316L不锈钢液控管线在稠油热采服役环境下的应力腐蚀行为

采用Ansys Workbench有限元分析软件模拟316L不锈钢液控管线在200~350℃下的热应力分布,结合高温腐蚀模拟试验,研究了稠油热采服役环境下液控管线的应力腐蚀行为。结果表明:模拟得到液控管线在200~350℃温度范围内的最大热应力出现在接近油管接箍侧区域,其数值随温度的升高而增大。高温腐蚀模拟后,应力加载状态下液控管线的受拉伸区域出现多条径向裂纹,而无应力加载状态下局部位置存在点蚀坑。液控管线在稠油热采环境中的失效机理是在热应力和腐蚀介质共同作用下,点蚀坑处发生阳极溶解并发展为应力腐蚀裂纹。

应力应变对316L液控管线热采环境中应力腐蚀行为的影响

为研究应力应变对热采井安全阀液控管线电化学特征及应力腐蚀行为的影响,利用高温高压釜模拟260℃、1%(体积分数)氧分压热采环境对316L液控管线进行应力腐蚀实验研究,并采用SEM、EDS进行表征。结果表明,应力应变使316L材质液控管线钝化膜产生微裂纹,使得管线的耐蚀性能变差。模拟高温高压含氧热采环境下,氧气促使微裂纹变为小阳极,钝化膜表面为大阴极,裂纹尖端自催化发展,最终导致316L液控管线发生应力腐蚀开裂,出现多条平行的环向裂纹。

316L不锈钢液控管线失效分析

316L不锈钢液控管线在某油田注汽井服役过程中出现了多条裂纹,导致液压油渗漏。通过宏观检验、金相分析、成分分析、扫描电镜(SEM)观察及能谱分析(EDS)等检测方法对液控管线失效原因进行了分析。分析结果表明:316L不锈钢液控管线在高温(260℃)、高压(19.5 MPa)下工作,环境中存在氯离子和氧,在拉应力共同作用下发生了应力腐蚀开裂(SCC)。

液控管线穿越技术在海上的改进与发展

海上油气(水)井由于井口控制和井下监测需要在井口穿越液控管线和毛细钢管,初期采用橡胶密封圈密封液控通道,但在使用过程出现过通道数量不足、橡胶密封圈渗漏和密封不严的情况,导致采油树套管闸门无法关闭、液控系统泄压关闭停井的情况,通过对穿越通道和穿越方式进行逐步改进,目前可实现3根液控管线和1根毛细钢管的整体穿越井口,取消了胶圈密封全部实现本体密封,提高了油气(水)井液控系统的安全性和稳定性。

某海上平台316L不锈钢液控管线泄漏原因

某海上平台316L不锈钢液控管线发生泄漏,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法,并结合不锈钢液控管线的实际工况,分析管线泄漏的原因。结果表明:该不锈钢液控管线发生泄漏是表面受损和环境介质共同作用所致;在管线安装过程中,其与相邻管线或设备之间发生摩擦,管线外表面钝化膜破损,在含卤族元素的海洋大气环境中钝化膜来不及修复,使管线外表面发生腐蚀,最后在Cl;的加速作用下发生点蚀穿孔导致管线泄漏。

一种不动管柱的井下液控管线堵漏技术

在油田生产过程中，液压控制管线出现泄漏的情况时有发生，传统方法需要使用修井机进行动管柱作业，处理起来比较困难。近年来提出一种不动管柱的压差激活密封新技术，该技术无需起出井下泄漏管柱，便能够快速确定泄漏点深度及泄漏速率，并进行有效封堵，从而有效缩短恢复周期，降低作业成本。本文结合现场应用试验，对压差激活密封技术的基本原理、技术特点及工艺流程进行分析研究。

316L液控管线在海上热采井中的腐蚀分析及对策

为研究海上稠油热采作业中316L液控管线腐蚀现象,加快稠油热采规模化应用前进的步伐,对海上热采现场作业后的316L液控管线进行管线材质分析、拉伸性能测试、宏观观察、微观观察以及管线上残余油泥成分分析。分析结果表明:316L液控管线在热采井中的腐蚀主要是由Cl-引起,且工作环境中的O2、高温、应力等加速316L液控管线腐蚀。针对腐蚀原因,优化热采工艺方案,并建议采用耐腐蚀性更强的材料。现场应用结果表明,825液控管线在稠油热采井中工作良好,作业期间压力稳定,满足现场要求。

渤海某油井用316L不锈钢液控管线断裂失效分析

渤海某油井A井和B井井下316L不锈钢液控管线在服役过程中发生断裂,导致现场修井更换管柱。通过宏观检验、理化检测、金相分析、扫描电镜(SEM)以及能谱分析(EDS)等手段对该液控管线失效的原因进行分析。结果表明:失效管段试样沿晶界位置有密集分布的铁素体和链状分布的富Cr碳化物,导致在井下含H_2S的介质中发生晶间腐蚀,拉力作用下在外表面产生晶间裂纹,并逐步沿周向和由外壁向内壁扩展,直至裂纹贯穿管体壁厚,发生瞬时断裂失效。

