智能井下节流器控制系统设计

智能式井下节流器满足智能完井和数字化油气田技术的自动化和数字化要求,是未来井下节流器发展的趋势。针对井下智能节流工艺技术需要,采用CAN总线技术构建一套适用于井下智能节流器的控制系统。介绍了CAN总线的技术原理;详细阐述了构建基于CAN总线的伺服控制系统体系结构和控制模式、控制系统的数据逻辑结构模型以及基于分层设计法的系统软件架构模块;给出了整个控制系统的软件运行实例和操作流程。实验反馈数据表明,该控制系统能实时精确地对井下电机完成远程控制,满足智能井下节流器要求的动力控制需求。该系统设计方法对其它智能化井下工具的研发具有一定启发意义。     

新型井下节流器研制及应用

为了解决活动式井下节流器的坐封、打捞、强度等问题,更好地推广应用井下节流技术,针对井下节流器在现场应用中易出现的问题,分析现有弹簧式井下节流器的工作原理,对其结构和关键部分的材质进行改进,设计加工了抽杆式井下节流器。这种节流器本身长度较短,靠向上拉动抽杆来实现工具的座封,打捞时通过向下震击中心杆让密封件复位。通过室内实验和现场应用表明,抽杆式井下节流器小巧易投放,打捞更顺利,有效解决了井下节流器容易出现的问题。     

井下节流技术在苏里格气田的应用

天然气井下节流是一个降压和降温的过程,井下节流技术在苏里格气田的广泛应用对气田的开发和生产起到了重要的作用。通过分析井下节流技术的工艺原理,介绍井下节流工艺参数的确定方法,并结合井下节流技术在苏里格气田的现场应用,分析了井下节流技术在气田的应用情况、应用效果、节流器的实效原因和节流器打捞问题,提出了一些改进的建议和意见。     

榆林气田井下节流工艺优化研究

榆林气田从2003年开始应用井下节流工艺技术,截止2012年7月底,已推广应用井下节流器47口井,目前有12口气井井下节流器失效。基于对榆林气田井下节流工艺现状分析的基础上,通过深入查找井下节流器运行及投捞过程中存在的问题,从工艺与结构两方面进行优化研究,为井下节流器配产等工艺提供有效手段,并从结构上提高井下节流器工作寿命。     

73mm油管用井下节流器卡定系统研究

卡瓦系统是井下节流器的关键部件之一,主要承受井下节流器节流后的轴向推力,其卡定性能直接影响井下节流器的稳定性与工作可靠性,不合理的卡瓦系统甚至会影响油管的强度与安全。研究了井下可打捞式节流器三角形齿形卡瓦系统的接触问题,并利用有限元软件分析了三角形齿形、环槽式结构卡瓦系统的接触应力分布,得到了不同宽度、不同外径卡瓦牙的接触应力变化规律,为卡瓦系统的设计提供参考。     

Ф73mm井下节流嘴流场仿真分析

井下节流器是一种应用较广的控制气井生产的装置。不同配气量下节流器的节流嘴长度需要保持定值,以方便、简化节流器的设计与加工。采用流场分析理论,借助流体分析软件,建立节流器节流分析模型,分析不同节流嘴直径、不同节流压差、不同节流嘴长度、不同节流前压力对节流流场的影响,以寻求节流嘴的最佳结构参数。     

油气井井下节流工艺研究综述

对于井下节流工艺,研究的重点主要在于确定节流的天然气温度、压力、流速、气体密度等有关参数的变化情况。通过对天然气水合物预测模型、节流温降压降模型、井下节流器的结构优化方面相关文献资料的研究,阐述了井下节流工艺的发展历程及成果,提出了研究中目前存在的问题,为下一步的研究工作指明方向。     

卡瓦式井下节流器密封性能研究及试验

针对传统卡瓦式井下节流器的“圆柱”式胶筒存在可靠性差、寿命短的问题,进行了大量的室内研究实验。结合长庆油田现场实际,开展了井下节流器密封胶筒性能研究,研制出“V”型结构的胶筒,提高了井下节流器的工作可靠性及使用寿命。     

天然气井井下节流器研究现状及应用前景

天然气井的井下节流器主要分为固定型和活动型2种。分析2种井下节流器的研究现状,总结各自技术优势和存在的技术问题。提出未来井下节流器技术将向更精密的智能化控制方向发展的趋势。     

φ73mm可投捞式井下节流器室内试验研究

现有的井下可投捞式节流器存在卡定不稳、不易打捞等问题,严重影响气井的生产安全.结合并下节流器作业过程,提出了井下可投捞式节流器的投放、卡定、密封、解封等过程的模拟试验方案.该方法便于为可投捞式井下节流器的改进提供试验数据,并可进行产品出厂前的性能测试.对研制的φ73 mm可投捞式井下节流器进行模拟试验,测试其性能,结果满足要求.     

