井下静态油水分离器的功能与应用前景

井下静态油水分离器是国外近年发展起来的一种采油系统，本介绍了其结构原理、工业试验效果，并结合我国石油工业实际，论述了这项技术的发展前景。     

井下油水分离器研制

由尖端技术工程研究中心完成的一项可行性和试验样机设计工作导致了用于提高常规油藏和重油油藏的原油开采和经济性的新型井下油水分离器的研制。该装置的基本原理和推广前景是建立在几种构想和技术之上的,这些构想和技术与生产一种低成本替换产品的目标相结合,目的是为了处理开采后期的高水油比(WOR)油藏中水的开采与回注。该装置目前处于样机研制阶段,正准备进行现场试验。 通过显著减少开采到地面的水量,井下油水分离装置有使举升成本实现大的、也许是数量级的节省潜力。在大多数情况下,通过恢复或增加由于目前举升装置或地面设备的限制而被关闭或限产的油井产量,使开采成本降低、收入增加。其它潜在的好处包括减少了由大量油层水的采出或浅水层的污染而引起的环境责任。应用该装置的主要要求是在生产井能获得一个合适的回注水层。     

高效井下分离器的研制与应用

介绍了一种高效井下分离器，包括其结构、工作原理及现场应用情况。现场应用表明，该技术适合于中高油气比的油井，能彻底消除气体影响，达到提高泵效避免气锁的目的。     

新型分层采油管柱与工具的研制

为了满足油田高含水期分层堵水采油的要求 ,研制了新型分层采油管柱与工具。新型分层采油管柱由上部的泵抽油管柱和下部的堵水管柱两部分组成 ,研制的井下工具有定深装置、滑套开关器和电动开关控制仪。电动开关控制仪由油套环空下到设计深度 ,依靠定深装置 ,通过接箍定位器将仪器精确定位在滑套开关器内 ,由地面控制电源给电动开关控制器供电 ,撑开对接爪 ,上提电缆 ,完成滑套开关控制器的打开和关闭动作 ,实现相应层段的生产和封堵。江汉油田清河采油厂 3井次的现场试验表明 ,这种管柱和工艺的现场施工成功率达 10 0 % ,可实现任意层段的找堵水和分层采油     

应用井下气体分离器提高游梁式抽油井的产量

本文介绍一种新型的偏心式连续液流气体分离器的研制与现场应用情况。在简述了普通型和简单型气体分离器之后，简要地介绍了这种新型气体分离器之后，简要地介绍了这种新型气体分离器的设计特点、结构、工作原理以及现场先导性应用情况。     

抽油井防漏防气管柱的研制与应用

抽油井热化清漏失、气体影响、泵效超低问题显得日益突出，使原先的常规抽油管柱难以应付。抽油井防气、防漏管柱能够较好地解决中、深井的上述问题，泵效、比试验前提高5％以上，并获得了增产效果。     

有杆泵井下油水分离装置的研制与试验

有杆泵井下油水分离装置由静态旋流分离器和抽油注水双作用泵2部分组成。工作时．通过分离器的分离作用，抽油泵将富油液举升至地面，注水泵将富水液注入注水层段。文章介绍了该装置的设计结构、工作原理、泵排量和注入压力的计算方法．以及试验情况。结果证明．该装置结构设计合理、操作可靠．能够有效地实现井下油水分离、抽油、注水的功能。     

井下油水分离器淡出油田

来自法国东北部阿尔贡地区国家实验室的最新研究表明,目前只有一小部分井下油水和气水分离器仍然在油田应用,这与该技术在20世纪90年代后期所做的预期相比,可谓大相径庭.井下油水分离器(DOWS)和井下气水分离器(DGWS)使所有采出水无需泵送到地面处理,而是直接在井下处理,节省了相关费用.John A.Veil和John J.Quinn根据W-31-109-Eng-38合同,在2004年11月为美国能源部的国家能源技术实验室准备了题为"井下分离技术动态:与地质状况的关系"的研究报告.     

油管柱在套管中的屈曲行为试验研究

油管柱在套管中的屈曲行为对油气生产有重要影响。依据相似理论,采用1:10的比例尺以缩小的油管、套管模型进行了3组试验,安装分别为:①油管和套管上下同心; ②油管上部偏心2.5 mm; ③油管上下都朝同一个方向偏心2.5 mm。每次试验时都在油管的一端连续施加轴向载荷,测试油管另一端的轴向载荷。分析不同条件下摩擦力的变化,研究结果表明:管柱受压屈曲会导致摩擦力增大; 管柱相对套管的偏心对轴向力的分布影响很小; 证明了管柱力学分析理论中轴向力计算时油管与套管同心的假设是合理的。     

LP-90型油管柱试压装置的研制

为解决油水井挤灰、酸化等作业施工中油管漏失的问题,研制了LP-90型油管柱试压装置。该装置设计了双球试压模式,可实现在额定压力(50 MPa)下对油管柱试压,并保证在10 MPa左右的压力下打开通道,进行挤水泥或酸化施工。实现了一趟管柱的试压与施工,保证了施工质量。现场试验效果好。     

