风电安装船主弦管吊装工装设计与强度校核

为保证海上风电安装船吊装的绿色和经济性,以某风电安装船桩腿主弦管吊装为例,对现行船厂主弦管吊装方案进行分析,提出新型主弦管吊装工装结构,并采用有限元方法对不同工况下主弦管起吊阶段的受力与变形情况进行分析。结果表明:新型主弦管吊装工装结构的强度满足规范要求。研究成果可为风电安装船主弦管吊装工装设计提供一定参考。

全套管柱自动化集成控制系统开发与应用

针对我国石油钻井技术向自动化、智能化方向发展,但缺少与其相匹配的自动化、智能化的管柱处理系统的问题,对管柱处理自动化的核心部分集成控制系统进行开发。该系统采用星形网络拓扑结构的设备通信方式以及独立备用通信系统,实现采用双机双控的方式实时显示和控制的目的。设计了全套管柱自动化集成控制系统的3个重要组成结构,即视频监控系统、安全互锁以及钻台面AI智能监控。将该系统应用于某8 000 m钻机现场。结果表明:该系统能够对钻台面各管柱自动化处理设备的待机状态和运动情况进行实时监测,具有对人员进入安全红区进行预警识别,实时监测井队现场的火苗烟雾、人员是否佩戴安全帽、吸烟、人脸及跟踪等20多项功能,自动化和智能化程度更高。配合司钻房“一键式操作”控制配套的管柱自动化处理装置实现下套管等过程中管柱传送和搬运、起下钻以及直接驱动和控制,进而实现钻进的目的;该控制系统各项技术指标均满足现场作业要求。

普光水平井投产一体化管柱及参数优化

普光气田水平井具有井深、射孔井段跨度大、射孔厚度大的特点,储层层间非均质性非常严重,Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类储层交错分布,部分井存在边底水。为了实现水平井段均匀布酸、提高酸化效果、稳气控水等目的,通过对水平段注酸井筒流动压力分布、吸液强度分析,确定出普光水平井投产一体化管柱的封隔器卡封段级数、滑套下入位置、滑套孔径、孔数、尾管下入深度等参数。通过理论分析和数值模拟计算,研究了普光高含硫水平井不同完井方式下的酸压(化)投产一体化管住的结构及参数优化方法,为高含硫气田水平井分段酸压(化)管柱设计提供了技术思路,提高了普光水平井的酸压(化)效果。

无锚定不蠕动分层注水管柱的研制

对细分注水管柱蠕动原因进行了分析研究,对细分注水管柱进行了受力分析,在此基础上,对细分注水工艺管柱的结构和工具进行了改进设计。通过现场试验,开发了这套无锚定不蠕动分层注水管柱,有效地解决了细分注水管柱蠕动问题。

井下管柱状态测试短节的机械结构设计

为深入了解高压分层挤注过程中,井下液体温度、压力以及管柱承受的轴向力和伸缩蠕动等状态参数,研制了井下管柱状态检测系统。介绍了该系统的基本功能,着重分析了井下测试短节的机械结构及布局,总结了井下管柱的内外筒强度设计及校核方法;简要介绍了应变片贴片处弹性体的设计原则,并指出了高温高压条件下如何分析评价弹性体的结构强度和应力水平,以及热应力、流体压力对拉压力测量的影响;提出了摆动式机械接触滚轮测量管柱蠕动位移的方法,论述了位移测试组件的基本原理及结构。

井下管柱状态检测系统的研制

在高压分层挤注过程中,井下管柱由于承受巨大的轴向力而产生轴向蠕动,容易引起封隔器的解封或破坏,导致注水失败。目前,对井下管柱受力和伸缩蠕动的研究主要集中在理论分析上,而对其实际工作状态的检测研究还不够深入。因此,设计了一种测试井下温度、压力、管柱所承受轴向力及其伸缩蠕动等状态参数的井下管柱状态检测系统。论述了该系统的整体构成和基本工作原理,提出了一种新的位移测量方法;基于试验数据,对该系统的测试精度进行了分析,并针对存在的问题提出了改进方案。

