可解挂双向锚定悬挂封隔器关键技术

针对常规双向锚定封隔器存在的提前坐挂坐封、密封失效和坐封后无法解挂等问题,研制了集成重载锚定、高压密封、防提前坐封和解挂等多种功能的可解挂双向锚定悬挂封隔器,开展了高承载技术、高压密封技术、防提前坐封技术和解挂技术等关键技术研究,并采用有限元方法分析了整体式卡瓦张开后的应力应变情况。性能测试结果表明,各功能单元的性能参数均达到了设计要求。可解挂双向锚定悬挂封隔器在20多口井进行了现场应用,坐挂坐封均成功,解决了常规双向锚定封隔器存在的问题。可解挂双向锚定悬挂封隔器的成功研制,为多种完井工艺的顺利实施提供了一种可靠的锚定封隔工具。      

Y422—114型双向卡瓦封隔器的研制及应用

针对中原油田油藏地质复杂、埋藏深、地层温度高,采用常规封隔器效果很不理想,引进国外封隔器价格昂贵和难以推广的问题,研制了Y422—114型双向卡瓦封隔器。该封隔器由坐解封机构、封隔部件、双向锚定以及支撑换向等部分组成,采用双向卡瓦双向锚定,坐封后工作状态锚定可靠。与常规封隔器相比,增加了辅助解封机构,坐封、解封等工艺采用旋转管柱、下压或上提活动的操作方式;销钉轨道设计为外置式轨道,使封隔器内通径增大。应用表明,该封隔器操作简单,坐封、解封灵活可靠,适合于深井和高温、高压等油水井作业。     

高性能锚定封隔器的研制与应用

针对常规压裂用双向锚定封隔器存在的环空封隔压力低、悬挂性能差以及下入安全性低等问题,研制了高性能锚定封隔器。该封隔器采用三胶筒交叉结构配合防突环,坐封后形成密闭空间,提高了胶筒的封压性能,防突环与保护锥套采用一体化结构设计,可防止胶筒下入过程提前坐封。优化了锚定结构,改变传统采用铸铁卡瓦的结构形式,采用铸铁配合合金钢卡瓦的方式,提高了悬挂器的锚定性能,防止悬挂器下入过程中因卡瓦破裂导致的提前坐挂。室内试验中,该封隔器具有良好的封压和锚定性能,封压达80 MPa,耐温达160℃。高性能锚定封隔器应用效果良好,具有较高的推广应用价值。     

Y441E型液压封隔器

为了解决目前双向锚定型封隔器坐封压差高 (一般为 15～ 2 0MPa) ,存在中途坐封和解封安全隐患的问题 ,研制了Y4 4 1E型液压封隔器。它采用的双液压活塞联动坐封机构可降低坐封压差 ;双锥体双向锚定和下锥体脱卡机构提高了封隔器的解封安全性 ;液压平衡机构实现了封隔器多级使用、逐级解封 ,且不影响解封力的大小。 4 2井次的现场试验表明 ,这种封隔器坐封、密封、解封可靠 ,施工成功率达 10 0 % ,是一种性能优良的悬挂、分层封隔采油工具。     

KCY455丢手可取封隔器的研究与应用

KCY455丢手可取封隔器是一种针对常规工具的不足而研制的新型丢手可取封隔器,设计上采用了双向卡瓦锚定,防中途坐封结构及特殊的解封结构,具有坐封稳定、密封可靠、打捞方便等优点.可用于油井压裂、采油、隔水等作业,与其它工具配套可组成多种作业工艺.现场应用42井次,施工合格率100%,打捞19井次,打捞成功率100%.     

双向卡瓦大通径悬挂器的研制及应用

针对我国现有悬挂器结构普遍存在密封性能差、易提前坐封、易发生倒不开扣、卡瓦装置不合理和内径不能满足膨胀筛管膨胀工具串通过等问题,研制了双向卡瓦大通径悬挂器。该悬挂器由双向卡瓦坐封机构、密封部件和防自动解封机构等部分组成。与常规悬挂器相比,采用双向卡瓦坐封机构,坐封后工作状态锚定可靠;采用密封环设计,保证了悬挂器和套管环空的液压隔离;送入工具回收采用机械旋转倒扣螺母方式,使悬挂器内通径达到124 mm。现场试验情况表明,该悬挂器操作简单,坐封可靠,密封能力达到30 MPa,悬挂器内径允许膨胀筛管膨胀工具串通过,适合膨胀筛管防砂完井作业。     

螺杆泵专用锚定器的设计与应用

针对东辛油田采用Y221—115型封隔器总成在螺杆泵生产中存在坐封难度大，坐封不可靠，检泵周期短等现状，设计了一种新型的螺杆泵专用锚定器，简述了其结构及工作原理。经现场应用，该锚定器具有施工简便、锚定可靠等优点，锚定成功率达100％，油井平均检泵周期延长2～3倍。     

