双台肩技术在小尺寸钻铤上的应用研究

对塔里木油田120.65 mm(43/4英寸)钻铤断裂频繁的米兰1井和哈6井进行了分析,认为在超深井小井眼钻进中提高钻铤螺纹抗扭强度是预防钻铤失效的关键。对120.65 mm(43/4英寸)钻铤NC35螺纹加工LE螺纹、应力槽、双台肩后进行了实物抗扭性能试验,证实双台肩钻铤具有很好的抗扭性能。有限元计算表明,双台肩螺纹具有较低应力水平。根据现场使用效果分析,双台肩技术的使用有效地降低了钻铤断裂失效数,值得在小尺寸钻具上推广应用。

旋转导向钻井技术在HJ203H井的应用

HJ203H井是中国石化西南油气分公司在川东北地区部署的第一口水平井。川东北地区地层存在地层倾角大、地层压力高、可钻性差、易井漏、硫化氢含量高等特点,钻井施工难度较大。介绍了旋转导向钻井技术及其在HJ203H井的现场应用。旋转导向技术在该井的成功应用,为钻转导向技术在该区块的进一步推广奠定了良好的基础;同时,为在该区块进行高难度、大位移水平井施工提供一条技术思路,为川东北地区超深气藏的开发提供借鉴。应用钻转导向技术钻出的井眼轨迹圆滑,增加了水平段的延伸能力,提高了水平井的单井产量,旋转导向技术在该井的成功应用创造了良好的经济效益和社会效益。

裂缝性储层钻井过程中的井控问题及技术对策

裂缝性储层与常规储层不同,在钻井过程中,由于裂缝的高导流能力,会大幅度降低地层流体的渗流阻力,使钻井安全窗口变窄,甚至不存在安全窗口,导致该类油气藏钻井过程中会出现非漏即溢或溢漏并存。通过分析总结了该类油气藏井控问题的复杂性及技术对策,有助于提高该类油气藏的钻井速度和成功率。

工业氯化钙加重胍胶压裂液体系研究与现场试验

为了解决现有加重压裂液体系成本高及加重密度低等问题,采用工业氯化钙作为加重剂,研发了一种低成本加重压裂液技术。在分析硼交联剂在氯化钙胍胶基液中交联受阻机理的基础上,制备了耐高浓度氯化钙溶液的交联剂,可在低pH值环境下使高浓度氯化钙溶液和胍胶基液形成交联冻胶。工业氯化钙加重胍胶压裂液具有加重密度高、基液黏度低和耐温耐剪切性能良好等特点,在温度140℃、剪切速率100 s^(–1)条件下剪切2 h后,冻胶黏度大于100 mPa·s。现场试验表明,超深井采用氯化钙加重胍胶压裂液进行压裂施工,施工压力可降低10~15 MPa。研究表明,氯化钙加重胍胶压裂液性能可靠,能够降低超深高应力储层改造施工压力,提高压裂效果,具有现场推广应用价值。

旋转控制头密封胶芯力学行为和失效分析

针对欠平衡钻井中旋转控制头的密封胶芯经常失效的问题,根据旋转控制头的工作原理以及胶芯的材料特点,分析胶芯在几种典型工作状态下的受力与变形规律,以及胶芯失效的形式和原因。结果表明:胶芯的主要失效形式为胶芯侧面拉压疲劳开裂、顶部剪切疲劳开裂、底部疲劳膨胀开裂,以及胶芯内锥面与内圆柱面交界处橡胶的脱落和胶芯内表面划伤、形成沟槽等;胶芯失效主要是由铁芯与橡胶连接部位的应力集中、起下钻中胶芯所受变应力的反复作用、胶芯与钻具间的摩擦力等方面引起的。提出在结构设计、材料选取、操作使用过程中合理地控制上述因素,以改善胶芯性能,提高其使用寿命和可靠性。

