利用控制头酸化测试联作的新方法

采用采油树进行酸化作业，安全可靠，但在原钻机试油过程中，采用采油树酸化作业工作量大而繁重，存在一些不便之处。利用控制头替代采油树酸化作业，可以解决困扰酸化施工时来回倒换井口的难题，并且可以缩短试油周期，减少管柱起下钻次数，为含硫化氢油气井的施工提供了安全保障。1997年以来，在塔中26井、塔中126井利用控制头实施酸化作业并获得成功，为酸化测试联作及超深高含硫井的施工积累了实际经验。     

超深水完井工况水下卧式采油树结构强度评估

水下采油树作为深水完井作业的关键设备,其可靠性对深水完井作业的顺利实施有很大影响。在建立隔水管-采油树-井口-导管系统有限元模型的基础上,分析了水下采油树局部受力模型,提出了完井工况下采油树结构强度评估方法和流程,识别强度弱点部位,同时分析了作业船偏移、水深和油管长度对水下采油树应力特性的影响规律。分析结果表明,水下采油树主要受力部位为采油树主体圆筒,进、出油管道受力较小,采油树最大等效应力出现在树体上部圆筒凹槽处;水深2 500 m、作业船偏移5%时采油树等效应力710.7 MPa,接近其材料屈服强度785.0MPa;弯矩方向对采油树受力影响较大,随着弯矩方向与采油树进、出油孔道轴线的夹角在0°~360°之间变化,采油树最大等效应力变化幅度达43%。     

南海深水油田智能井修井挑战及对策

随着深水油田的不断开发,深水边际油田修井作业也将越来越普遍。中海油首次动用半潜式钻井平台对L油田实施批量修井作业,并完成了一口智能井修井,作业难度高、费用高、风险高。作业过程中创新地采用了柔性连接管柱组合回收水下采油树帽,优选了采油树阀门远程控制模式,细化了油管挂回收程序,避免水下湿接头损坏,有效识别了单罐双泵智能完井管柱下入风险并采取应对措施,形成了一套完善的深水边际油田修井作业技术,对以后深水边际油田修井作业具有一定的借鉴意义。     

深水水下采油树下放作业窗口研究

深水水下采油树的下放安装作业环境载荷非常复杂,确保采油树的下放作业安全是亟待解决的问题。为此,分析了水下采油树下放作业过程,建立了下放管串力学模型,确定了采油树下放作业准则,建立了采油树下放作业窗口分析方法及流程,并研究了采油树质量、波浪周期、浪向角和水深对采油树下放作业窗口的影响。研究结果表明,在表面流速小于0.85 m/s、波高小于7.2 m的情况下,采油树可实现安全下放;采油树质量增大导致下放作业窗口变小,主要影响作业窗口的最大有效波高;波浪周期在9~11和15~29 s时下放作业窗口较大,不同浪向角下推荐平台艏向与波浪成45°;随着水深的增加采油树下放作业窗口逐渐变小,水深对窗口的最大有效波高影响较大,对最大表面流速影响很小。     

一种新型井口保护器的研制与应用

为解决海上油田采油树耐压等级低,难以在不更换井口装置的情况下进行施工压力高于采油树耐压等级的解堵措施作业问题,开发应用了一种新型井口保护器。这种井口保护器将施工管汇与油管悬挂器连接,高压液流与采油树内腔完全隔绝,使施工液体不经过采油树而直接进入井内,从而实现了对采油树的保护。新型井口保护器具有结构简单、操作和维修保养方便、占用空间小、动用物资少、密封可靠、安全性高、通用性强等特点,尤其适用于海上平台使用。实践表明,使用新型井口保护器能保证高压作业的顺利进行,高压作业后,采油树试压合格并能正常安全使用,使用井口保护器将大大节约井口装置更换费用和修井费用,缩短了作业周期,提高作业效率,可进一步推广使用。     

不压井作业新工艺

辽河油田科学技术研究院采油工艺研究所研究的不压井作业技术,已于1986年12月通过鉴定,1987年开始在辽河油田内部推广。采用新工艺后,可使生产井更换管柱时不再进行压井作业。它适于在自喷井、注水井和抽油井中使用,可用于不压井起下抽油杆、不起抽油杆向井内挤轻质油和低产井热洗时防漏等工艺中。此外,还可用于不压井更换采油树大四通以上任何零件,起油管时清除油管外壁原油等。新工艺技术包括3种新设计的工具及相应的施工方法。     

