新型气动钻杆卡瓦在钻井生产中的应用

在起下钻作业时,双吊卡和手提式卡瓦作业方式存在着工人劳动强度大,工作效率低,安全性能差等问题;现有的动力卡瓦存在自动化程度低,卡瓦体工作高度高,国外卡瓦价格昂贵等问题。新型气动卡瓦体的工作高度低,可自动刮泥,并具有安装操作简便、自动化程度高、悬挂能力大等特点。在钻井生产中推广应用新型气动钻杆卡瓦,可减轻工人劳动强度,提高工作效率。     

阶梯式气动钻杆卡瓦的研制

针对目前钻杆动力卡瓦存在的自动化程度低、卡瓦体工作高度高、国外卡瓦价格昂贵等问题，研制了新型气动钻杆卡瓦。该卡瓦利用气缸进行卡瓦体的升降，可设计较长的卡瓦体，保证卡瓦有较大的悬挂能力；气缸固定在大方瓦内，有效降低了卡瓦体的工作高度。经台架试验各项指标均达到SY5049—91标准要求。现场应用表明，该卡瓦可减轻工人劳动强度，提高工作效率，并具有安装操作简便、自动化程度高、悬挂能力大，卡瓦体工作高度低等特点。     

管材工业和装卸防腐工具的新进展

为了减少套管、井口设施以及钻具的腐蚀损坏，以提高完成井的使用寿命，应用了耐腐蚀钢材。抗腐蚀的特性主要是由管材表面的完好性而确定的。由于不正确的作业以及通常的大钳、卡瓦之类工具的影响，造成管材表面的损坏，产生腐蚀并不断扩展。为排除这种不良影响，研制开发了一些工具设备，这样可以避免或减少因工具和装卸不当对管材表面的损坏。新开发的液压大钳抓取部分以及整体背钳是由摩擦件传递扭矩，被称作无痕齿板。专门开发的     

一种新型的气动套管卡瓦

为了革新下套管传统的落后作业装备,80年代初国外己推出气动套管卡瓦产品。这类产品无论在劳动强度、工效、安全、可靠等方面都远远优于在用的传统装备。文章以美国BJ公司的500US ton级产品为例,列数了它的性能参数、结构原理和操作步骤。目前我国海洋和沙漠油田已明确规定:下套管时现场必须配备这类产品。限于进口价格昂贵,我国的同类产品业已问世。     

管材作业和装卸防腐工具的新进展

为了减少套管、井口设施以及钻具的腐蚀损坏,以提高完成井的使用寿命,应用了耐腐蚀钢材。抗腐蚀的特性主要是由管材表面的完好性而确定的。由于不正确的作业以及通常的大钳、卡瓦之类工具的影响,造成管材表面的损坏,产生腐蚀并不断扩展。为排除这种不良影响,研制开发了一些工具设备,这样可以避免或减少因工具和装卸不当对管材表面的损坏。新开发的液压大钳抓取部分以及整体背钳是由摩擦件传递扭矩,被称作无痕齿板。专门开发的抓取部分,无论是卡瓦,还是吊卡以及手动楔子,在抓持时保持表面的完好性,这样对管材不会有伤害。     

带标准补心的气动卡瓦的研究与应用

研究了一种带标准补心的气动卡瓦,它由卡瓦座、气缸、活塞杆、卡瓦体、支撑盘、配气座、销轴及气路管线构成。两块卡瓦座通过铰链连接为一个整体,内部装有4个气缸,气缸的活塞杆上装有支撑盘,支撑盘下面装有卡瓦体,卡瓦体置于卡瓦座内。该气动卡瓦采用全内置式气缸气路结构,解决了外置气路设备易损坏的问题,卡紧钻杆时工作面基本与钻台面平齐,方便液压大钳的使用。其卡瓦座适用于标准补心,如需进行不同规格的钻杆起下钻作业可以通过更换不同规格的卡瓦体来实现,卸下卡瓦体后能满足使用手提式卡瓦非正常情况作业,实现了钻井气动卡瓦的多功能性,使用安全可靠。     

