一种用于井下钻具旋转中动态方位测量的新方法

为了在井下钻具连续旋转过程中实时准确测量出重力工具面,介绍了石油钻探中描述井眼姿态的轨迹基本参数以及如何实现测量姿态参数的传感器基本原理,着重介绍了井眼姿态测量常用的定向传感器结构及所测量的参数,提出在旋转导向钻进中钻具连续旋转时动态重力工具面的测量方法,重点分析了利用矢量旋转的方法,从理论上推导计算磁工具面与重力工具面差角的过程,并通过试验的方法验证了算法的准确。该方法有效地克服了钻具连续旋转时传统测量实时重力工具面误差偏大的缺点,为实现旋转导向测控系统的自主研制和钻具连续旋转时工具面测量提供了一种测量方案。

井下工具高温试验井系统

从环保和维护安全方面考虑,建立了空气加热高温试验井系统。介绍了该试验井系统的原理、结构和试验方法,并进行了加热系统计算。进行的多次高温封隔器试验为研制高温高压特殊封隔器和油田井下工具的检测提供了可靠的依据。

螺杆泵举升技术在稠油排砂冷采中的应用

排砂冷采是一项新的稠油开采方式 ,除要求特定的地质条件外 ,在举升工艺上要求采用具有高携砂性能的螺杆泵。通过在套保油田多口井应用该工艺 ,总结出具体设计这种螺杆泵技术参数的方法 ,即泵排量、转速、扬程和地面驱动功率 ,同时阐述了如何配套油管、油杆、锚定器和定位销等井下工具。根据总结设计方法 ,在开发4 0多口井现场应用后 ,其举升工艺基本满足了排砂冷采需要。

井下工具密封设计分析

简述了密封原理和密封失效与密封间隙的关系。通过对井下工具国内外常用O形圈设计标准的设计方法和密封能力进行举例分析,提出了相应的特点和密封性能,并提出了设计建议,对井下工具O形圈密封设计具有参考意义。

井下振动减摩技术研究进展

在大位移井、水平井中,无论是常规管柱还是连续管作业时,由于管柱与井壁接触面大、管柱不旋转等因素,管柱与井壁之间摩阻都很大。井下振动减摩技术利用流体能量通过一定方式使管柱产生振动,从而减小管柱与井壁之间的摩擦力,增加钻头的有效钻压,提高机械钻速,延伸管柱入井位移,可有效降低油田开发成本。介绍了连续管减摩器、声波流动脉冲方法和装置、轴向振荡发生器、降摩阻短节、井下振动减摩器以及水力振动减摩加压器等国内外各种井下振动减摩技术和装置,包括原理、结构设计、特性研究以及现场应用等方面。随着我国复杂结构井的钻井和后续作业陆续出现管柱与井壁摩阻大的问题,对减摩技术的需求也越来越多,井下振动减摩技术发展前景广阔。

新型可丢手滑块捞矛的应用

孤东油田年井下作业达到 180 0井次 ,落物、卡钻事故经常发生 ,井下打捞工作量很大 ,年打捞工作量达 2 0 0井次。普通滑块捞矛 ,结构简单 ,使用方便 ,打捞成功率高 ,深受修井技术人员的欢迎。但是当捞获的落物处于卡钻状态时 ,滑块捞矛无法进行脱手 ,往往使井下事故复杂化 ,给进一步处理造成困难 ,为此 ,研制了可丢手捞矛。目前现场应用 4 6井次 ,成功率 10 0 % ,效果良好。

BEST井下开关井工具在渤海油田试井中的应用

BEST井下开关井工具通过钢丝作业的方式将工具串送入井下工作筒内,脱手坐封于工作筒并密封工作筒以下的测试部分,由已编程序控制流体快速关闭阀的启、闭,实现井下开关井的目的。通过现场实验证明,确实达到预期的效果,具有广阔的推广应用前景和较高的使用价值。

