海上蒸汽驱井筒长效安全控制工具研制及应用

针对海上稠油井蒸汽驱工艺的注热时间长、井下高低温交变工况的特点,进行注热管柱设计及配套井下工具的技术攻关,达到蒸汽驱井筒长效安全控制的目的.蒸汽驱井下安全控制管柱采用了以高温环空安全封隔器、高温井下安全阀为核心,辅以高温排气阀、热敏封隔器的设计,能够实现高效隔热、环空充氮及洗压井、地面控制应急关断等功能.配套井下工具方...     

多元热流体吞吐技术在海上稠油油藏开发中的应用

中国海上已发现原油储量中稠油占70%,稠油粘度高、流动性差,采用常规开发方式油井产能低,采油速度小,采收率低。为了获得更多的石油,将海上稠油、特稠油充分、有效的动用起来,显的越来越重要。多元热流体吞吐技术是近几年来开发海上稠油油藏的新技术,增产效果明显,取得了良好的应用效果。随着多元热流体吞吐技术的不断发展,将大规模应用于海上稠油油藏开发以及海上稠油探井测试,可为我国海上油田开发做出重大贡献,为我国可持续发展提供能源保障。     

中国石油钻井院

<正>中国石油集团钻井工程技术研究院(简称"中石油钻井院",英文缩写DR)是中国石油天然气集团公司直属科研机构,主要从事钻井共性、特色、关键、储备技术和钻井新装备、新工具、新仪器和软件的研发,是中石油集团公司总部的钻井技术参谋部,钻井高新技术的研发中心,国内和海外钻井生产的技术支持与服务中心,钻井高新技术产业化基地。     

海上热采注热管柱可下入性分析

随着海上热采注热管柱新工艺新工具的不断使用,管柱结构日趋复杂,且海上热采井多为水平井或大斜度井,热采注热管柱下入过程中,易发生刚性工具几何遇卡、因摩阻增加导致的管柱屈曲变形等下入过程受阻问题。为此,根据较大狗腿度管段处注热管柱与井眼的几何关系,建立了管柱的几何通过性模型;由注热管柱下入过程中的受力情况,建立了考虑管柱刚度的力学计算模型。根据建立的模型,以现场一口热采井为例,计算分析了现有热采注入管柱的可下入性,研究结果表明,该模型具有较高的准确性,为实现管柱的优化设计和保证注热管柱的可下入性提供了重要的理论依据和现场指导意义。     

多元热流体技术在特稠油探井测试中的应用研究

海上特稠油储量巨大,但由于黏度高,常规试油技术无法求取产能。通过对特稠油多元热流体注入参数、注热设备及配套工艺技术的研究应用,证明多元热流体热采技术在特稠油探井测试中是可行的,自喷期日均产油80 m~3,累产油642 m~3,高峰日产油达110 m~3,螺杆泵生产期日均产油55 m~3,累产油107 m~3,达到了获取产能及流体的测试目的,测试效果显著,为海上特稠油开发提供了技术支持。     

CO2，N2与蒸汽混合增效作用研究

尽管多元热流体热采技术在海上应用中取得了显著效果,但对其中C02,N2与蒸汽等组分混合增效作用的认识尚不清楚。通过室内岩心模拟实验,研究了不同注入温度条件下注入相同热量时4种方式（蒸汽、蒸汽＋CO2、蒸汽＋N,蒸汽＋C02＋N2）的驱替效果。实验结果表明：在300℃条件下,蒸汽＋C02驱替效果最好,阶段采收率可达57．7％：其次为蒸汽＋CO2,N2,阶段采收率可达53.3％;最差为蒸汽。结合实验数据．应用灰色系统理论中的关联分析方法,对不同温度下相关的3个因素进行分析,结果表明蒸汽＋N2的影响最大,说明在C02,N2与蒸汽混合增效作用中,N2的作用非常显著．该研究为下步多元热流体组分优化提供了技术依据。     

海上井筒电加热清防蜡工艺研究

渤海油田很多油气井都存在井筒结蜡导致井筒堵塞、油井产量降低甚至停产的问题,针对海上油气井进行快速清防蜡和长期低成本高效清蜡的要求,本文从海上油井工程施工和电加热工艺参数优化两个方面开展研究,优选了电加热方式和设备,设计了适用于海上油井的井筒电加热管柱结构,同时结合稳态传热分析了不同举升方式下井筒电加热工艺参数计算模型,从而得出适合于海上油田的井筒电加热清防蜡工艺。     

合金元素在ZrCr2 Laves相中的晶格占位及其对力学性能的影响

应用Rietveld模拟计算和实验X射线衍射分析合金元素V、Nb和Mo在ZrCr2 Laves相金属间化合物中的晶格占位，研究合金化对ZrCr2 Laves相力学性能的影响。研究结果表明：合金元素V和Mo占据ZrCr2 Laves相金属间化合物中Cr原子的晶格位置，而Nb则占据Zr原子的晶格；添加合金元素V、Nb和Mo使ZrCr2 Laves相化合物硬度及脆性度降低，断裂韧度显著提高，即合金化对ZrCr2 Laves相起软化作用。初步探讨合金元素对ZrCr2 Laves相力学性能的影响机制。     

海上热采井防污染工艺管柱及配套工具

针对海上热采井采用“注、采两趟管柱”导致压井液污染地层的问题,研制了海上热采防污染工艺管柱及配套工具。该工艺管柱主要由热采防污染封隔器、热采防污染井下开关和热采插管密封器组成。热采防污染封隔器坐封、悬挂在井内后, 即可通过热采插管的上提、下放,控制井下开关的开启或关闭,从而有效封隔油层和上部空间的通道,避免压井液进入地层。通过配套工具的地面实验、模拟井实验和高温实验,表明该工具坐封、坐卡、丢手动作灵活无卡阻,密封锚定可靠,满足高温、中温、常温多轮次交替变化下的承高压性能,井下开关开启、关闭动作灵活,能够满足海上热采井多轮次注气和采油需要。     

海上热采隔热型井下工具的研制

目前海上热采井应用的井下工具不具有隔热功能,在热采井注热流体时管柱多处存在热损失点,这在一定程度上降低了隔热管柱的整体隔热性能。为此,研制了隔热型井下工具(热补偿器、隔热型扶正器和隔热型接箍)。热补偿器主体和接头均采用隔热结构设计,确保隔热性能,主体材料选用耐腐蚀不锈钢材料并经过处理,在满足防腐蚀性能的同时又满足强度要求;隔热型扶正器采用多组扶正块均匀排列方式,保证扶正块在圆周方向上均匀受力,保证管柱居中。隔热效果检测和现场应用结果表明,海上热采隔热型井下工具的隔热性能等级达到C级以上,应用成功率达100%,提高了整体管柱的隔热性能。