Y441—152型注蒸汽封隔器

根据油田的实际情况,研制了Y441—152型注蒸汽封隔器。这种封隔器主要由锚定、密封、坐封、锁紧和解封等机构组成,采用液压坐封,上提管柱解封。它具有耐高温、耐高压、密封可靠和锚定牢靠的特点。室内试验结果表明,其坐封压力为15～20MPa,解封力为50～80kN。现场推广应用中,其坐封压力15～21 MPa,工作温度300～350℃,解封力80～100 kN,坐封成功率98％,解封成功率95％。     

插管封隔悬挂器在镇泾油田分段压裂中的应用

针对国产悬挂器存在环空封隔压力低,不具备双向锚定能力以及坐封载荷大等问题,对常规插管封隔悬挂器的结构进行了优化设计。通过增大工具内径,保证了压裂作业中大直径憋压球的顺利通过,从而使得分段压裂工具的可压裂级数不受限制;同时增设了双级液缸坐封机构,配套了插入锁紧密封装置。改进后的插管封隔悬挂器可实现对压裂管柱的双向锚定及尾管重叠段环空70 MPa的封隔能力。现场应用结果表明,大通径插管封隔悬挂器可以有效实现压裂完井管柱的送入及双向锚定,并可实现对尾管顶部重叠段环空的高压封隔。     

Y441B型双向锚定封隔器结构分析

Y441B型双向锚定封隔器是一种单卡瓦及锥体锚定式封隔器，它利用液压坐封、提放管柱解封。由于设计有坐封平衡机构，解决了因下接头与和心管分开、受力不平衡而造成在坐封的同时自动解封的问题。此外，设计有承压平衡室，改善了工作时的受力状态；采用单面螺纹步进锁紧机构，提高了封隔器坐封和密封的可靠性。因采用单卡瓦双锥体锚定方式，解决了下锥体用主动机械力脱卡的技术难题。     

川西坳陷盐井沟构造沙溪庙组现今地应力方向

川西坳陷盐井沟构造沙溪庙组属于低孔、低渗储层,现今地应力方向的研究是该区人工压裂获效的基础。通过追踪川西坳陷历年天然地震P波方向,结合相邻构造现今地应力方向的研究成果,对研究区现今地应力方向进行了分析和判断;在此基础上,通过单井取心古地磁定向实验和波速各向异性实验,进行现今最大主应力方向的测定和计算。结果发现,计算获得的现今地应力方向与天然地震和相邻构造上地应力方向具有一致性。综合各种资料及实验分析成果,判定研究区沙溪庙组现今地应力方向为北西向。     

油气二次运移地球化学常用参数变化规律的新认识——石油二次运移模拟实验的启示和思考

为了利用地球化学参数的变化规律正确判断油气二次运移方向，运用自行设计的实验装置进行了油气运移模拟实验，对收集的样品族组分、饱和烃色谱一质谱、芳烃色谱质谱、烷基酚类化合物及中性氮化合物进行了分析。结果表明，原油在通过输导层的运移过程中，具有和色谱（色层）过程同样的效应，在地层中运移的组分（除饱和烃族组分外）含量都不是单调地降低或者升高，而是有一个富集的过程。将化合物相对浓度曲线和化合物比值曲线合成一张图，则可根据化合物相对浓度和比值的关系正确判断运移的方向：二者一致升高的方向或者一致降低的方向就是油气运移的方向；如果二者不一致，那么降低的一方的变化方向就应是油气运移的方向。图15参12     

十屋油田营城组储层裂缝发育特征及控制因素

十屋油田营城组属于低孔、特低渗储层,裂缝能最有效地提高储层渗透率。通过岩心裂缝描述,镜下观察,对十屋油田营城组低孔、特低渗储层构造裂缝的组系和产状、裂缝长度、宽度、密度、充填特征、期次及其主要控制因素进行了分析研究。结果表明,十屋油田营城组主要发育四期裂缝,分别为营城末期和登娄库末期发育的近南北（ 10°± 15°） 向和近东西（ 290°±15°） 向的高角度共轭剪切缝、北东（ 45°±15°） 向控盆断裂的伴生缝、北西（ 325°±15°） 向高角度张性缝、嫩江末期和明水末期发育的北东向（ 45°±15°） 派生剪切缝和北北东（ 35°±15°） 向及北西（ 325°±15°） 向的高角度直立剪切裂缝。裂缝发育分布主要受控于岩性、构造应力场和构造位置。通过对十屋油田营城组裂缝的研究,为十屋油田营城组勘探开发提供了方向和依据。     

变异函数在薄互层砂体研究中的应用

大庆外围油田葡萄花油层以薄互层储层为主，砂体规模及展布方向的预测难度大，统计密井网条件实验变异函数拟合出的理论变异函数，不但可以分析密井网区块的单砂体规模和展布方向，而且可以分析密井网区块的叠合砂体规模和展布方向，在地质条件相似，钻井资料较少的区块进行地质建模时，还可以直接借用其理论变异函数进行统计计算单砂体和叠合砂体的规模和展布方向。利用葡西试验区33口井的资料，计算沿井排和垂直井模方向的变异函数，并拟合出变异函数的理论模型，最后，通过套合结构分析的方法研究单砂体及叠合后砂体的规模及展布方向。利用变异函数研究薄互层储层单砂体和叠合砂体的解释结果与利用实际密井网钻井资料的砂体解剖结果基本相符。     