可增加下入深度的变径连续油管柱

为优化连续油管(CT)柱质量,增加CT管柱的作业深度,研制了变径CT管柱。管柱的外径和壁厚自下而上逐渐变大,不同外径的CT通过专门设计的变径接头连接,用于海上作业时,其下入深度比常规CT管柱深55%。为满足作业中下入CT的要求,对作业系统的注入头进行了改进,使注入头对通过的变径管柱始终保持均匀稳定的夹持,而一种专门设计的液压回路则可保证作业的安全。室内和现场试验表明,这种变径作业管柱能满足现场作业要求。     

井下液-砂分离器的研制及应用

针对油井生产过程中出砂造成抽油泵磨损的问题,设计了井下液-砂分离器,采用流场数值模拟的方法对其流场进行了计算。在流场模拟的基础上分析了井下液-砂分离器尾管在液砂分离过程中的作用和液-砂分离器的结构参数对其分离性能的影响,筛选出合理的结构参数。现场应用情况表明,井下液-砂分离器能有效降低砂粒对抽油泵的磨损,提高泵效,平均延长抽油泵寿命60d,取得了良好的应用效果。     

开式防砂型油气分离器的研制与应用

为了延长地层出粉砂、油气比较高的油井的检泵周期,开发研制了开式防砂型油气分离器。这种分离器由上接头、降压器、螺旋分离伞、滤砂自洁布、外壳、下接头等部件组成,能将井筒中的油、气和砂三相分离,提高泵效,延长检泵周期,适用于油气比较高、地层出粉砂的油井。2004年2月以来开式防砂型油气分离器试用了7口油井,有效率100%,平均单井检泵周期延长了60d。     

涡轮旋转引鞋的研制与应用

针对目前国内完井管柱下入工具驱使套管下入水平段长度有限,难以到达预定深度,功率消耗过大,容易损坏套管引发事故等问题,研制了水力驱动涡轮旋转引鞋。通过建立涡轮定、转子的三维模型,并导入Workbench软件建立涡轮定、转子中液流流过的流道模型,在Fluent中对涡轮旋转引鞋定、转子的水力性能进行分析,完成结构设计、性能试验及现场试验。试验结果表明：该工具可通过液流循环实现引鞋头旋转,从而进行井壁的修整和井筒的冲洗,并帮助完井管柱顺利下入到预定位置;设计的涡轮旋转引鞋工具完成了50 h寿命试验,满足现场应用需求。所得结论可为水平井与大斜度井完井管柱下入工具的研制提供技术借鉴。     

新型电潜泵用高效油气分离器的研究与应用

现有油气分离器在高油气比油井中应用,分离效果差.对分离器内部结构进行改进,诱导轮采用双级结构,增加一级分离轮,同时采用了叶轮增压和导流轮导流结构,使其适宜的泵入口处气液比由原来的0.3左右提高到0.6左右.在气液比为0.6环境下,分离率由原来的75%左右提高到95%左右.现场应用效果良好.     

井下油水分离器延长了高含水油井的寿命

井下油水分离器是一种新技术，它的应用将为老油田高含水油井带来新的生命力，可大大降低高含水油井的水／油比（ＷＯＲ），减少地面水处理装置的投资，从而节约成本、提高油井产量。介绍了井下油水分离器的基本原理及在加拿大西部分分别与井下电潜泵、井下螺杆泵和杆式泵连接使用的现场试验结果。     

柔性接头研制与应用

柔性接头是最新研制的一种钻井井下工具。文中介绍了柔性接头的结构、技术规范和性能特点，建立了以其组合的新型防斜钻具组合力学分析模型，分析了工具于井下的受力状态。在大庆油田易斜区快速防斜钻井现场试验表明，柔性接头的结构简单，钻压和扭矩传递机构设计合理，高压动密封性能良好。以其组合的新型防斜钻具组合，在大倾角硬地层深探井和调整井钻井区块使用，防斜效果明显，机械钻速高。柔性接头的研制成功为易斜区快速防斜钻井提供了一种新的钻具组合类型。该柔性接头已申报国家实用新型专利。     

螺旋式油气分离器的设计与试验

针对现有常规重力式和螺旋式油气分离器应用范围受限和分离效率低的问题,研制出重力分离和离心分离组合的螺旋式油气分离器。通过对不同螺距、不同长度的螺旋式油气分离器的水力阻力损失、分离效率的室内试验,得出优化的结构参数;选择4种不同规格的分离器在宝浪油田13口不同类型的井上进行现场试验。室内和现场试验结果表明,当油气比为250m3/t左右时,采用螺距为0·08m、有效长度为1·5m的螺旋式油气分离器分离效果最好,能大幅度提高有杆泵采油井泵效。     

加氢装置气液分离器的研制

介绍了加氢装置气液分离器的工作原理。着重论述了气液分离器的工艺设计、材料选择和结构设计要点,并通过CFX计算找出了分离效率与气液进口速度间的关系。