水下油管挂送入管柱系统液控球阀技术研究

水下油管挂送入管柱系统为完井作业期间的主要井控安全屏障,在出现井下安全风险时可通过控制液控球阀实现水下管柱的应急关断,也可实现剪断连续油管、电缆和钢丝等柔性措施管串后实现紧急关断,提高井控反应的时间。球阀本体总成的设计与加工制造工艺是实现液控球阀剪断柔性措施管串后密封的关键技术。针对球阀本体总成的设计结构、选材和表面措施处理的工艺,阐述液控球阀实现剪切后密封关键技术,提供了一种可行的球阀总成结构及其制造工艺方案。研究成果对水下油管挂送入管柱技术国产化研究和现场应用具有指导意义。

水下采油树油管挂C型锁环高效力学分析

为了有效解决水下采油树与油管悬挂器锁紧时,C型锁环与其驱动部件接触非线性和大变形非线性导致的计算收敛困难、速度慢的问题,提出了一种直接在C型环上加载径向位移替代传统驱动部件加载的方式进行有限元分析,并结合与驱动部件之间的力学关系推导获取C型环力学分析结果的方法。建立了C型锁环在径向位移加载下的理论数学模型,通过有限元分析验证了理论模型的正确性;结合实际应用模型,验证了该力学分析方法可有效提升有限元分析的收敛速度,具有较强的可行性与高效性,对类似部件力学性能分析具有重要的借鉴意义。

内压作用卧式采油树油管挂承载能力研究

利用ABAQUS有限元软件建立了油管挂三维简化模型,研究开口对应力分布及承载能力的影响,将出油口直径与壁厚进行比较,分析不同出油口直径和壁厚配置对应力分布的影响。建模时将油管挂简化为具有大尺寸侧开口的内压圆筒,采用20节点2阶六面体单元划分网格。分析结果表明,开口内径比对承载性能的影响呈先降低后回升的趋势,其作用机理在于小直径开口对局部应力突变影响较大;侧向开口增加局部应力,导致应力分布不均匀。

基于模糊FTA水下采油树油管挂安装风险分析

为了降低水下采油树油管挂下放安装风险,采用模糊事故树分析法对其下放安装过程进行风险分析。介绍了油管挂下放安装过程,通过分析连接、定位、锁紧和密封测试4个主要过程,建立了以油管挂安装失效为顶事件的事故树。对事故树进行定量分析,并采用专家综合评判与模糊集理论相结合的方法确定基本事件的失效概率。将专家自然语言转化为模糊数,再去模糊化转化成失效概率。计算顶事件发生的概率,对基本事件进行敏感度分析找出关键事件。风险分析结果表明,分析结果与历史操作经验吻合,验证了采用模糊事故树方法评估油管挂安装风险的可行性。

电潜泵式水下采油树油管挂工程设计方法研究

针对300 m水深,设计压力为34.5 MPa,设计温度为-18℃～121℃的电潜泵式水下采油树中的油管挂。考虑油气介质流动阻力、水合物产生条件及介质腐蚀的影响,遵循API 17D/ISO 13628-4《水下井口装置和采油树系统》及ASMEⅧ-1《锅炉与压力容器规范》、GB150-98《钢制压力容器》中高压容器的设计要求,设计电潜泵式水下采油树油管挂的结构,形成电潜泵式水下采油树油管挂生产通道直径、名义壁厚的工程设计方法。利用ABAQUS软件,对所设计的油管挂在正常生产工况下的整体结构强度进行校核,校核结果表明此方法设计的油管挂强度满足设计要求。

基于T-S模糊故障树油管挂安装作业风险分析

针对油管挂安装作业风险分析时存在的故障数据缺乏、故障机理及事件间的联系不确定性,以及传统布尔逻辑门适用性不足等问题,提出一种将模糊理论和T-S模型引入到故障树中的分析方法,即用模糊可能性描述部件的失效概率,用T-S模糊门描述各事件间的联系,用模糊数描述部件的故障程度。该方法有效克服了传统故障树在处理模糊信息以及故障机理不确定等方面的不足,提高了油管挂安装作业故障分析结果的准确度。通过对油管挂安装作业风险实例分析,进一步验证了该方法的可行性和准确性。研究结果为油管挂系统制定安装方案时有效采取相应措施以降低安装过程中的风险提供了依据。

简化联顶管柱在安装水下采油树油管挂中的应用

针对流花4-1项目的水深和地层特性,引入简化联顶管柱方案进行水下采油树油管挂的安装。在对方案适用性进行对比和论证后,介绍了该方案的主要设备,包括简化联顶管柱、脐带缆系统、油管挂下入回收工具和油管挂,然后提出了安装过程中的主要控制参数与限制条件,并对实际现场使用过程进行了详细描述,最后阐述了该方案的使用效果。该方案的成功应用可为日后的深水边际油田开发提供借鉴和参考。

基于模糊贝叶斯网络油管挂下放安装风险分析

针对油管挂下放安装风险分析过程中因缺乏实际数据而无法量化分析的问题,提出一种基于模糊贝叶斯网络系统故障概率计算方法。该方法将区间模糊变量引入到根节点的构建中描述节点的模糊故障率,有效弥补了模糊贝叶斯网络系统在风险分析中故障数据不精确及逻辑关系不明确等方面的不足。将该方法应用到油管挂下放安装风险分析中,对油管挂下放安装失效事件进行了定量评估,得到事件失效的故障概率。分析结果表明:该方法有效解决了部件故障率模糊和不确定性的问题,具有一定的工程应用价值。