渤海油田新型井口保护技术的研究与应用

由于海上油田大部分采油树承压级别较低,注水井在进行酸化压裂和微压裂作业时,通常需要拆除井口、起出生产管柱然后进行相关作业,存在作业时效低、费用高的问题。为了解决上述问题,通过设计一种新型井口保护装置,实现了不动管柱完成酸化压裂和微压裂作业,避免了采油树承压的风险。本文阐述了新型井口保护器的主要结构及原理,并以渤中34-1F油田某井为例,详细介绍了现场作业流程和应用效果。     

深水卧式采油树完井坐落管柱应用技术研究

针对国内外深水油气田开发广泛采用卧式采油树进行完井的特征,需要配套引入完井坐落管柱进行水下采油树油管挂的安装及锁定。在对深水完井坐落管柱系统适应性及重要性阐述后,介绍了深水完井电液控坐落管柱的设计准则,并重点对关键核心工具包括水下测试树、承留阀、储能模块、立管控制模块及油管挂送入工具的功能选型进行了分析总结,并结合南中国海深水完井作业实践,对坐落管柱现场应用期间水下BOP组内部配长的关键点进行了归纳阐述。研究结果可为今后深水完井设计及现场作业实践提供借鉴和参考。     

带压更换采油树技术

为解决传统方法更换生产井和注水井采油树下总闸门时存在的施工周期长、作业成本高、易造成储层污染的问题,进行了带压更换采油树技术研究。从封堵油管、密封井口、下入和起出油管堵塞工具入手,设计了能承压35 MPa的油管堵塞器,抗拉240 kN的打捞筒,最大拉力157 kN、最大推力227 kN的双向液压缸和抗内压70 MPa、密封压力35 MPa的防喷管等关键工具,制定了带压更换采油树工艺流程,形成了带压更换采油树技术。带压更换采油树技术在大港油田ZH4×2井进行了现场试验,与未应用该技术的油井相比,占井周期缩短约20 d,提前恢复注水约400 m3,节约费用约7.8万元,并且有效避免了储层污染,保持了油藏的注采平衡。这表明,带压更换采油树技术能显著缩短作业周期,降低作业成本,具有广泛的推广应用前景。      

基于OrcaFlex水下采油树钢丝绳下放作业窗口研究

水下采油树的下放安装作业环境载荷非常复杂,下放作业窗口是我国南海水下采油树下放过程中亟待解决的关键问题.针对东方1-1气田73 m水下采油树钢丝缆绳下放安装方法,分析了水下采油树下放作业过程.利用OrcaFlex建立了工程船-钢丝缆绳-水下采油树系统的耦合模型,研究了不同浪高、流速、波浪方向角等关键因素对水下采油树安装...     

Macondo深水井漏油事故防喷器系统失效原因分析

深水防喷器系统是深水井控的核心设备,它的失效是导致Macondo深水井漏油事故的重要原因之一。为了识别Macondo井防喷器系统的主要失效原因,采用故障树分析法结合其防喷器失效过程进行分析,建立了具有14个基本事件的系统失效故障树。通过求解故障树的最小割集和径集,分别找出了系统失效的10种模式,对基本事件进行结构重要度计算,结果表明,剪切面有钻杆接头、内BOP阀门未关闭、水下蓄能器漏失等是导致系统失效的主要原因。对Macondo井防喷器系统失效概率的近似计算与实际情况相符,验证了失效原因分析的正确性。该研究有助于对Macondo深水井漏油事故的进一步分析,对深水防喷器的设计和选用也具有一定的理论指导作用和参考价值。      

140MPa气密封试验装置在采(油)气井口装置的应用

采(油)气井口装置的气密封特性对保障其现场使用安全和环保至关重要。建立140MPa气密封试验装置,将进一步提高井口及井控装置的可靠性、减少和避免井喷失控着火事故的发生。它能对采(油)气井口、节流压井管汇、防喷器、套管头、平板阀等进行气密封试验,促进国产井口装备质量的提高。气密封试验结果可为生产厂、用户提供设计、生产、装备及使用方面的质量改进信息。     