井下安全阀国内外研究现状与国产化思考

针对中国井下安全阀研究与发展不足的现状,首先,介绍了井下安全阀结构及分类方法,其次,分析了全球4大石油服务公司与国内企业的油管回收式产品,对比表明,国外不同井下安全阀公司的产品在结构和功能实现上各具特色,但很多核心技术却非常相似,能适用于不同的井深、温度及压力工况,而中国产品只能适合浅井低压环境。接着调研了国内外对井下安全阀一些研究最新情况,对比分析表明,国外研究主要集中在安全可靠性及功能多样化,而中国只能进行初步设计和室内外检测试验的现状。最后结合井下安全阀中国目前技术现状,提出了井下安全阀国产化的亟待解决关键技术以及解决方法与思路,对促进中国井下安全阀系统自主研发与生产具有重要意义。

钻杆接头抗扭强度及材料韧性指标研究——系列专题之八

近年来由于深井、定向井等逐年增多,钻杆内螺纹接头纵裂破坏成为常发事故。钻杆接头的各种纵向开裂属于低应力脆性断裂。当接头横向材料韧性不足时,任何表面损伤及缺陷如摩擦热裂纹等,都可作为裂纹源向纵深扩展。应用失效评估图技术估算表明,横向材料V型缺口夏比试样室温冲击功大于100J时,将显著减少钻杆内螺纹接头纵裂破坏,失效案例统计数据验证了这一结果。

井控设备无线远程集中控制系统设计

在石油天然气井控作业实施过程中,目前存在设备操作繁琐、人员协同要求高、关井时间过长和易发生误操作等不足之处,因此,有必要设计一套井控设备的无线远程集中控制系统,将防喷器远控台和节流管汇的单独分散控制设计为集中控制。该设计优化了控制装置的结构布局,变多人操作为一人集中操作,避免了协同操作要求,降低了人为误操作风险。并且为系统增设了一套无线远程集中控制装置,提高了其应急处理能力。同时,该系统还具有对井控设备关键参数进行实时采集、显示和存储的功能。最后通过实验对该系统功能进行了验证,其完全满足设计要求,有效解决了上述工程问题。

钻杆加厚过渡带几何尺寸的优化选择

钻杆刺漏大都发生在钻杆加厚过渡带消失处,优化选择钻杆加厚过渡带几何尺寸是重要的措施。没有使用常规方法对过渡带进行模拟以研究应力集中系数,而是在有限元中分别观察钻杆内壁和外壁液体流场速度、节点压力等数值的变化,同时改变钻杆加厚过渡带各几何参数,综合考虑流体速度和节点压力场分布,推荐出钻杆加厚过渡带几何尺寸最优组合。

防提安全装置现场应用事故分析与规避措施

防提安全装置是起下钻杆中防止误操作的安全设备,但长时间未对其进行结构改进,且其在应用过程中存在操作不规范情况,从而在油田钻井过程中引起诸多问题,甚至导致一系列严重事故的发生。以某油田防提安全装置现场应用事故为例,从装置系统设计,现场操作和人为因素等方面分析出了此次事故发生的直接原因与间接原因。同时结合其他类似事故的调研分析结果,对防提安全装置提出了可行的优化与改进方案,规范了该装置操作与监督岗位的作业要求,且细化了该装置维护与故障处理的具体措施,从而做到了从多方面预防类似事故的发生。通过应用发现,防提安全装置的事故原因分析方法和规避措施可有效地防止类似故障的发生,提高油气钻采过程井口设备的安全性,其也可作为油田其他类似装置优化改进以及规范现场操作的参考。

超深井5in钻杆使用动力卡瓦可行性评估

超深井使用动力卡瓦起下钻作业时,如钻具的悬重过大,钻杆被夹持部位在强挤压力下,易产生塑性变形,导致"缩颈"损坏,引起重大事故。文中分别采用传统设计方法和使用Abaqus有限元分析软件对某井5 in钻具、悬重220 t、卡瓦夹持长度为420 mm等条件下,对钻杆承载极限分析计算,分析认为在6500 m井深下,5 in钻杆使用动力卡瓦是安全可行的,可行性评估也证明了这一点。