机械式滑套开关多级找堵水技术研究与应用

针对常规插管式多级找堵水管柱不能实现Ⅰ、Ⅲ层合采的问题,以及在封上采下时不能进行反洗和监测动液面影响了部分井生产资料录取的难题,研发了机械式滑套开关多级找堵水技术。该技术工艺管柱主要由Y441-114封隔器、滑套、开关工具、丢手接头及泄压球座等配套工具组成,通过下放或上提管柱使开关工具打开或关闭对应油层的滑套,实现多层之间分层开采或合采。现场12井次的应用结果表明,该工艺开关控制灵活,地面显示明显,调层成功率100%。机械式滑套开关多级找堵水技术为中浅油藏找堵水一体化工艺提供了新的技术支持。

井下工具镍磷镀防腐处理质量分析及对策

对Ni-P化学镀的反应原理和工艺流程作了介绍,对当前油田井下工具的Ni-P镀防腐处理故障情况进行了调查分析,找出了井下工具防腐处理质量不稳定的具体原因,并提出了提高施镀基面的精度要求等相应的改进对策。

找堵水抽油泵研制与试验

油田进入开发中后期,油井供液不足、结蜡、出砂、水侵情况日益加剧,导致油井增油、复产工艺措施难度大,作业频繁、工序复杂、采油成本急剧增加。研制了一种能与各种工艺措施对接的找堵水抽油泵。该泵独特的液压贯通结构和工作原理使其可根据油井的不同措施目的,与相应的定型井下工具进行模块组合,简化油井复合措施作业工序,实现油井定油层开采、蒸汽吞吐采油、多层机械找堵水转抽等增产措施一次管柱作业;同时可进行负压采油、无污染正洗井、清蜡等一系列复产措施。

RFID智能可控开关工具在试油分层测试中的应用

针对传统试油测试工艺在低孔低渗储层开发测试中存在污染地层和不能准确评价油层的缺点,研制了RFID智能井下可控开关工具,采用RFID射频通信技术控制井下开关工具的方法、以电动液压作为动力来源的新型直通式井下可控开关工具。该工具实现了一趟管柱进行分层测试,减少了提下油管次数,避免了压井及提下管柱对地层造成二次污染,缩短了试油周期;同时实现分层测试,准确的评价每层产能及压裂改造效果。

模拟井下环境的下井仪器测试系统

介绍了一种模拟井下环境的下井仪器测试系统。该系统可以模拟石油井下环境的温度和压力等 ,对下井仪器的性能指标进行测试和实验。实际使用和运行结果表明 。

井下工具多媒体课件在实验教学中的应用

分析了多媒体教学软件在井下工具实验教学中应用的必要性,介绍了井下工具多媒体教学软件的开发过程,讨论了井下工具多媒体教学软件在实验教学中的积极作用。

永磁力矩电机在油气钻采井下工具中的应用及发展趋势

永磁力矩电机具有转矩密度高、响应速度快、过载能力强、高效节能等优点,是一种有着巨大发展潜力的动力驱动装置,在工业生产和日常生活等诸多领域具有广泛应用前景。针对目前永磁力矩电机在油气钻采井下智能工具中的应用概况及技术需求,首先简要介绍永磁力矩电机的结构组成及工作原理;其次阐述当前永磁力矩电机在油气钻采井下工具领域的应用情况,包括井下智能滑套、井下封隔器、井下配水器和井下防喷器,系统地介绍了各类井下工具的结构特点和永磁力矩电机的驱动特性,总结出永磁力矩电机作为井下工具的动力源,其结构尺寸主要受井下高温高压的密闭封装环境、油管直径和便于传动等因素的限制,在井下工具驱动中还存在永磁力矩电机的磁功率效率低、耐高温高压能力弱、电源可靠性低等主要瓶颈问题;最后基于这些研究现状和瓶颈问题,探讨今后该类电机在油气钻采井下工具领域的主要研究方向及发展趋势,建议开展增大永磁力矩电机单位长度输出力矩、耐高温设计、电源优化、新型永磁体材料研发等方面的研究,以满足井下工况需求,进一步扩大潜在市场。