套管内换向连续冲砂工艺在青海油田的应用

针对常规冲砂工艺施工紧张、接单根时需要停泵、冲砂效率低及风险高的情况,青海油田井下作业公司引进应用了套管内换向连续冲砂工艺,其主要工具为防喷井口、组合阀和内衬管。防喷井口具有机械和液压助封功能,可保证自封胶心与冲砂管柱之间的密封;组合阀在连续冲砂过程中具有换向阀和密封双重作用;内衬管能保证组合阀在其中能够正常滑动并起到密封憋压换向作用。现场应用结果表明,套管内换向连续冲砂工艺能实现不停泵连续冲砂作业,较大程度上降低了施工风险和工人劳动强度,提高了冲砂效率,经过不断完善值得大力推广应用。     

远程控制单吊卡起下管柱作业工艺

在修井作业中,起下管柱的工作量最大、耗费时间最长,现在国内普遍采用的双吊卡倒换起下管柱工艺存在着工人劳动强度大、工作条件差、安全隐患多等问题。针对这种情况,基于现有修井机液压、电、气源条件,综合运用电控、液动、气动技术原理研制了一种远程控制单吊卡起下管柱施工工艺。其特点是:液动吊卡始终挂在两侧吊环上,无需拔插吊卡销子、摘挂吊环和搬抬倒换吊卡,有效地避免了人工操作时挂单吊环问题的发生;通过机械手扶正两侧吊环带着液动吊卡摆动,利用吊环与吊卡之间的柔性连接,即可完成油管在垂向与横向之间任意角度下吊卡对油管的抓取或放开;管柱提升、下放、上卸扣、移运、扶正等功能全部由操车手远程控制完成,实现了井口操作无人化,降低了工人劳动强度,削减了施工安全隐患,提高了安全操作水平。     

修井作业自动化技术现状及胜利油田的创新

总结了国内外修井作业装置的研究成果,结合国内胜利油田的实际情况,以“管(杆)输送机+自动卡瓦+液压大钳+活门吊卡+操作平台”作业装置为基础,研制了半机械化和自动化修井作业装置。投入使用100多套改进后的装置,提高了作业效率和安全性,并降低了劳动强度。     

井口机械化工具的应用与推广

井口操作是一种繁重而危险的劳动。它主要包括上卸钻杆螺纹、下套管、吊放钻杆、套管等重物上下钻台。传统的操作方法是利用钻机绞车上机械猫头旋转产生动力和钻井工人的体力劳动相结合完成的。不仅劳动强度大、效率低 ,而且最主要的是危险性大。统计资料表明 ,钻井工人伤亡事故的 2 0 %与机械猫头有关。因此 ,取消机械猫头 ,减小钻井工人的劳动强度一直是钻井工作者的愿望。推广井口机械化工具为解决这些问题开辟了一条途径。1　配套工具及用途取消机械猫头的根本途径是推广井口机械化工具。目前每个钻井队配备的生产工具主要有 :液压大钳 …     

WTQ245-N微牙痕套管钳的研制与应用

普通套管钳在结构形式及夹紧方式等方面存在不足,工作过程中会对套管表面造成较大损伤。鉴于此,研制了WTQ245-N型微牙痕套管钳。这种套管钳主要由浮筒、吊架、主钳、背钳、液压系统及扭矩仪等组成,由于它使用液压背钳和专用微牙痕钳牙,并采用特殊的滑动槽径向压紧方式,因而可大大减轻对套管的损伤。中原油田2口井的现场应用结果表明,这种新型套管钳与普通套管钳相比,工作时产生的牙痕深度小于0.40 mm,对套管表面的损伤很小,尤其适用于高含硫油气田的下套管作业。     

XTQ-20型液动套管钳的研制

针对目前生产的套管钳无对扣扶正作用、无背钳、下套管作业辅助工作多、工作时效低以及难以满足专业化下套管作业需要等问题，研制出XN－20型液动套管钳。新型套管钳主要由主铅和背错两部分组成，具有背钳、对扣扶正和扭矩测量功能，主钳与背钳采用浮动式连接，背钳通过同步机械爬坡实现变力夹紧。现场试验证明，该套管钳主铅与背钳连接部分平稳可靠，支撑轮无卡阻现象，背钳夹紧可靠，测扭矩系统精度高，随动性好，锥体运转平稳，各项性能指标均达到设计要求，大大提高了作业时效和套管柱螺纹联接质量。     