不锈钢液控管线井下堵塞点计算

316L不锈钢液控管线广泛应用于井下完井管柱中,用于注化学药剂、控制液控滑套、放气阀、井下安全阀等工具。现场应用中出现化学药剂破裂盘在7000psi压力下仍无法打破,液控滑套、放气阀、井下安全阀在达到最大开启压力时仍未打开情况。针对现场出现的问题,本文通过室内实验得到传压介质的压缩系数,建立了一种计算316L不锈钢液控管线堵点深度方法及快速判断堵点深度图版。通过与工具下入深度对比,即可确定是工具失效还是液控管线堵塞。

海上射流泵注采一体化管柱液控系统受热稳定性分析

针对渤海油田某油井采用射流泵注采一体化管柱注蒸汽过程中,出现井下安全阀液控管线接头因生产管柱受热伸长脱落的问题,开展了海上射流泵注采一体化管柱液控管线系统受热稳定性分析。结合管柱结构和注热工况分析了生产管柱注热后伸长量和液控管线受力状态,采用组合弹簧模型,对液控管线缠绕生产油管的工况进行模拟,计算分析了液控管线缠绕圈数、生产管柱伸长量对液控管线受力状态的影响。结合计算模型,并通过室内测试对液控系统薄弱点进行了分析,对海上射流泵注采一体化管柱液控管线缠绕方案进行了优化。现场应用情况表明:优化后的生产管柱系统在350℃注热投产过程中状态稳定,能够克服生产管柱受热伸长对管线接头受力影响,满足海上热采井技术要求,有效指导了海上射流泵注采一体化管柱的安全开采。

海上大斜度井液控式分注技术

针对早期研制的液控分注管柱在海上大斜度井应用过程中出现的不适应问题,从液控管线下井保护技术、小直径液压控制阀、注水管柱锚定工艺3个方面,研究开发了适合海上大斜度井的液控式分注技术。该技术的应用可增强液控分注技术在大井斜条件下管串的下井安全性,提高施工成功率;改善分注时封隔器的工作状况,密封、分层可靠性更高;封隔器胶筒回缩,洗井通道更大,管柱寿命更长。该技术目前施工最大井斜55.2°,一次性施工成功率100%。

智能完井用井下液控多级流量控制阀研究

井下流量控制阀是智能井实现智能开采的核心工具,在介绍液控光纤监测型智能完井系统IC-Riped所使用的井下液控多级流量控制阀结构和工作原理基础上,对控制阀在3 000 m长6.35 mm液控管线驱动下的操控及运动进行了分析,包括控制阀运行压力、进油流量、回油流量和动作时间等参数的变化。通过试验数据和理论推导分析了管线压力损失Δp的影响因素,结果表明液压油在管线中的流动可近似为层流,得到Δp与进油流量Q的定量关系,两者近似呈线性关系。这些数据和分析为实现控制阀井下精确控制提供了扎实的试验和理论支撑,并为完井井下流量控制系统的优化提供了依据。

盐穴储气库低节流井下安全阀的研制

为了满足盐穴储气库注气排卤简化技术的设计要求,降低井下安全阀节流冲蚀的影响,以内径尽可能大、外径尽可能小为原则,优化了安全阀本体连接及液控管线与安全阀连接处的密封形式,将S13Cr-P110新材料应用于弧形阀板结构,研制了最大外径Ø184.15 mm的盐穴储气库低节流井下安全阀,并进行了液压控制管线及液控系统压力测试、开启关闭功能测试和泄漏速率测试。研究结果表明,SVT5低节流井下安全阀降低了安全阀处29.51%的节流,符合ANSI/API Spec 14A井下安全阀设备规范要求,水密封试验及气密封试验均合格,为盐穴储气库注气排卤完井作业技术的发展提供经验。

一种投捞式管内安全阀

为了解决海上油田水力喷射泵举升方式的安全控制问题,研究设计了管内安全阀及相关配套工具,形成了投捞式井下安全控制系统。该系统主要由投捞式管内安全阀、锁定装置、坐落短节及液控管线等组成。正常生产时,给液控管线加压至一定值,经工作筒上液压通道传递到管内安全阀,推开底部阀板,从而保证油流通道畅通;遇到紧急情况需关井时,液控管线卸压,安全阀关闭,油流通道切断,从而保证了油井的安全。现场应用情况表明,投捞式井下安全控制系统性能可靠,满足海上油田生产的安全与环保要求。

首套新型带压设备进班组

"这是我们油田首套新型带压设备的首次亮相,我们一定要按照标准安装。"4月24日,冀东油田柳19-14井作业现场(图1),冀东油田井下作业公司带压五队技术员姜卫中带领一岗员工靳利成、二岗员工唐伍杰、操作手尹宝军,一边按标准架空摆放DYJ125/70DD型新型环保带压作业设备的液控管线(图2),一边大声给同事们鼓劲。