井控风险预报及管理对策

油气井钻进过程中会遇到各种各样的钻井风险,对于超高压储层可能会出现溢流,甚至井喷现象,而对于低压、裂缝性储层则会出现泥浆漏失等问题,最为复杂的是会出现漏溢同层的现象。提高该类油气井钻探过程中的早期溢流或漏失监测对该类油气井安全钻探具有一定的帮助,结合科学合理的井控技术,做到提前预报,科学管理,积极应对,有效避免该类油气井的钻井风险,降低钻井成本,提高钻井成功率。

流-固耦合作用综述

传统的渗流理论一般假设流体流动的多孔介质骨架是完全刚性的,即在孔隙流体压力变化过程中,固体骨架不产生任何弹性或塑性变形,这时可将渗流作为非耦合问题来研究。这种简化虽然可以得到问题的近似解,但存在许多缺陷,而且也不符合生产实际。介绍了有关工程涉及到的流-固耦合问题以及在石油工程中对钻井过程、开采过程中的影响。

焦化加热炉衬里失效分析及改进

介绍了焦化装置加热炉运行情况,对加热炉衬里粉化失效原因进行了分析,采用新型保温衬里结构进行改进后,加热炉运行平稳,保证了焦化装置长周期生产。

高压裸眼油气井钻采一体化井口大四通装置

针对高压裸眼油气井完井转试油时存在的井控风险,设计并制造了钻采一体化井口大四通装置。该装置采取多尺寸套管密封形式和加长防磨套设计,法兰尺寸同时符合钻井防喷器和试油防喷器、采油树安装要求,结构及性能满足钻井和试油、采油工艺。在钻揭高压目的层之前提前安装钻采一体化四通,目的层钻进作业依托一体化四通顺利完成,完钻后直接下入测试-完井一体化管柱进行放喷测试。140 MPa钻采一体化井口大四通在塔里木油田FY104、GL1、ZG70井的成功应用表明,该装置能缩短钻完井周期8 d,降低作业成本,操作方便,可靠性高,适用于高压油气井的试油完井作业。

球形防喷器胶芯密封钻具效果评价

国产球形胶芯的密封性能差、使用寿命低,不能满足钻井作业需求。以FH35-35型球形防喷器胶芯为研究对象,建立胶芯密封钻杆的三维有限元模型。分析结果表明:胶芯上部及底部出现应力集中,是导致胶芯发生破坏的主要原因;密封长度随活塞位移增加而逐步增长,但密封压力的增长却有一段停滞期,指出活塞最小行程不宜低于166mm;胶芯内圆柱高度在210～220mm时,密封压力、密封长度最佳,且密封区域的应力低,有助于提高胶芯的使用寿命。

QC成果的总结与发表

介绍了QC小组总结与发表需要把握的重点,对QC成果的总结和发表需注意的问题进行了分析。指出,成果发表要注意仪态、语速等各个细节,用通俗易懂的语言把小组活动的亮点展示出来,起到交流经验、鼓舞士气的作用。

有效开展QC活动的探索与实践

油田通过10多年组织开展QC活动的探索实践发现,有效开展QC活动不仅需要企业领导重视,提供培训等各种资源,还需要广大基层员工积极参与,要有掌握QC的方法和工具的核心骨干,更重要的是要建立适合本单位特点的成果评审机制,能公平公正地评审出优秀的成果并给与奖励,这样才能吸引更多的员工参加到QC小组活动中来。

高能自动点火装置在地层测试放喷管线中的应用

通过对地层测试放喷点火的需求及可靠性等进行深入分析,对油气井地层测试放喷点火在作业过程中的特点进行了详细介绍,进一步说明了高能自动点火装置的原理及特点,从而得出高能自动放喷点火装置的特点,以此为同行提供参考。

埋地长输管道防腐与质量管理

本文就油气埋地长输管道如何有效应用防腐技术手段,加强质量管理展开研究。针对实际问题制定了科学有效的应对策略。对提升埋地长输管道防腐能力水平,延长服务应用寿命,杜绝安全隐患,创设明显的经济效益与社会效益,有重要的实践意义。