微牙痕下套管技术在川东北高含硫气田的应用

高含硫油气田H2S极易通过油气井管柱的伤痕对其进行腐蚀,缩短套管和油管的寿命。为此引进美国ECKEL公司生产的φ219 mm(85/8英寸)HS HT型微牙痕液压套管钳,改造扭矩仪、液压动力站、气动卡瓦等设备,配套形成微牙痕下套管技术。该技术的应用可使套管体损伤降低到最小程度,牙痕深度小于0.08 mm,有效减轻H2S对入井套管及油管的腐蚀,延长套管及油管的使用寿命,为高含硫油气田生产开发提供技术支持。     

NTQ248-25Y型无牙痕套管动力钳研制

高含硫油气井的完井管串一般采用耐蚀合金(CRA)套管,这种套管的材质较软,常规套管动力钳工作时极易破坏套管表面的防腐镀层,加速硫化氢对套管的腐蚀,影响完井管串质量。依据套管动力钳内曲线爬坡滚子机构的特点,采用材料优选、结构优化设计与室内试验相结合的方式,研制出NTQ248-25Y型无牙痕套管动力钳。室内试验和现场应用表明,该无牙痕套管动力钳作业后套管表面完全没有牙痕,最大输出转矩为25 kN·m,能完成外径为114.3～177.8 mm套管的上卸扣作业。     

TQ508—70Y大管径高扭矩液压套管钳的研制

鉴于我国生产的各类套管动力钳已不能适应现在越来越多的大井眼和超深井作业需求的情况,研制开发出适用管径244.5～508mm、最大扭矩70kN.m的TQ508—70Y液压套管钳。该套管钳主要部件包括钳头、传动齿轮壳体、变速机构、液压系统、液压测矩装置等。试验与应用表明,该液压套管钳性能可靠,作业效率高,能满足下套管作业的要求;产品的各项性能指标均达到设计要求,并符合SY/T5074—2004行业标准。     

四川盆地页岩气开发套管变形一体化防控技术

针对四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区开发过程中出现的套管变形问题,提出了地质工程一体化防控技术.在流体通道—断层激活模型的基础上,结合断层滑动力学条件和定量风险评估方法(QRA),对套管变形风险段进行预测;分析断层滑动和套管相互作用的规律,用"以柔克刚"的方法对套管变形进行预防;基于套管变形井微地震特征,压裂实时监...     

套管剪切破坏原因分析及防治技术

套管损坏会导致压力完整性破坏、生产油管磨损．甚至无法下入修井工具。岩层沿层面或倾角较大的断层面滑移将导致套管剪切损坏．注采过程中压力．温度的变化或注采过程中固体颗粒运移都可使岩石体积发生变化，体积变化产生的应力集中可引起岩层滑移：套管变形的主要机理为上履岩层中松软岩性层面处易发生局部水平剪切：减轻套管损坏就是缩小剪切滑移量合理选择井位、井斜角、管下划眼、特殊完井工艺，油藏管理和其他手段可减少套管剪切破坏发生频率或速度。     

套损井研究及修复

通过对油田套损井的分析，从套管损坏的影响因素、形态、规律和套变机理分析等研究中，提出预防与治理套损井措施，即制定合理开采方式减少油水井套损的发生，严格施工质量，减少人为诱发套损因素。针对不同的套损，研究、应用相应的修套工艺技术，其中，高强度套管补贴技术特别适合于套管外压力较大和需要各类高压施工作业的套损井。     

下套管灌浆装置的研制与应用

针对传统的下套管作业易引起粘卡事故的问题,研制了一种下套管灌浆装置。该装置可以通过使用更换转化接头的方式,在顶驱和转盘钻机上互换使用,使用中与下套管作业的顶部驱动系统连接或与转盘钻井的游车连接,依靠顶部驱动系统或转盘钻井的游车将循环下套管装置的防顶卡瓦、胶皮封隔器、导引头一起插入到套管内,利用胶皮封隔器的自动封堵作用,边下套管边灌钻井液或建立循环。现场4井次的应用情况表明,使用该装置累计节省完井时间17h,保证了套管的顺利下入,达到了预期的设计指标,节约了钻井成本。     

海上油田新型套管回接器研制与应用

在海上油气田开发过程中,由于地层腐蚀性流体作用及入井工具对套管损伤等原因,套管会出现腐蚀或穿孔的问题,严重影响后续海上调整井作业及增产措施的实施,同时对海上油气井的安全生产形成威胁.研究设计了 一种新型套管回接器,并对回接筒密封、篮式卡瓦、扶正引鞋、加长筒及配套辅助装置进行了优化改进,进一步提高了套管回接效率和成功率....