试井钢丝新型多功能堵头的设计应用

针对常规试井防喷堵头没有防掉功能,密封性差、密封橡胶不易更换的缺点,对常规试井防喷堵头进行了改进,研制出试井钢丝新型多功能堵头。该堵头具有防掉、润滑、操作简便等诸多优点,经现场应用,测试安全性和工作效率得到很大提高。     

东海平湖BG-2井井口回接的实践与认识

平湖BG - 2井是一口重钻井 ,其原井口的永久导向架已被回收 ,无法使用用于回接导向绳的回接器 ,所以本井防喷器如何回接就位就成了首先要解决的问题。文章分析防喷器就位回接时存在的风险 ,详细地介绍了防喷器就位的全过程 ,及对在就位过程中使用到的钻具组合的作用进行分析和说明。本井防喷器成功就位为半潜式平台无导向绳井口回接提供借鉴 ,同时还可从中汲取经验和教训。     

深海半潜式钻井平台钻井系统选型探讨

着重对井架作业系统、防喷器组与采油树处理系统、隔水管处理系统、隔水管张紧系统、钻柱运动补偿系统及高压泥浆系统等对深海半潜式钻井平台主尺度、总体性能和布置方案的影响作了分析探讨。     

基于FTA定性的简易水下井口设计可靠性分析

水下井口作为水下生产系统的核心装备,下端连接导管和套管,上端支撑防喷器组和水下采油树等水下装备,是整个水下生产系统的重要组成部分。特别是在浅海作业环境中,外部易受到风浪影响,一旦发生失效,将会造成严重的后果。基于浅水水下井口的结构特点,建立了水下井口失效事故树模型(FTA),划分了基本事件和最小割集,分析了基本事件结构重要度,对水下井口装置关键部件的风险程度进行了评估。结果表明:低压井口头、环形密封总成、高压井口头、套管悬挂器、防磨补芯装置和导向基座是水下井口设备发生失效的关键部件。针对失效关键部件提出设计优化建议,从而提高海洋油气生产的整体安全可靠性。为建立一套适用于浅水简易水下井口及采油树风险评估与安全可靠性技术体系提供了重要参考依据。     

天然气水合物钻采船BOP移运系统配置方案浅析

简要介绍国内3个比较典型深海浮式钻井平台BOP移运系统的系统组成、布置及系统工作流程,总结BOP移运系统布置的影响因素。引申出适合某新型天然气水合物钻采船的BOP移运系统。     

风载对连续管作业防喷器组合法兰密封性的影响

我国西部油田风沙活动对连续管测井中地面防喷装置法兰密封性能影响很大。为此,建立了防喷器组合底部法兰、密封垫环和连接螺栓的全结构有限元计算模型。应用该模型分析了连续管作业工况下多种风载对法兰连接密封性能和螺栓强度的影响,同时对比分析了防喷器组合有无支架支撑时的密封状态以及连接螺栓的应力水平。计算分析结果表明,在6级以上风载作用时,防喷器组合必须采用支撑装置,并通过计算求得支架支撑情况下的极限弯曲曲率,为施工过程中支架刚度的选择提供了参考。     

气井测试高压防喷盒的改进

对旧式防喷盒的设计缺陷进行分析，并指出实际应用中存在的问题。应用CAD软件设计制作的改进型防喷盒克服了原设计的不足。经室内实验和现场应用，新设计的防喷盒密封效果较好，有效防止了测试过程中油、气外泄现象，大大提高了现场施工中的安全系数和工作效率。     

RT-Ⅰ型热采套管头的研制与应用

针对稠油热采井预应力固井中存在的问题，研制了一种适用于稠油热采井预应力固井的新型套管头。该套管头结构设计合理、操作简便，首次在国内实现了热采井带防喷器进行有控条件下的预应力固井。使用表明，该套管头能确保预应力固井工艺的实施效果和有效控制井下套管受热伸长，保证了油田对安全生产的要求。文章着重介绍了新型套管头的结构、工作原理、套管悬挂载荷的计算、室内试验、推广使用及效果分析。