连续管倒管器优化设计

国内现有倒管器存在工作时主轴不旋转导致其磨损严重,且运转不平稳; 无法适应运输滚筒上不同中心孔布局; 排管臂无法调整排管角度以适应注入头导向器高度,可能使连续管进出排管器时大角度弯折,从而导致连续管表面损伤等问题。研制了一种新型连续管倒管器,采用有限元分析方法以及现场应用,验证了该倒管器设计可靠性及现场适应性。现场应用结果表明,该倒管器适用连续管外径38.1～63.5 mm,运输滚筒外径2 700～3 700 mm,运输滚筒宽度1 780～2 300 mm,最高倒管速度20 m/min,既能实现运输滚筒的快速安装、高效倒管,也能驱动运输滚筒直接实现连续管起下作业。相关研究加快了连续管配套装备国产化进程,有助于推动油田现场实现降本增效。     

新型碳纤维连续抽油杆作业机的研制

针对现有碳纤维连续抽油杆起下装置提升遇卡时无法完成作业、不能完全固定使得碳纤维连续抽油杆在井筒内晃动而造成偏磨,上方和下方均无限位造成碳纤维杆夹持不稳或夹持位置不准等问题,研制了新型碳纤维连续抽油杆作业机,并研究形成了碳纤维杆夹持、缠绕排杆及防偏磨刮泥等关键技术。该作业机为两车装结构形式,运移快速,成本低,适用范围广;整机系统集成化程度高,操控性能好,响应速度快,安全快捷;各部件性能符合设计要求,实现了碳纤维连续抽油杆的可靠夹持和整齐排杆。现场应用结果表明:新型碳纤维连续抽油杆作业机运转正常,高速起下、不伤杆、不偏磨;可以降低抽油井能耗,提高抽油效率,具有广阔的应用前景。     

气旋浮高效油水分离器试验研究

为满足在场地空间受限区域含油污水处理的需要,结合水力旋流器分离速度快和气浮分离效率高的优点,设计出新型高效预处理设备——气旋浮油水分离器。针对影响该分离器分离性能的因素(结构参数、操作参数)进行了试验研究。试验确定了带中心绕流柱,导流板的伸展角为180°,与中心轴线夹角为60°为最佳结构;最佳进气量为300mL/min。试验结果还表明,在一定的范围内,分离效率随入口流量的增加而增加,且随分流比的增加而增加,但二者并非越高越好。经过优化的气旋浮油水分离器能够满足油水分离预处理的需要。     

导叶式水力旋流器分离性能试验研究

为保证导叶式水力旋流器稳定、高效运行,对其结构参数和运行时的操作参数进行了优选试验,并对物性参数进行了分析。试验确定了该旋流器锥段最佳锥角为5°,导流叶片最佳结构为叶片数n=4,叶片出口角β=20°,流道宽度w=3.47mm。试验结果还表明,在一定范围内,分离效率随入口流量的增加而增加,且随分流比的增加而增加,但二者并非越高越好;密度、粒度越大的颗粒越有利于分离,且旋流器并非适用于所有固体颗粒的分离;所设计的旋流器对井下多相分离系统中砂的分离是可行的。     

油田污水处理设备的分布式PLC自动控制系统

针对大型油田污水处理设备负载量大和控制点多,必须满足油田对控制系统防爆性能的要求,还必须现场配置防爆控制柜就近控制,以实现部分操作功能等问题,采用DP主、从站结构开发出分布式PLC自动控制系统。该系统将从站PLC放置在设备现场,就近控制,将带有触摸屏的主控制柜放在值班室,监控整个系统,主站与从站之间仅铺设1根通讯电缆,就可很好地实现自动监控兼容现场人工控制,移运性好。现场应用表明,该控制系统操作界面友好,操作简单,完全满足油田对设备的控制要求及防爆要求,减轻了工人的劳动强度,避免误操作,提高了生产效率。     

连续油管导向器结构形式及受力分析

对比分析国内外在役各种结构形式的连续管导向器结构,以其中的3种典型结构的导向器(支架式导向器、悬臂式导向器、单液缸支撑不可旋转导向器)为例,分析其优缺点。建立了力学模型,分析影响各种结构形式导向器受力的因素,为导向器的优化设计提供依据。分析侧向力对导向器的影响,当滚筒宽度较宽或连续管管径较大的情况下,不可忽视侧向力的大小。给出了各种结构形式导向器推荐的使用范围。     

连续管作业机滚筒液压传动系统方案设计

为进一步提高连续管作业机滚筒的性能,使滚筒能更好地与注入头进行协同工作,满足各种作业工况要求(尤其对于橇装设备及超深井复杂作业),对滚筒液压传动系统方案进行研究。通过分析滚筒工况,对3种滚筒液压传动系统方案进行对比分析,得出最优方案并进行试验验证。现场应用情况表明,所采用的方案能满足作业时的多种控制要求及各种作业工况,操作简单、安全可靠,进一步提升连续管作业机性能。     

测井用大管径连续油管电缆注入装置研制

在进行测井作业时,为了解决大管径连续油管的穿电缆难题,对比常规连续油管穿电缆方式,结合连续油管的应用环境,选用水动力牵引形式将电缆注入盘绕的连续油管中。通过电缆注入方案的研究,开发了电缆注入装置。电缆注入装置由电缆转盘装置、电缆密封系统、电缆记录装置、液压动力控制装置、电缆滚筒组成。现场测试与应用表明:该套连续油管电缆注入装置能满足大管径连续油管穿电缆的要求,无需移动运输滚筒上的连续油管,节省时间,降低劳动强度,安全可靠。     

国外连续管钻井系统发展与应用

随着连续管钻井装备、钻具组合和钻井工艺的不断发展,连续管钻井技术作为一种成本低、效率高、安全可靠的新技术,已成为钻井领域的技术热点。介绍了连续管钻井系统的构成; 总结了连续管钻机发展历程和技术特点; 分析归纳了典型连续管钻具组合的结构及特点。提出了连续管钻井系统在国内的发展思路。