塔河油田某生产井油管压溃失效分析

塔河油田某生产井在酸化压裂+连续油管气举增产过程中,第414根油管发生压溃失效。通过对压溃油管的宏观形貌观察、壁厚测试、腐蚀产物表征以及压溃模拟计算,可以明确第414根油管发生压溃的原因为:连续油管气举过程中注入的氮气中伴随的氧以及酸化压裂过程中的酸液对压溃油管内壁的腐蚀,首先导致油管内壁减薄严重,当其壁厚减薄导致临界挤毁压力小于环空保护液导致的静水压时,油管发生压溃。文章建议后续类似工况生产井进行增产时,可对连续油管气举的注气气源进行优化,选择纯度为99.9%的氮气,同时优化酸化压裂工艺,延长酸压时间。

页岩油水平井连续管底封拖动压裂难点与对策

连续管拖动压裂作为页岩油藏压裂增产的主体工艺之一,为了解决长水平段水平井压裂改造过程中面临的连续管下入自锁、压裂封隔器坐封困难、喷射阶段封隔器频繁解封等难点。文章通过对连续管拖动压裂作业中摩擦系数实验测试、软件模拟工具受力分析和射孔过程套管回压精确计算等方法,针对连续管下入自锁问题提出了利用金属降阻剂和环空泵送压裂工具延长连续管下深的方法,针对压裂封隔器坐封困难问题采用环空泵送辅助封隔器坐封,通过精确计算射孔阶段需要控制的套管回压,有针对性地预防封隔器频繁解封的问题。现场实践表明,上述措施能有效解决水平段2 000 m以内的底封拖动压裂过程连续管技术难题,为后续鄂尔多斯页岩油规模化开发提供技术支撑。

旧油管及油管柱可靠性的控制方法研究与应用

针对油管服役过程中各种失效形式的特征,依据实际情况设计了旧油管现场检测方法,开发了能够满足旧油管使用的专用密封脂,设计并制造了可溶型油管柱试压专用工具,结合现场条件,进一步规范了作业方法。并在某天然气生产区块进行规模应用。结果表明:以上现场检测方法、操作方法和两种产品实施535口井后,保证了入井油管的可靠性,同时结合开发现状,进一步延长了油管的使用寿命,节约各项成本达700万元。

水平井连续油管带压钻塞技术的研究及应用——以HN油田XX凹陷为例

为了解决水平井连续油管带压钻磨桥塞工艺中井控风险高、井筒清理难度大、易卡钻等突出问题,开展了连续油管带压钻塞施工难点梳理分析、作业设备及钻塞工具优选、完善闭式循环地面流程、优化钻塞管柱结构设计和工艺参数等方面的研究,提出了两种工作液组合使用的新思路,并在HN油田XX凹陷风险探井Y1井应用。应用结果实现了井口控压高、钻扫水平段长、单趟钻塞数多等各项施工数据的突破;建立了HN油田XX凹陷深层页岩油井闷井溶塞-小油嘴放喷-带压钻塞的工艺流程,形成了满足长水平段连续油管带压钻塞配套工艺技术,可为今后同类型的作业提供技术支撑和经验借鉴。

高温高压储层“光油管”试油压裂一体化工艺

准噶尔盆地南缘西段清水河组储层埋藏深、高温、高压,基质物性差,试油与压裂改造时受到超高地层压力、超高地层破裂压力、井身结构、管柱及工具结构等因素限制,储层改造不充分。为此,基于南缘西段深层高压油井储层特点,采用环空替入加重液降套压、前置液顶替加重液防超压、油套双流程控压等技术措施,形成了“光油管”试油压裂一体化工艺,其具有降低工具失效风险、可有效监测套压和提高施工安全系数等优点。“光油管”试油压裂一体化工艺在南缘西段超深、超高压井应用了5井次,工艺实施成功率100%,测试成功率100%,其中高泉6井压后日产油量126.81 m^(3),日产气量8300 m^(3)。该工艺有力支撑了准噶尔盆地南缘区块深井、超深井的安全高效试油、压裂,可为同类型井的应用提供借鉴与指导。

海上稠油油田地热水驱工艺技术研究及实践

针对海上M稠油油田具有深层高温地热水资源的现状,在对油田地质特性、原油物性及油藏特点等分析的基础上,提出利用地热能提高稠油油藏采收率的新方法。鉴于该油田生产平台未建造注水设施的现状,开发了一种自源闭式稠油地热水驱工艺及配套工具,同时发展“1拖2”共享水源+分层注水或同井抽油注水技术,即1口井采水+助流回注水,1口井地面注水或同井采油注水,提高了井筒利用率。现场实施结果表明,X1井实现了对4个生产层位进行注水能量补充,对应8口油井见效,日产油能力增加387 m^(3),年增油14.1×10^(4)m^(3)。该工艺对海上相似油田的开发提供了良好的借鉴和指导。

