一体式交替冲砂切割工具的设计与试验

针对渤海油田切割打捞需要下入冲砂和切割两趟管柱,施工周期长,成本高的缺点,研制了一种一体式交替冲砂切割工具,实现了一趟管柱可完成冲砂和切割连续作业,将作业时间由15 h /1 000 m下降至9. 8 h /1 000 m。文中对该技术的工作原理和结构进行了描述,并建立了冲砂水力学和切割扭矩的数学方程,用于计算两种工况下的排量、泵压、扭矩等参数,以便于指导现场作业和辅助判断井下工具的状态。试验测试结果表明,冲砂切割一体化工具性能稳定,满足连续交替冲砂、切割作业工艺需求,且成功应用于Ø139. 7 mm 套管的切割作业,各项指标性能良好,提高作业效率35%,节约成本50% 。     

一种新型分支井液压旋转工具的设计与实验

在分支井下尾管作业过程中,需要一种液压旋转工具安装于尾管管柱连接器以下,尾管进入分支井眼遇阻时此工具可传递转矩,通过旋转管柱通过遇阻点,尾管到位后需进行连接器与空心斜向器配合座挂,此时通过液压解锁此工具使下部管柱不再受到旋转转矩,提高坐挂成功率.针对这种需求设计一种专用液压旋转工具,作业时通过开泵液压解锁工具使其功能满...     

一例钻柱稳定器断裂原因分析及措施

为防止类似南海西部油气田因稳定器断裂造成的钻井事故再次发生,确保钻井安全和作业时效。以该区块的某探井为例,对2起稳定器断裂事故进行了阐述。基于简支梁模型对钻柱“A-B”危险截面进行了受力分析,同时对试件宏观断口形貌与金相组织进行了观察。分析结果表明:切片金相组织符合原材料热处理工艺要求,螺纹牙底疲劳裂纹是造成稳定器断裂的根本原因。提出了增加稳定器打捞外径、肩部钎焊PDC齿2种方法,优化稳定器结构,改善稳定器承载能力。钻柱“A-B”截面交变应力破坏具有较大的风险,在设计中需要予以充分重视。     

正扣钻具倒扣技术探讨

针对渤海油田井下管柱遇卡事故的处理方法,探讨了使用正扣钻具进行倒扣作业技术,阐述了正扣钻具倒扣技术的优缺点。以实例说明了该技术不仅能在钻井或完井过程中迅速处理突发井下事故,而且可以在常规大修井中完成反扣钻具所完成的各项工作。正扣钻具倒扣技术突破了常规思维,为大修井开辟了新思路。     

无线指令电控式智能扩眼技术

针对目前常规液压式随钻扩眼器只能安装在定向井随钻工具的上部、扩眼后无法使用大排量循环等问题,研制了无线指令电控式液压扩眼器。该扩眼器将投球激活的液压扩眼器球座总成替换为传压系统,增加了脉冲器总成和电控系统总成,可通过钻井液脉冲信号和钻杆转速信号下传指令,控制刀翼的伸出与缩回。计算分析了传压系统传压孔打开时脉冲器活塞的受力情况,并利用流体仿真软件分析了传压孔的冲蚀情况。通过现场测试,无线指令电控式扩眼器设计合理,3种方式的指令下传成功,刀翼张开及回收正常,为智能扩眼器的进一步研究奠定了基础。     

可溶球智能压裂投球器的研制

在低渗油气藏的开发开采中,水平井分段压裂技术应用较为广泛,近年来常用的水平井分段压裂技术是投球滑套配合可溶球的压裂工艺。由于可溶球投球前不能与水接触,目前还没有适合投可溶球的投球器,针对此问题,研制了可溶球智能压裂投球器。该投球器可以在带压作业下通过自动控制实现连续投入24个直径28~76mm的可溶球,投球检测装置可以实时检测球的入井情况,确保压裂作业的连续性与可靠性。     

新型导向液压丢手工具的研制及应用

针对现有机械式脱手工具存在随管柱下入中途遇阻后不能传递扭矩和丢手后不能回接的问题,研制出新型导向液压丢手工具。该工具能有效地消除管柱下入遇阻后不能进行下压正转或反转操作的问题,降低了电缆护罩丢落的打捞风险,实现了在未回接状态下配合导向接头进行钢丝作业的技术目标,且具有作业过程简单、成本低和效率高等优点。现场应用表明,该丢手工具设计合理,丢手快捷方便,作业成功率达100%,各项性能达到设计要求。     

中短半径井眼固井防砂一体化管柱研究与试验

为了解决渤海油田中短半径裸眼井固井防砂一体化作业无适用管柱的问题,针对渤海油田的开发情况与技术现状,设计了一套适用于中短半径井眼的固井防砂一体化管柱,对其安全性、通过性的分析结果发现:该管柱在下入过程中不会出现螺旋弯曲,安全性达到了要求;可以顺利通过最大狗腿度为19.28°/30 m、曲率半径为89.20 m的井眼。试验井试验和现场试验均表明:中短半径井眼固井防砂一体化管柱的安全性和通过性达到了设计要求,能实现实现一趟钻完成上部井段固井作业和下部储层段选择性固井和砾石充填防砂作业的功能,能够满足渤海油田中短半径裸眼井实施固井防砂一体化作业的需求。      

机械式无线随钻直井测斜仪在海上油田的应用

海上油田直井作业时多采用起钻前投多点测斜仪或测斜绞车拉单点测斜仪测井斜的模式,该模式存在严重的滞后性,不能及时根据井斜变化趋势调整钻具组合与作业参数,易导致井斜超标,同时也会影响机械钻速,使作业周期延长。为此,引进了机械式无线随钻直井测斜仪。该仪器主要由脉冲发生机构、井斜测量机构、液压平衡与液压阻尼机构等组成,通过铰接实现测量装置和脉冲发生装置之间的数据传输,通过钻井液提供实时测量数据的脉冲,脉冲信号不需要任何解码设备。现场应用结果表明,虽然该测斜仪测量数据与MWD测量数据存在误差,但能较好地反映井斜变化趋势,满足现场作业要求。     

防砂封隔器试验研究

针对海上油气田开发,设计了一种防砂顶部封隔器套,通过试验验证了封隔器的性能,密封压力为35MPa。基于理论计算和有限元分析了试验过中发现的问题,为后期研究提供了有力的支撑,试验结果表明,该封隔器满足设计要求。