井下工具在屈曲油管内可通过性分析

针对井下工具在屈曲油管内上提和下放作业过程中的通过性问题,提出了一个新的局部模型来重点研究井下工具在屈曲油管内的可通过性。根据井下工具在屈曲油管内刚性通过时的几何限制条件,建立了工具可通过的尺寸控制方程。根据该控制方程,讨论了在斜直井眼内工具通过屈曲油管的最大长度,并推导得出了工具的最大长度、最大外径等计算公式。分析结果显示屈曲油管构型(波长、幅度等)对工具可通过性有重要影响。屈曲油管的角位移幅度越大,工具越不容易通过,而较大的波长和螺距有利于工具的通过。这一局部模型分析结果可以结合到井下工具的设计模型中,以避免各种井下事故的发生。

地热井花岗岩地层钻进提速技术研究与应用进展

地热资源是一种非碳基清洁能源,开发地热资源可为实现碳中和提供有力支撑。随着地热资源勘查开发进度的不断加快,花岗岩地层的钻遇率不断提高。花岗岩地层岩石硬度高、可钻性差,钻进难度大,开展花岗岩地层钻进提速技术及应用研究对促进地热资源开发利用有重要意义。本文系统梳理了国内外花岗岩地层钻进提速技术,分别介绍了螺杆马达、涡轮钻具、蓄能式提速工具、液动冲击器、气动潜孔锤等井下提速工具的特点和研究进展,结合钻探工程应用实践对每种提速钻进工具的应用情况进行了分析,针对不同工程地质特点总结提出了提速技术优选建议。对于常规地热井或温度小于150℃的花岗岩地层,宜采用螺杆马达配合牙轮钻头复合钻进技术;对于不含水或出水量较小的花岗岩地层,宜采用气动潜孔锤钻进提速技术;对于温度高于150℃或硬度高、研磨性强的花岗岩地层,采用涡轮钻具复合钻进技术提速效果更为明显。

气动潜孔锤用气动逆止阀的密封特性分析

为分析入岩气动潜孔锤用气动逆止阀的密封特性,采用计算流体力学方法得到了平衡槽间隙密封结构与无槽结构的轴向压力分布、不同形状平衡槽的湍流粘度场分布规律,并计算了不同密封结构的泄漏系数。分析结果表明,采用半圆形平衡槽结构时的密封效果可以满足潜孔锤要求。

无限级滑套连续油管环空压裂工艺在水平井的研究与应用

常规压裂例如产层压裂、混合压裂、封隔器分层压裂均采用一次性压开多个油层的方法,且不能有针对性的压开目的油气层,压裂后参数处理复杂,且成本高,增产效果不明显,不适合大型水平井致密油气层的多段压裂改造。无限极固井滑套连续油管环空压裂工艺,在下套管作业时,滑套与套管同时下入,固井后,依靠连续油管服务工作逐级打开压裂滑套,进行多级压裂。该工艺实现了对水平段精确改造,压裂级数不受限制,可实现套管内全通径,施工快捷,不需钻塞,不污染油层,综合成本低,对我国致密油气多层多段压裂技术探索具有指导意义。

石油井下工具虚拟设计仿真平台的实现

通过研究石油井下工具生产工艺和结构特点,提出了面向对象,特征化、参数化、模块化的数字模型建立方法。结合三维造型软件SolidWorks和可视化的编程工具Visual Basic 6.0,开发了"石油井下工具虚拟设计仿真平台",提供了井下工具的模型建立,模型装配、有限元分析、仿真等基本操作和计算。将程序的集中控制能力、数据库的集成管理能力和三维虚拟设计仿真相结合,实现了井下工具初步设计阶段产品模型的信息化集成设计与管理。