基于ANSYS的油管挂结构可靠性分析

利用ANSYS/APDL语言建立油管挂参数化模型,将油管挂的结构尺寸、工作载荷、材料性质等设为服从正态分布的随机变量,并运用Monte-Carlo抽样法对油管挂进行随机有限元分析,得到油管挂可靠度为96.22%,证明了该结构在实际工况下的可靠性。通过灵敏度分析可知,油管挂总长度以及内压是影响油管挂可靠性的最主要因素。该结论为油管挂等其它水下复杂结构的可靠性及结构优化提供理论支撑。

国内外140MPa采气树油管挂对比分析

井口装置中油管挂的密封性能是井口安全性、可靠性的重要保证。从油管挂的密封原理、密封结构以及下金属密封受力分析等方面,对比分析塔河油田使用的国内外采气树油管挂,为高压气井井口装置的选择提供参考。

水下卧式采油树油管挂出油口角度的优化设计

针对减少流动损失这一工程问题,通过分析油管悬挂器的结构特点,综合考虑其在水下卧式采油树中的位置和功能,基于阻力系数方法提出了油管悬挂器出油口角度的优化设计方法。同时,采用FLUENT软件对不同出油口角度下的油管悬挂器内部流体流动进行数值模拟,为理论设计方法提供证明和依据。最终得到的理论计算结果和数值模拟结果均表明:出油口角度在11°~12°之间时流动损失最小。

可串动式油管挂的功能与作用

可串动式油管挂的功能与作用四川自贡市大安盐厂潘培泽关键词：井口装置，油管挂岩盐矿采用钻井水溶对流法开采时，其井口装置中有一个“油管挂”的结构件。它的功能在于悬挂入井油管（中心管），将油管的全部重量支承于下四通上．并起到分隔环形通道与中心管’油育‘内通...

经济型采气树油管挂壁面结构模拟分析

天然气水合物采气系统以采气树系统为主,其中油管挂存在侧开口的情况,导致其受力情况较为特殊,相关力学模拟研究较少。本文针对油管挂壁面厚度与侧口尺寸进行力学分析。研究结果表明,壁厚的增加对降低最大应力有一定效果,应力集中点为内壁侧口上下端点,侧口尺寸对油管挂应力及表面位移影响较小。

油管挂防磨导向装置及送入工具的研制

在某些特殊的修井作业中,需要从油管挂内腔下入小尺寸的管柱完成解堵、冲砂等施工,但是在立管内由于油管挂小脖子偏心造成下入的工具引入困难,普通油管挂上端面为平台阶、无引入装置,下入工具时会与油管节箍发生磕碰、油管在多次起下过程中往往会磨坏油管挂上端的内扣,从而造成后续措施作业无法顺利开展。为解决这些问题,根据油管挂的结构特点设计了防磨导向装置及送入工具,该装置在渤海油田X-1S井修井作业中获得成功应用,实现了降本增效。

油管挂外补芯与采油树本体间的锁紧环设计

锁紧环是油管挂外补芯坐挂于采油树本体上的关键锁紧固定机构,锁紧环的失效与否直接关系到油管挂外补芯能否有效坐挂于采油树本体上并解锁回收。根据我国南海某油田工况,依托美钻能源科技(上海)有限公司1500 m水下智能井口和采油树项目,着重介绍锁紧环的设计方案,就可能遇到的油管挂外补芯多年服役后难以解锁回收的问题进行研究分析,提出针对性解决措施。有效解决了油管挂外补芯的回收再利用这一关键技术难题。

鲁迈拉油田R068井油管挂卡死处理措施

油管挂,现场俗称"萝卜头",是把井内管柱悬挂在套管四通的工具,能够起到密封和分割油管和套管的环形空间的作用。油管挂是油气水井不可缺少的重要组成部分,如果油管挂卡死在套管头四通里,不能解卡或者被处理,后续的修井作业就无法进行。本文简单介绍鲁迈拉油田R068井油管挂卡死,在通过常规的拔负荷和使用打捞震击器(FinishingJar)解卡无效的情况下,应用连续油管注水泥塞和测井作业相互配合的处理措施,拆除原井的套管头四通和油管挂,安装新的套管头四通和油管挂,希望对有类似问题的井有借鉴意义。

深水卧式采油树完井坐落管柱应用技术研究

针对国内外深水油气田开发广泛采用卧式采油树进行完井的特征,需要配套引入完井坐落管柱进行水下采油树油管挂的安装及锁定。在对深水完井坐落管柱系统适应性及重要性阐述后,介绍了深水完井电液控坐落管柱的设计准则,并重点对关键核心工具包括水下测试树、承留阀、储能模块、立管控制模块及油管挂送入工具的功能选型进行了分析总结,并结合南中国海深水完井作业实践,对坐落管柱现场应用期间水下BOP组内部配长的关键点进行了归纳阐述。研究结果可为今后深水完井设计及现场作业实践提供借鉴和参考。

水下采油树应用技术发展现状

研发水下采油树的关键在于能否通过相关标准规范所要求的压力循环测试、高低温循环测试、载荷循环测试及外部高压测试等。在介绍水下采油树相关标准规范的基础上,分析了水下采油树的结构类型及结构演变,简述了水下采油树各控制系统类型的特点,分析了采油树、油管挂、内树帽的安装管柱及安装方法。指出超深水和超高温高压的水下采油树是水下采油树未来的发展方向。卧式采油树可用浮式钻井装置的钻柱或用工程船的大吨位吊机的钢丝进行安装。水下采油树的模块化设计可缩短采油树的供货周期,跨接管式电泵增压系统、跨接管式流量计和高完整性压力保护系统等新工艺技术的出现,将有利于降低水下采油树和水下开发项目的综合成本。所得结论可为水下采油树的设计和应用提供参考。