井下节流技术在苏里格气田的应用

天然气井下节流是一个降压和降温的过程,井下节流技术在苏里格气田的广泛应用对气田的开发和生产起到了重要的作用。通过分析井下节流技术的工艺原理,介绍井下节流工艺参数的确定方法,并结合井下节流技术在苏里格气田的现场应用,分析了井下节流技术在气田的应用情况、应用效果、节流器的实效原因和节流器打捞问题,提出了一些改进的建议和意见。     

新型井下节流器研制及应用

为了解决活动式井下节流器的坐封、打捞、强度等问题,更好地推广应用井下节流技术,针对井下节流器在现场应用中易出现的问题,分析现有弹簧式井下节流器的工作原理,对其结构和关键部分的材质进行改进,设计加工了抽杆式井下节流器。这种节流器本身长度较短,靠向上拉动抽杆来实现工具的座封,打捞时通过向下震击中心杆让密封件复位。通过室内实验和现场应用表明,抽杆式井下节流器小巧易投放,打捞更顺利,有效解决了井下节流器容易出现的问题。     

CQX-56新型井下节流器

CQX-56型井下节流器是天然气井井筒节流降压的一种新型井下工具,它依靠卡瓦定位,以弹簧和气流压差逐级实现两级胶筒密封。此新型井下节流器可耐温200℃以上,耐压35MPa,使用寿命长,通过投放打捞自动锁定及解卡等机构易于钢丝施工作业。     

井下智能节流器的设计与节流阀流场分析

为了满足智能完井和数字化油气田技术的发展需要,设计了一套适用于远程控制的井下智能节流器。介绍了智能节流器的结构体系和控制机理。通过ANSYS有限元软件对井下智能节流器结构进行了力学分析。采用流场分析方法对节流器的关键位置处流体的压力、速度以及温度场进行了分析。分析结果表明,设计的节流器结构满足要求,能为井下智能节流工艺技术的实施提供设备支撑,对相关智能化井下工具的研发具有参考意义。     

智能井下节流器控制系统设计

智能式井下节流器满足智能完井和数字化油气田技术的自动化和数字化要求,是未来井下节流器发展的趋势。针对井下智能节流工艺技术需要,采用CAN总线技术构建一套适用于井下智能节流器的控制系统。介绍了CAN总线的技术原理;详细阐述了构建基于CAN总线的伺服控制系统体系结构和控制模式、控制系统的数据逻辑结构模型以及基于分层设计法的系统软件架构模块;给出了整个控制系统的软件运行实例和操作流程。实验反馈数据表明,该控制系统能实时精确地对井下电机完成远程控制,满足智能井下节流器要求的动力控制需求。该系统设计方法对其它智能化井下工具的研发具有一定启发意义。     

卡瓦式井下节流器密封性能研究及试验

针对传统卡瓦式井下节流器的“圆柱”式胶筒存在可靠性差、寿命短的问题,进行了大量的室内研究实验。结合长庆油田现场实际,开展了井下节流器密封胶筒性能研究,研制出“V”型结构的胶筒,提高了井下节流器的工作可靠性及使用寿命。     

榆林气田井下节流工艺优化研究

榆林气田从2003年开始应用井下节流工艺技术,截止2012年7月底,已推广应用井下节流器47口井,目前有12口气井井下节流器失效。基于对榆林气田井下节流工艺现状分析的基础上,通过深入查找井下节流器运行及投捞过程中存在的问题,从工艺与结构两方面进行优化研究,为井下节流器配产等工艺提供有效手段,并从结构上提高井下节流器工作寿命。     

电子脱挂器在井下节流生产气井的试验与应用

针对须家河气藏井下节流生产井的特点,开展了井下节流技术新工艺的开发配套技术调研。在充分论证、重点解剖的基础上,与中国三江航天集团共同探讨、联合攻关、反复试验、不断完善,研制出适用于非酸性气井的TSK-Ⅱ型直井电子脱挂器,较好的解决了井下节流气井的动态监测技术难题。     

