注剂作业用小直径管适用性试验研究

油气井采用小直径管进行井下注剂注液作业工艺越来越普遍,而国内现有的小直径管不太适合于现场应用。对小直径管进行了多方面调研与试验研究,在理论计算和试验的基础上得出适用的小直径管的性能参数,开发了国内第1条单根生产4000m×φ9.525mm×1.24mm(3/8英寸)小直径管,并在现场得到应用。结果证明,该管能适用于下井深度3000～3300m的生产井作业,满足国内部分油气井的作业工艺要求。     

小直径管排水采气装置在四川气田的应用

小直径管排水采气技术能使起泡剂通过小直径管直接快速到达出液段、水淹段,起泡剂扩散效果好,与液体接触面积大,采气效果好。介绍了小直径管排水采集装置的结构、工作原理及在四川气田实施的几种工艺,即与电潜泵结合死井复产工艺、与气举车气举相结合死井复产工艺、在生产井中边注边采工艺及小直径管测试工艺。实施结果表明,小直径管排水采气技术不仅适用于低压气井排水采气,也适用于低压高产井排水采气;小直径管排水采气技术为四川气田井下有封隔器、油套环空不通井提供了解决井内积液问题的新方法。     

橇装小直径连续管排水采气装置的研究与应用

橇装小直径连续管排水采气装置为天然气井排水采气提供了新装备和新工艺。装置由橇装装置、注入头、监测与控制系统、井口装置、井下工具和注剂装置6部分组成。长庆油田分公司的G25-5井和西南油气田分公司的白浅122井、纳59井的现场工业应用表明,这种装置不仅具有连续管作业高效、灵活和边生产边作业的优势,而且还能精确控制注剂量和注剂深度,可以达到最佳的药剂发泡排水效果。     

小直径管注起泡剂排水采气悬挂技术研究

目前国内应用小直径管加注起泡剂工艺采用橇装式下管装置,加注起泡剂时下管装置与注剂装置相连接,增大了管理难度且不能进行长期加注。为此,设计了小直径管井口悬挂密封装置。该装置的悬挂采用卡瓦式悬挂原理,具有结构简单、悬挂可靠的特点,密封采用上、下双重密封,确保小直径管密封的可靠性。现场试验中,采用小直径管加注起泡剂排水采气,气井日产气量得到明显改善,由0.38×104m3/d升高到0.95×104m3/d,增产效果明显;油套压差由试验前的5.9 MPa减小为1.3 MPa,表明井筒积液明显被排出。     

海上耐高温井下安全控制管柱系统的研制

海上石油安全生产规定海上生产井必须下入井下安全控制管柱,然而现有井下安全控制管柱的耐温性能达不到注热井的要求。为此,在分析海上注热井对井下安全控制管柱要求的基础上,通过优选密封材料和密封方式,研制了由Y241型热采封隔器、耐高温井下安全阀、隔热型补偿器和井口穿越装置等关键工具组成的耐高温井下安全控制管柱。室内试验及现场试验均表明:Y241型热采封隔器、耐高温井下安全阀、隔热型补偿器和井口穿越装置在常温和350℃高温下的密封性能良好;Y241型热采封隔器的单流阀和耐高温井下安全阀开启、关闭操作灵活。这表明,耐高温井下安全控制管柱系统的结构设计合理,耐温性能、密封性能等能满足注热井的要求,可以提高注热井的安全性。      

水平井注蒸汽测试井口防喷密封装置

为解决水平井注蒸汽测试中高温高压下动密封和连续管注入头超温问题,成功研制了水平井注蒸汽测试井口防喷密封装置。该装置采用二级密封及长密封段自密封方式,采用耐高温氟橡胶、碳纤维及钢垫的组合形式做密封件,采用耐350℃高温导热油自动控制加压密封件,采用水循环冷却管给连续管、密封系统降温,可确保起下时注入头不超温和施工安全。在测试起下过程中,2口水平井井口注汽压力均在13 MPa以上,井口防喷密封装置未发生蒸汽泄漏,注入头处温度低于120℃,完全可以满足高温高压下用连续管测试施工要求。     

