在的安全风险。该设计方案能够满足冀东油田深层氮气驱的生产需要,具有广泛的应用前景。

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

为研究页岩气井口装置失效问题,采用故障树分析法(FTA)和贝叶斯网络(BN)相结合的方法,构建井口装置失效概率分析模型。首先,分析井口装置失效原因,建立失效故障树;其次,基于映射算法,将失效故障树转化成BN模型;然后,对BN模型进行多态性和不确定性修正;最后,依托BN的双向推理能力,预测井口装置失效概率,辨识失效关键因素。结果表明:井口装置失效概率为1. 31×10-2;导致井口装置失效的关键因素为误操作、盘根老化和螺栓松动;BN模型经过修正后,失效概率相对提高3×10-3。

35MPa采油井口装置大四通有限元分析与优化

采用ANSYS软件对35MPa采油井口装置大四通进行有限元分析,得到了应力分布状态,在此基础上以主壁厚、内圆角和外圆角这3个结构参数为设计变量,以重量最轻作为目标函数对大四通进行了结构优化,获得了满足强度条件下重量最轻的设计方案。结果表明,优化后的大四通重量减少了13.48%,最大等效应力降低了9.71%,可有效降低成本,提高大四通的工作可靠性。