分层合采工艺管柱研究与应用

英台油田萨-高油层层间压差大,层间矛盾突出,针对这一现状,提出了分层合采技术。通过7口井 的现场试验表明,分层合采技术不但解决了层间干扰问题,而且大大提高了油井的产油量,有一定的应用前景和推 广价值。文中对其结构、工作原理,技术参数等进行了详细的介绍。

热洗井不污染油层抽油管柱的设计及应用

This paper describes the main principles of the non-contamination pumping pipe string, that is, use the perforated slip packer and the check valve to separate the cleanout liquid from the formation at certain location at the lower part of the pump, so as to prevent the well cleanout liquid from killing the well and contaminating the oil reservoir.

独立气举管柱力学分析及优化设计

常用的气举采油管柱存在的问题是气举阀易失效,不能投捞进行更换,严重影响管柱的效率和使用周期。为此,进行了独立气举管柱力学分析及优化设计。优化设计的关键在于确定气举方式、管柱组合方式、气举阀位置和个数、封隔器和单流阀作用、扶正器修复管柱变形以及保证投芯作业成功等因素。管柱经过力学分析和强度校核,可从理论上明确A型和B型独立气举管柱结构的可行性,为现场应用提供了科学依据。

双管注汽技术在稠油水平井开发中的研究应用

辽河油田稠油水平井均采用筛管完井,注汽过程中采用笼统方式注汽,受油层非均质及周边采出影响。蒸汽局部突进、水平段动用不均,测试资料显示水平井水平段动用不均的井约占80%.水平井段动用较好的约占总井段的1/3—1/2。针对辽河油田的中深层稠油油藏,为了减少热损失、提高隔热效果.采用同心管双管注汽,井口实现配汽量的调整。实施效果表明,采用双管注汽后.水平段动用得到较大幅度的改善。生产效益也得到了较大幅度的提高。

基于虚拟仪器的随钻井下管柱多参数测量系统

为了了解钻井管柱在井下的真实状态,运用虚拟仪器技术,研究设计了一种井下管柱多参数测量系统。该系统由井上和井下随钻两部分组成,井下随钻部分作为一个接头接在下井管柱上下入井内,可随钻实测井下管柱的三轴加速度、轴向力、扭转力和弯曲力等运动与受力参数。其测量过程可以自动进行,也可由地面通过钻井液压力脉冲进行人为控制。整个系统采用模块化设计,充分体现了虚拟仪器技术的灵活性和实用性。模拟试验和现场试验均证明,该系统能正常启动,采集到的井下管柱受力与运动状况数据准确,且与现场工作状况基本吻合。

ZF皮碗封隔器及其应用

ＺＦ皮碗封隔器以其皮碗的金属骨架结构来提高封隔器的承压能力，密封是靠皮碗与套管内壁的过盈和井内压差来实现，所以所需零部件少，加工组装方便。修井时可直接上提起出管柱，不需要附加其它动力设备。该封隔器与洗井开关、ＳＭ水力锚、循环开关等井下工具配套可组成新颖实用的泵上洗井管柱和酸化注入管柱，这两种配套管柱经现场１６井次试验证明了其技术的可靠性。对于皮碗上部出砂严重的井，为防止起出困难，应慎用该型封隔器。

非API油井管技术在中国石化四川天然气勘探区块的应用

介绍了中国石化四川天然气勘探区块在完井工程所遇到的油井管技术难题,主要体现在海相气井油层套管设计和高温高压含CO2气井油套管材质选择两个方面。针对高强度与抗硫能力要求之间的矛盾,采取了组合套管解决方案。针对存在CO2腐蚀的气井井筒安全经济设计的技术难题,对于腐蚀极严重的情况,采取了生产管柱和封隔器预座封段选用HP1-13Cr非API油井管柱的解决方案;而对于腐蚀较轻的情况,采取了普通材质油井管+特殊螺纹+封隔器完井的解决方案。上述技术方案已在井场得到成功应用。