φ114.3mm油管气井井下流量控制装置

长庆气田φ114.3 mm油管管径大、井下工具承压大,常规井下节流器结构无法满足其投放及打捞要求。为此,研发了φ114.3 mm油管气井井下流量控制装置,装置由卡瓦式流量控制器和卡簧式调产心子组成。卡瓦式流量控制器利用井筒内高压压缩工具密封腔内常压气缸推动密封件实现密封,达到了大直径井下工具钢丝投放的目的,且中心通道大,可通过速度管柱实现气井产量低于临界携液流量时的排水采气作业;卡簧式调产心子面积小,承受压力小,在不打捞大直径装置整体的条件下,可通过小直径心子的投捞实现气井的快速调产。2013年,φ114.3 mm油管气井井下流量控制装置共在现场应用4口井,均投放顺利、坐封正常。     

橇装式小直径管排水采气作业装置研制成功

中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所与长庆油田分公司油气工艺技术研究院共同研制的橇装式小直径管排水采气作业装置已获成功。该装置主要由橇装小直径管装置、井口防喷系统、注剂装置、监视测量系统等组成，采用全液压控制和操作，主要用于低压、低含水气田排水采气作业。     

小直径管悬挂+智能注剂泡沫排水采气技术

针对苏里格气田气井积液问题,进行了小直径管悬挂+智能注剂泡沫排水采气技术研究,解决了4大关键技术:小直径管悬挂密封技术、智能注剂、带压起管技术和防堵技术。该试验的成功进一步扩展了小直径管长期或间歇注发泡剂排水采气技术的应用范围,为气井增产稳产提供了新思路,建议进一步推广应用。     

小直径桥塞及注灰一体化工艺管柱设计与应用

为满足部分套管变形油水井封堵底部层 ,生产上部层位的措施要求 ,研制了Y4 5 3—10 5小直径可钻桥塞、ZYYT— 10 6液压投送注灰一体化工具。施工作业时 ,利用油管把小直径液压投送工具和小直径可钻桥塞输送到目的层后 ,由水泥车憋压坐封桥塞 ,实现封堵。当需要时 ,坐封桥塞后 ,不起出投送管柱就可进行注灰 ,实现无电缆打塞倒灰工艺。试验证明 ,这种工具及管柱工艺成功率达 10 0 % ,操作简单 ,安全可靠 ,密封有效期长。     

新型自动化修井工艺配套装置研究

传统的修井作业工艺普遍存在配套装置不完善、自动化程度低的问题,导致工人劳动强度大、工作效率低,尤其是作业现场环保风险突出。鉴于此,研制了新型自动化修井工艺配套装置。该装置井口操作以清洁作业平台为基础,将起下作业带出的液体回流至油套环空或输送至井场液池,使液体不落地。平台上部安装管杆卡持对中及防污液喷溅装置,井口单人操作即可完成起下管柱及抢喷井控。场地安装环保管杆举升输送装置,通过无线遥控实现单根管柱的起下和输送,管柱下部滴落液体全部回收至输送装置尾集液箱。修井机游车大钩自动完成吊环和吊卡的所有动作。将新型自动化修井工艺配套装置在华北油田71-74井实施射孔作业,整体拆装时间2 h,喷溅污液回收率97%,未出现单根管柱卸扣后产生的液体喷溅污染,每小时平均起下单根50~60根。该装置从本质上改变了传统井下作业工艺过程,实现了清洁环保高效作业,具有很高的现场推广应用价值。     

层间自动轮换分层周期注水工艺

针对分层周期注水存在的投捞调配工作量大的问题,开展了注水井层间自动轮换分层周期注水工艺研究,研制出了依靠高温电池供电、单片机控制的井下自动循环开关器,下井前设定好每个循环开关器的自动开关程序,使其在井下按照程序自动开启和关闭,实现分层周期注水。根据需要,还可以通过地面特定时间打“低—高—低”的液压编码,控制井下对应的自动循环开关器开启和关闭,临时改变井下注水层。该技术具有自动控制和液压控制双重功能,不用下入传统的投捞调配测试仪器就可以实现分层周期注水,液压编码只有3位,控制简便,可操作性强。现场试验11口井,自动循环开关器工作正常,达到了预期的目的,在智能分层周期注水方面实现了突破。     

一种往复式液压驱动套管拔管机

针对常见的拔卸器械在拔卸行程短需要换扣时,被拔套管上牵引力消失,处于拉伸状态的套管将会恢复弹性伸长而迅速缩回井下一定长度的状况,提出了一种往复式液压驱动套管拔管机。该拔管机既能间歇不停地拨卸井下管柱,又能方便地使被拔卸的管柱在换扣时继续处于拉伸状态不回缩。拔卸管柱与夹持管柱都由液压缸来完成,可以快速夹持和松开管柱,并能可靠地传递初始拔起时较大的起拔力,解决了目前许多静力拔桩机在初始拔起时靠焊接、穿销轴等固定方式的难题,缩短了辅助作业时间,提高了套管拔管机的自动化水平,从而减少了人为因素对拔管作业的影响。实际应用情况表明,该拔管机能有效地实现连续拔管作业,大大提高工作效率。     