基于交叉偶极子阵列声波资料精细评价地应力方法

地应力是油气储层勘探开发中重要分析参数之一,通常利用电成像与地层倾角测井获取直观、准确的地应力方向,而阵列声波资料在作业中易受井眼与地层的影响,获得的地应力方向与其他方法有差异。此文采用阵列声波各向异性分析与电成像数据结合的方式,提出了如何利用声波数据准确识别地应力方法。研究表明:诱导缝发育层段中快横波传播方向与地应力方向呈小角度相交,而诱导缝不发育层段快横波方位能够代表最大水平主应力方向。     

轮西地区奥陶系地应力方向及裂缝展布规律分析

裂缝展布方位的研究一直是裂缝性油气藏开发工程的重要环节之一,它直接关系到油气藏井网部署的正确与否。而裂缝方向的展布与应力场的分布密切相关,利用地层倾角及成像测井资料,通过井眼应力分析及井眼崩落机理,分析了轮西地区奥陶系碳酸盐岩地层应力的方向,并根据得到的最大、最小水平主应力方位,推断出研究区构造裂缝的分布为北东一南西向,表现为现今地应力方向与有效裂缝方向一致或者小角度斜交。     

低渗砂岩油藏优势注采方向量化表征技术及应用

对于储层物性差、非均质性强的低渗砂岩油藏,开发进入中高含水期后,在优势注采方向易形成注水无效循环,注水利用率低,开发效果差。为此,以井组为单元,依据渗流力学水电相似原理,结合开发过程中的动态监测资料,建立注水量在纵向及平面上的劈分权重计算方法,采用注采方向单位油层厚度累计吸水量、注采方向累计吸水比和注采方向吸水孔隙体积倍数3个参数进行约束,确定优势注采方向在平面上的量化表征参数及其判别标准。实例应用表明:优势注采方向量化表征技术在特高含水阶段精细注水调控方面具有重要作用,注水调控177井次,优势注采方向注水量减少3 115 m³/d,弱吸水方向注水量增加5 376 m³/d,无效注水比例由20%左右降至10%以内。该研究对同类型油藏精细注水调控及剩余油挖潜具有指导意义。     

渗透率的矢量性研究

岩石渗透率具有 明显的方向性,因而渗透率是矢量。分析了在理解和应用渗透率矢量特性时容易混淆的一些认识,并指出,渗透率是渗流通道的渗透率,不能脱离渗流通道而独立存在,它具有明确的物理意义,不能像数学中的自由矢量那样随意合成与分解,不能把两个不同方向上的渗透率矢量合成在一起作为该合矢量所对应方向上的渗透率;也不能把渗透率矢量在某个方向上的投影作为该投影方向上的渗透率值。此外,还建立了一种各向异性渗透率的定量计算模型,根据该模型,可以计算出平面内任意方向上的岩石渗透率。该模型可用于计算油藏不同方向上的传导率,以及各向异性油藏中不同方位上的井距设计。     

中生代焉耆盆地双侧斜向挤压-基底收缩成因

砂箱实验模拟是研究盆地形成机制的重要手段。根据焉耆盆地平面与剖面构造特征设计了砂箱实验模型。基于对实验结果分析，认为中生代焉耆盆地是SW-NE方向的双侧斜向挤压作用下基底收缩形成的盆地。盆地内部不同方向的断层形成于同一挤压变形过程。焉耆盆地边界方向、水平挤压方向和基底收缩作用控制盆地内部构造带的方向。焉耆盆地的形成并非一定是边界走滑活动或拉分作用叠加的结果。该实验模型为解释焉耆盆地的构造成因机制提供了证据。图5参14     

地层自然造斜特性的测井评价方法研究

地层可钻性各向异性及造斜特性评价对定向钻井和直井防斜均具有重要意义。用数理统计的方法分析了垂直于层面和平行于层面岩石可钻性的相关关系,用垂直于层面岩石可钻性的评价方法评价了平行于层面岩石可钻性,由此导出根据垂直于层面岩石的可钻性评价地层可钻性各向异性的模型。根据声波在横观各向同性介质中的传播规律,建立了利用测井资料反演岩石的各向异性参数进而求取垂直于层面声波波速的方法。由垂直于层面方向的声波速度计算出垂直于岩石层面方向的岩石可钻性,从而可以对地层可钻性各向异性及造斜特性进行评价。对塔里木油田克拉苏地区的造斜特性的评价结果表明:用该方法评价出的地层可钻性各向异性及造斜特性能正确反映被评价地层的特性。