印尼M油田注水管柱及注水温度设计分析

油气井分层注入管柱的优化设计对现代注水工艺的作用越来越重要。M油田具有油层温度高、油层埋藏深度浅等特点。在满足M油田注水压力条件和注水管柱强度要求基础上,通过对比分析注水压力、注水量、以及注水管柱管径3者之间的关系,优化M油田注水井注入管柱设计。同时对影响注水开发效果的注入水温度进行优化设计。通过分析注入水温度、注水量,以及注入时间来预测井底温度,综合分析之后给出最佳的注水温度,提高油层保护效果。

深部火山岩储层压裂改造主要技术对策

针对大庆深部火山岩储层岩性复杂、裂缝和孔洞发育的特点,通过分析归类,总结了压裂施工的技术难点,即:现有常规压裂设计方法针对性不强;测试压裂解释分析评价还需要完善;控制措施有效性差;压裂管柱还不适应高温高压及分层压裂需要等问题。提出了相应的技术对策:采用系统压裂优化设计方法、压裂风险预测技术、测试压裂解释和现场控制技术有效地指导了压裂施工。2002年以来大庆徐家围子地区火山岩储层压裂获得了压后产量的突破,通过现场试验证明采用的技术对策是有效的,给出了现场施工的多个实例,并提出了今后研究的方向。

抽油杆断脱对抽油机井管柱设计的影响

目前,油管柱的设计大多是参考套管设计的标准,通常油管柱的设计也没有考虑抽油杆断脱后对油管柱底部的冲击载荷的影响,本文建立了抽油杆断脱后冲击载荷的数学模型,结合实例计算得出冲击载荷的具体大小,并编制了相关软件,对油管柱的设计提出了新的建议。

齐40块水平1井采油技术

针对齐平１井特殊的完井方式，采用１１４ｍｍ隔热管与６２ｍｍ油管匹配注汽管柱，以保证井底有较高的蒸汽干度。同时，根据油层物性数据，应用计算机软件，优化设计了注汽速度、注汽量、井底蒸汽干度、焖井时间等参数。从第一周期开采过程看，注汽效果较好。另外，又对齐平１井水平井段长、油层位置深的特点，研制并应用了水平井机械开启式抽油泵。该泵泵效达到５２．３％，实现了充分利用地层能量，提高油井产能的目的。

俄罗斯萨哈林3号维尼区块海上测试技术

海上测试工艺的合理与否至关重要。本着简单、实用及安全的原则设计了TCP-DST射孔测试联作管柱,为节省海上作业时间,尝试采用了二开二关的开关井制度,利用地面试油设备和数据采集系统,形成了科学、合理、实用、安全的海上测试工艺技术,并在俄罗斯萨哈林3号维尼区块海域3口井上成功地实施了测试作业,获得高产油气流,取全、取准了各项测试资料,为平台后续的弃井作业、拖航及复原赢得了宝贵的作业时间,大大降低了萨哈林海域冬季海上作业的风险,同时,也节省了作业费用。

新型管柱式气液旋流分离器

管柱式旋流分离器是一种带有倾斜切向入口及气体、液体出口的垂直管。它依靠旋流离心力实现气、液分离 ,与传统容器式分离器相比 ,具有结构紧凑、重量轻、投资节省等优点 ,是替代传统容器式分离器的新型分离装置。在气液两相旋流分析的基础上 ,建立了预测分离性能的机理模型 ,该模型包括了入口分离模型、漩涡模型、气泡及液滴轨迹模型 ;依据机理模型 ,提出了管柱式旋流分离器工艺设计技术指标和工艺设计步骤 ;计算示例显示分离机理模型是合理的 ,适于工程设计。

100m跨预应力张弦式管道优化设计研究

对100 m跨预应力张弦式管道的矢跨比、垂跨比及上、下弦截面等设计参数进行了有限元分析与优化,并分析了不同支承条件下该结构的非线性稳定性.以优化后的设计方案为原型,通过1:15缩尺模型的预应力张拉与加载试验,进一步研究了张弦式管道的全过程受力性能.结果表明,半跨荷载工况在张弦式管道设计中起控制作用;张弦式管道对平面外的几何缺陷较为敏感,通过合理设置侧向斜撑可以保证结构的平面外稳定性;有限元计算值与试验结果吻合良好.