泄压式偏心堵塞器的研制与应用

针对偏心分注井井下堵塞器投捞成功率低的问题,对原有堵塞器进行了结构上的改进:在堵塞器主体中设计了泄压通道,降低了打捞堵塞器时的上提阻力;压送头与堵塞器之间采用摩擦挤紧连接方式,避免了堵塞器在投送过程中的脱落掉袋问题;优化底堵锥形角度,提高了堵塞器投送成功率。260多井次的现场施工表明,泄压式偏心堵塞器可大幅度提高偏心分注井投捞施工成功率。     

定向井分层注水工艺研究与应用

针对定向井分层注水的现状,对定向井分注工具和分注管柱进行了研制和合理配置。在分注管柱中使用JSY341-115斜井封隔器和液力扶正器,解决了常规封隔器在斜井和水平井段中封隔器坐封胶筒不居中的技术难题;配水器的水嘴投捞采用液力投捞原理,解决了配水器在定向井中应用水嘴投捞难的技术难题;分注管柱实施锚定或支撑到人工井底,克服了管柱因注水压力不平稳等原因造成的管柱蠕动现象;分层测试实现了实际工况各单层分测:即测分层注入量和分层压力。     

月东油田防砂管柱打捞工艺及工具研究与实践

月东油田存在修井机能力不足、打捞工具不匹配及筛管砂卡严重等问题。为此,分析了月东油田筛管失效状况和防砂管柱打捞难点,研究出了筛、套环空冲砂工艺及冲砂专用工具及筛管悬挂器专用打捞工具,改进了井下液压拔卡装置及井下水力切割工具,并针对每口井井况,制定了合理的打捞技术方案。现场实践表明,研制的防砂管柱打捞工具效率高,成功完成了20多口井的防砂管柱打捞,解决了月东油田作业设备受限条件下防砂管柱打捞难题。     

分层注水技术在中亚RN非均质碳酸盐岩油田的应用

RN油田是中石油海外经营开采最早的、中亚规模较大的碳酸盐岩油藏。油田自然递减率高,主力油藏地层压力保持水平低,纵向动用程度不高,层间矛盾大。结合油田实际情况,研究了3种分层注水技术——液力投捞分层注水、同心双管分层注水、桥式偏心分层注水技术。现场应用表明,桥式偏心分层注水和同心双管分注技术应用效果显著,液力投捞分注技术不适用于该油田。该研究对海外碳酸盐岩油田开发具有重要指导意义。     

小直径管内水力切割器的研制与应用

为解决聚能和化学切割井下复杂遇卡管柱高破坏性、高危险性的难题,研制了小直径管内水力切割装置。该装置通过地面泵车打压使井下液压马达带动切割工具旋转,当工作液通过底部喷嘴时,喷嘴节流作用形成工作压差,使活塞向上运行压缩弹簧并与刀片根部相接触,锥体逐步推动刀片伸出并完全张开到切割位置,高速旋转的刀片从内部铣削油管直至将卡点以上油管割断。该装置应用不受井斜限制,配备液压驱动扶正器、水力机械锚,可在直井、斜井、水平井任意井深位置切割遇卡管柱。目前在胜利油田应用4井次,切割成功率100%。现场应用表明该装置操作简单方便,切割遇卡油管端面规则,并且工作效率高,可靠性强,在油水井作业管柱卡钻处理方面具有广阔的应用前景。     

直缝埋弧焊管生产线钢板上料装置优选方案

对JCOE/UOE直缝埋弧焊管生产线上通常采用的三种上料装置,即平辊和链条组合输送装置、链条输送装置以及真空吸盘吊输送装置的主要结构和组成进行了描述,并从设备结构与操作、运行与维护工作量、设备投资、装机容量、生产运行成本、钢板划伤等主要方面进行了对比。结果表明,采用真空吸盘吊输送装置具有设备结构简单、操作方便、运行与维护的工作量相对较低、资金投入相对较少、装机容量小、生产运行成本低、生产节奏完全能满足设计要求等优点,是直缝埋弧焊管生产线钢板上料的最佳优选方案。