小套管油井杆管偏磨治理工艺技术

油井高含水开发阶段,抽油机井杆管偏磨严重影响油井正常生产,采用塑料内衬油管治理杆管偏磨取得良好效果,但塑料内衬管壁厚3.4~4.5m,减小了油管内径,限制了能够下入的抽油泵型号,对于小套管油井或进行过套管补贴的油井,限泵径情况更加严重,影响抽油机井采油工艺方案的实施。涂层油管的涂层壁厚约0.7mm,对油管内径影响较小,论文研究采用涂层油管治理偏磨的工艺技术,开展了室内试验,优选出激光熔覆油管,进行的现场应用取得良好效果。

海上×油田水平井优质筛管防砂精度优选实验研究

文章采用室内动态驱替实验的方法探索出砂规律,优选筛管防砂精度,为水平井防砂设计提供实验支撑。利用岩芯驱替装置,基于储层真实岩芯和油砂制作填砂管岩芯,模拟该油田水平井全生命周期产液量范围内防砂筛网不同孔径、不同筛网层数、不同筛网组合方式下的出砂规律。通过系列防砂实验优选得到防砂筛网的精度以177μm较优,筛网的层数为2层,筛网的组合方式为1层595μm支撑网+1层177μm过滤网+1层595μm支撑网+1层177μm过滤网,现场4口井的应用情况表明防砂效果优良,可为后续井的防砂设计提供借鉴。

连续油管压裂用平衡阀优化设计与试验

为解决水平井桥塞射孔联作分段压裂工艺存在的储层改造不均衡、压后钻塞风险大等问题,开展了连续油管拖动压裂和无限级固井滑套分压工艺研究应用,其核心技术指标是井下工具组合的使用寿命和施工安全性。作为井下工具组合的主要组成部分之一,平衡阀的开关及密封性能直接影响整个现场施工质量、效率和成本。进行了平衡阀结构优化,通过插入密封总成结构和处理工艺优化设计,提高平衡阀多次开关密封可靠性,同时降低工具维护成本;通过阀杆排砂结构设计,避免压裂沉砂导致开启困难,保障现场施工安全。室内试验承压70 MPa,开关次数≥50次,现场试验2口井8层,施工成功率100%,压裂后工具提出完好,具备继续使用的条件。试验结果表明,优化后的平衡阀开关及密封性能可靠,可以满足水平井多级压裂安全性和经济性要求。

Comprehensive Control on Microstructures and Properties of Medium Carbon V-N Microalloyed Steel Seamless Oil-Well Tubes of Hot-Rolling Non-Quenched/Tempered

The relationship between microstructures and mechanical properties of a medium carbon V-N microalloyed steel used for N80 seamless oil-well tubes of hot rolling non-quenched/tempered (non-Q and T) was investigated.The results have shown that volume percentages of upper bainite,modified bainite and ferrite have a decisive influence on impact energies of steel tubes.When the total volume percentage of bainite is larger than 5%,the impact energy of tubes can not satisfy with the industrial criteria.Moreover,if the total volume percentage of bainite is smaller than 5%,then the impact energy of steel tubes enhances with volume percentage of ferrite increasing.The final microstructures have closely relation with tube billet quality,controlled cooling temperature after tube rolling and cooling method after stretch-reduction-diameter.High quality of medium carbon V-N microalloyed steel for non-Q and T oil-well tubes can be produced through comprehensive control of microstructures and mechanical properties in sub-procedures,especially for tube billet quality and controlled cooling parameters.

海上油气田电潜泵采油井油管漏失常见故障及预防措施

在海上油气田油气开采过程中,电潜泵采油井常出现油管漏失的问题,分析认为油管加工工艺不合格、人员拆装操作不规范、举升油、气、水、砂等混合物流腐蚀或冲砂作用、Y-TOOL工作筒密封O圈失效、井斜大造成油管与套管偏磨腐蚀等原因所致。针对油管漏失,介绍了海上油气田常用的处理方法。此外,有针对性地提出了油管漏失预防措施,对于其他海上油气田,均具有显著的借鉴意义。

抽油机井油管载荷及应力应变分析

将自制开发的新型载荷测试仪和模拟油管工况测试台 ,成功地用于油管载荷及应力应变的实测试验。在此基础上 ,应用大型有限元分析软件ANSYS ,对油管在各种工况下的应力和应变进行了计算。结果表明 ,抽油机井油管受到的是拉—拉疲劳载荷 ,处于有阻尼强迫振动状态 ,是油管产生疲劳断裂的基本条件。最危险点在接头的第一啮合齿的齿根处 ,最大应力应变值一般均超过屈服极限。在正常工况下 ,尽管危险点应力应变水平很高 ,但是仍处于低弹性应变幅循环状态下 ,所以油管能较长期地在井内服役 ;当发生非正常工况时 ,油管内的最大应力应变幅可能达到强化段 ,在循环载荷作用下会产生较大的塑性应变幅 。