苏里格气田井下节流器积液过程分析与研究

苏里格气田气井普遍采用井下节流工艺,随着气田的开发,气井压力和产量逐渐下降,井下节流器无法排液,井筒产生积液现象,造成井底回压大,影响气井生产。为延长气井变为低产、低效井的时间,有必要对节流器的合理打捞时机进行研究。针对井下节流条件下的井筒积液及排除问题,采用软件模拟和生产、测试数据分析等方法,通过对井下节流井井筒积液流态分析、过程研究及不同积液程度下的主控机理分析,明确了造成节流气井压力、产量迅速下降现象的起点为节流器上段开始积液时,并以此为基础确定了苏里格气田积液井节流器的合理打捞时机,为生产现场节流器打捞时机提供了理论及实践经验。     

气井井下节流动态预测

气井井下节流工艺将节流器安装于油管的适当位置来实现井下调压，能充分利用地热对节流后的天然气加热，从而改变天然气水合物的生成条件，对于防止水合物生成起到了积极的作用。井下节流后，气体由于压力降低而膨胀，气体的压能转变成动能，促使气流速度增大，有利于提高气井的携液能力。文章应用节点系统分析方法，以井下节流器为节点，建立了气井井下节流过程井筒压力温度动态预测模型。该模型综合考虑了流入动态和井筒径向传热机理，能够预测井下节流压力、温度等重要参数，为井下节流动态分析、井下节流器工艺参数设计、水合物防治、排液采气工艺提供了必要的技术手段。     

浅析玛湖油田双节流水合物冻堵防治技术

目的 针对玛湖油田高含气油井的水合物冻堵防治问题,采用井下与井口双节流喷嘴,进行水合物冻堵预防、调产及放喷解堵研究.方法 基于PIPESIM软件计算了油管与喷嘴压力及温度,研究了井下喷嘴对井下油管与井口管线水合物冻堵的影响、井口喷嘴对产量调整的影响.结果 双节流喷嘴极差对水合物预防与产量调整具有直接影响,增大双节流喷嘴...     

苏里格气田节流器气井泡沫排水采气工艺探讨

随着井下节流工艺在苏里格低压、低产气田的普遍应用,节流气井的泡排工艺已成为泡沫排水亟待解决的问题之一。介绍了节流器井的特点及判断积液的方法,开展了井筒液面测试分析,总结出了适合苏里格气田节流器井的泡沫排水采气工艺。     

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本文在研究井下油嘴节流机理的基础上,导出了油嘴最小下入深度关系式和气、液二相节流模型,将其应用于四川气田和胜利油田的8口气井的井下节流设计、计算、获得了较好的效果。     

塔里木油田高压气井井下节流防治水合物技术

塔里木油田高压气井开采过程中水合物堵塞问题严重,影响了气井的正常生产,因而研究应用了合理的井下节流防治水合物技术。利用水合物生成预测模型与气井井筒压力温度预测模型,对高压气井的水合物生成温度和生成位置进行了预测;采用节点系统分析方法,以节流器为节点预测气井井下节流后的温度压力分布,对比节流前后的井筒压力和温度分布,分析高压气井井下节流防治水合物效果。根据高压气井LN422井的水合物相态曲线和井筒内温度压力场,认为水合物形成风险区为500 m以浅井段。应用井下节流技术后,LN422井的井口压力由29.2 MPa降至12.0 MPa,井口温度由21.0 ℃升至23.7 ℃,且井筒中各处的温度均高于该处的水合物生成临界温度。研究结果表明,井下节流技术可显著降低高压气井的井筒压力和水合物生成风险,延长生产免修期。      

新型双层笼套式节流阀分析

为提高节流阀的节流效果,提出了一种新型双层笼套式节流阀。该节流阀由2个开有小孔的笼套同轴线地嵌套在一起,在1个节流阀内有2个节流元件,可对流体进行2次节流,从而起到2次节流的作用。探讨了笼套上小孔轴线重合和小孔轴线成45°角的2种不同结构的节流阀的节流情况,并分别对2种结构的节流阀进行了流场仿真分析,分析结果表明,轴线不重合的结构要比轴线重合结构的节流效果好,笼套受冲刷程度也相对较严重。     

基于AMESim的节流阀自动控制系统

针对压井过程中节流阀的自动化程度不高以及控制精度低的问题,基于节流阀自动控制系统对子元件的选型以及液压系统的控制关系,建立了流量-压力特性方程,并利用拉普拉斯变换和叠加原理得到了控制系统的传递函数数学模型,同时建立了节流阀的位移与节流压降的数学关系,并得到了节流压降与速度随开度的变化规律。以系统传递函数为依据,建立了节流阀自动控制系统,并对系统进行了仿真计算和稳定性分析。研究结果表明,所设计的节流阀自动控制系统具有较好的稳定性及快速性。该研究可以在一定程度上提升压井作业的自动化程度,使得压井作业变得更加安全与高效。