井下节流技术在低温分离工艺中的应用

在简要介绍井下节流技术在国内外应用现状的基础上，针对长庆气田采用高压集气集中注醇工艺流程、部分气井及集气管线在生产运行过程中暴露出堵塞严重等问题, 通过大量室内性能试验研究，对卡瓦式井下节流器及配套工具进行了改进完善，研发了预置工作筒式井下节流器，开展了室内试验研究和6口井的现场试验。通过井下节流技术在榆林气田的应用，实现了“单井不注醇或少注醇、集气站不加热节流降压、低温分离”工艺，降低了加热炉负荷，减少了燃气和甲醇消耗量，提高了经济效益。通过研究及试验，初步形成了适合低温分离工艺的井下节流配套技术，具有明显的技术经济和社会效益，为高效开发长庆气田上古生界气藏提供了一种有效的技术途径。     

井下节流器在大港油田的应用

针对高压气井地面节流易形成水合物堵塞,管线承压高等问题,研制了一种新型井下节流器。介绍了井下节流器的结构、工作原理以及主要技术参数,明确了现场施工的主要操作步骤并在大港油田进行了现场应用。应用结果表明,井下节流器性能稳定,可靠性高,节流降压效果好,能够有效提高气井生产时间,具有良好的经济效益。     

连续油管打捞砂埋节流器技术研究与现场试验

为了解决节流器砂埋后打捞失败导致的气井关停问题,在分析卡瓦式节流器结构原理的基础上,提出了气井节流器的砂埋判识方法,分析了节流器砂埋后的打捞复杂原因;结合常规钢丝打捞作业、连续油管磨铣打捞作业和起管柱作业的节流器处理措施,研究了连续油管冲砂打捞砂埋节流器的技术思路和作业流程,推荐了冲砂打捞工具串,并分析了对应连续油管及油管直径的理论最小冲砂排量。现场试验4口水平井,冲砂后均成功打捞出了砂埋?88.9 mm油管节流器,成功率100%,平均总耗时小于1.5 d,取得了良好的试验效果。研究表明,连续油管冲砂打捞砂埋节流器技术的可靠性和成功率高,具有较好的现场推广应用价值。      

水平井生产测井配套技术及关键工具分析

在水平井生产测试中,连续油管内穿电缆并进行测井仪器输送的技术具有较大的优势。如何把测井仪器安全有效地输送到井下目的层位及满足生产测试的堵塞要求是连续油管生产测井需要解决的技术问题。分析海上油田水平井的管柱结构及生产方式,进行连续油管生产测井相应的配套技术研究,并完善了相关的井下工具配套。通过现场多次应用,该技术满足国内连续油管内穿电缆在海上油田水平井生产测试中的工艺要求。研究结果对国内水平井生产测井工艺技术的发展具有借鉴意义。     

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....     

空气钻井随钻监测技术及其应用

为解决现有录井监测系统不能满足空气钻井现场的需要,容易出现钻具失效、井下燃爆、地层出水及井壁坍塌等复杂钻井问题。基于井下燃爆理论和监测监控系统技术,以井下燃爆监测成果为基础,应用UBD气体监测系统及其配套分析技术;通过多次在空气钻井现场监测服务,验证了该监测系统及分析技术的合理性和实用性,为安全顺利实施空气钻井提供了技术保障。     

井下动力学测量工具研究现状及发展建议

钻井动力学测量有助于优化钻井参数,提高钻井效率。近年来,虽然我国在井下动力学测量工具技术的研发方面取得了很多进展,但最尖端的技术仍然被国外大型油服公司所垄断。为缩小与国外工具技术的差距,论述了几种国外最新的井下动力学测量工具,并对这些井下动力学测量工具的测量参数种类、采样频率、耐温耐压性能、尺寸规格等进行介绍。对我国在井下动力学测量工具技术方面取得的进展进行总结,重点在测量参数种类、耐温耐压性能和应用推广方面做分析。在对比国内外井下动力学测量工具差距的基础上,提出了进行多参数测量的微型记录仪研究、提高井下动力学测量数据的采样频率研究、强化有效数据传输技术的攻关研究和开展进行动力学测量的智能传感器网络的前瞻研究。     