钢中残余有害元素对油井管质量的影响

钢中的残余有害元素致使钢材产生红脆性表面裂纹和具有回火脆性倾向 ,并使耐热钢的热强性降低。因废钢中残余有害元素含量较高 ,为降低油井用钢的残余元素含量 ,应在电弧炉炉料中加入一定比例的生铁 (铁水 )

漏磁场法测量油管壁厚的研究

在石油开采中 ,油管内壁杆状磨损和内外壁大面积腐蚀引起的壁厚减薄缺陷是造成油管失效的主要原因之一。本文提出了一种油管壁厚漏磁场测量方法 ,结果表明 ,该方法具有精度和灵敏度高、可在线测量等特点 ,为表面受油泥或其它非导磁性材料覆盖的旧油管的现场检测提供了新的方法与手段。

油管缺陷在线检测仪的研究

文中研究了油管局部缺陷和壁厚减薄缺陷的漏磁场检测原理。研制了一种新型的井口式油管缺陷检测仪 ,缺陷检测传感器的组合式探头具有自动张合、浮动和随动功能 ,能够满足油管在线检测对检测传感器的要求。仪器可用在井口对油管进行在线连续定量检测 ,检测结果不受管表面的油泥或其它非导磁性材料的影响。测试表明 ,该仪器具有精度和分辨率高 ,结构简单 ,安装方便 。

定向井中油管柱优化与强度计算校核

海上油气田开发时基本上采用丛式定向井。近几年,随着钻井技术的进步和油田开发的需要,陆上油气田的定向开发井和侧钻弯曲井也在逐年增多。对这些定向井如何设计优化油管柱,包括优选油管尺寸、计算校核油管强度、确定油管选材等,尤其是油管柱在弯曲井段的受力状况分析、各种受力强度计算,已经成为困扰现场采油工程师而急待解决的技术难题。为此,文章通过油管尺寸对产量的敏感性分析,单级和多级管柱中油管尺寸优化原则、优化方法、管柱的经济性安全性探讨,以及油管柱在不同工况条件的定向井中受外挤、内压、轴向应力、弯曲附加应力等的分析和计算,给出了定向井中的油管尺寸优选、油管柱设计和强度计算校核方法,解决了定向井中的油管柱设计、校核技术难题。对海上油气田定向井和陆上侧钻弯曲井的油管选材、油管尺寸优化、油管柱设计起指导和参考作用。

多元磷酸酯酸洗缓蚀剂的合成与应用

文章评价了目前各类缓蚀剂在石油和天然气的钻采及输油气管道工程中所发挥的重要作用,简述了近年来绿色缓蚀剂的发展趋势,介绍了以多元醇和多聚磷酸为主要原料合成新型多元磷酸酯酸洗缓蚀剂的方法,及经过大量实验得出的合成新型多元磷酸酯缓蚀剂的最佳条件。针对输油气管道的作业环境,文章介绍了采用挂片实验对新型缓蚀剂在强酸性条件下的缓蚀效果进行评价的方法。文章还根据多元磷酸酯的缓蚀机理讨论了协同效应对其缓蚀效果的影响,并总结了多元磷酸酯酸洗缓蚀剂的优势,提出了改进其缓蚀效果的设想。

高含水原油对油管和抽油杆摩擦磨损性能的影响研究

在实验室考察了油井产出液含水量对抽油杆和油管摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察了抽油杆和油管试样磨损表面形貌.结果表明:当油井产出液含水量处于70%～85%之间时,抽油杆和油管摩擦副的摩擦系数和磨损率随含水量增加呈增大趋势;当油井产出液含水量小于70%或大于85%时,摩擦系数和磨损率变化较小;油井产出液含水量对抽油杆和油管试样磨损表面形貌亦具有明显影响,当含水量较低(55%)时,抽油杆和油管磨损表面较光滑,存在少量犁沟;而当含水量较高(95%)时,磨损表面出现宽而深的犁沟,呈现严重粘着和擦伤迹象.

一种油管缺陷量化识别技术

对油管缺陷量化识别技术进行了研究,基于缺陷分类,通过分析缺陷漏磁信号,选取了信号特征量并进行了分类;利用人工神经网络解决了信号特征量与缺陷几何外形特征之间的非线性映射问题;建立了基于特征分类的油管缺陷量化识别模型。实验表明,该技术能满足油管缺陷量化识别精度要求,应用前景广泛。

隔热油管技术应用于海上稠油常规生产井数值模拟分析

提出了将隔热油管应用于海上稠油常规生产井实现保温降粘开采的观点,并通过数值模拟方法对各种工况下隔热油管的性能进行了分析,得到了隔热油管使用效果与产液量、含水率、气油比及下入深度的关系,为隔热油管技术在海上稠油油田开发中的应用奠定了基础。