预轮廓螺杆钻具研制及应用

介绍了新型预轮廓式螺杆钻具的核心结构和工作原理、技术特点,对结构优化设计和所采用的特殊制造工艺技术进行了探讨。通过分析和改进,加强了关键环节的控制,完善了设计和工艺,保证了成品的加工质量。经过型式试验验证了该产品较常规产品的技术优势,并确定了产品的技术参数。现场应用情况表明:采用预轮廓定子技术的螺杆钻具具有比普通螺杆钻具动力更强、使用更持久的优势,马达寿命>500h。对预轮廓螺杆钻具制造经验进行总结,并提出了今后的发展建议。     

节流测压一体式井下节流器

常规的井下节流器更换气嘴需将节流器整体打捞出,测试井下压力时需要单独下放压力计,过程繁琐、劳动强度大。为解决常规节流器存在的缺点,再结合实地调研、勘察,初步设想将节流器分成两部分,一部分先坐封在井下,另一部分安装气嘴与压力计。将安装气嘴与压力计的部分打捞出井,即可更换气嘴,观察之前时间段井中的压力。之后在此基础上进一步将设想完善并实践,研制出了节流测压一体式节流器。其结构由两部分组成即堵塞器和封隔器,下井前将气嘴、压力计配套的电池安装在堵塞器中,下井时先将封隔器放到井下油管上坐封,再将堵塞器投放到井下坐封的封隔器内部。更换气嘴或读取压力计记录的数据时,只需将堵塞器打捞出井外即可,封隔器仍然坐封在井内。之后将更换完气嘴的堵塞器再次投放到封隔器内,过程简单方便,不用更换新的节流器。新研发的井下节流器,具有节流与测压两种功能,且气嘴更换方便,达到了经济实用,高效可靠的效果。     

智能井用管线切割工具设计

采用智能完井技术的油井,修井周期长,长年生产的井中积累较多的油垢、胶质等杂物,修井时起出管柱较为困难。在管柱起出遇卡时,常规的切割工具只能对油管进行切割,无法对井下工具的控制管线进行切割。设计了一种专用的管线切割工具。介绍了该工具的结构、工作原理、技术参数、施工工艺。分析了关键结构的强度。通过ANSYS软件对管线剪切模型进行有限元分析,结果表明管线切割工具可承受拉力达800 kN,可对6根不同尺寸多种组合的控制管线进行切割。进行下部管柱打捞过程中,不会有冗杂的管线阻碍打捞作业。     

井下安全监控系统设计与实现

针对目前国内井下故障频发,而预警效率低、安全监测技术较为滞后的问题,设计研制了一种具有自主知识产权的井下安全监控系统。该系统可以直接测量近钻头力学参数和工程参数,利用钻井液脉冲将所测参数实时传输至钻井风险分析评估模块,该模块通过分析计算接收到的数据判断钻井风险类型,并评估风险等级。现场试验表明,井下安全监控系统功能完善、性能稳定,风险评估准确率大于95%,部分技术指标达到了国外同类监测系统的水平。研究表明,井下安全监控系统可以降低深部复杂地层钻井风险和钻井成本、解决深部复杂地层井下故障预警效率低等问题,可以产生较大的经济效益。      

机械式井下冲孔技术研究

针对结腊、结垢、砂堵等原因造成的老井孔眼堵塞或防砂筛管连通性变差、油井产量降低的问题,研究一种机械式井下冲孔技术,可以在不破坏套管或防砂筛管完整性的条件下,通过液压推力,利用两侧的机械冲孔锥对目标位置管柱完成一定尺寸的冲孔开窗,以达到精确开孔、提高渗透率及连通性的目的。机械式井下冲孔技术可以增大流通面积,提高油井连通性,能够为后续化学压裂、油井改造等增产措施创造基础。