水下井口生产热膨胀力分析与井口环空密封完整性评估

基于南海东部某海域的钻井资料,运用热力、结构力学理论,建立水下井口的热-结构力学轴对称有限元模型,运用ANSYS软件对海床以上井口的轴向热膨胀力进行计算。采用经典理论计算套管串由于热膨胀在井口产生的力,对环空密封总成的长期密封完整性进行评估。结果表明,在4 285 m井深和正常温度压力条件下,由于流体热循环在套管挂处产生向上的力为2 811 kN,而环空密封总成锁环工作能力为3 247 kN,因此,环空密封总成锁环可抵抗热膨胀产生的向上的力。为确保油井生命周期的井口安全,提出在套管挂顶部下入锁紧补芯,以限制套管挂和密封总成在生产过程中由于热膨胀而向上移动。上述评估方法及措施为水下井口在生产过程中的密封完整性评估提供参考。     

环空加压固井对双层套管水泥环界面径向应力的影响

环空加压固井技术能有效提高水泥环密封能力、降低环空带压问题的发生,为了准确掌握其作用的力学机理,基于弹性力学和界面位移连续条件,考虑环空加压固井施工过程,建立了环空加压固井套管–水泥环界面应力计算模型,研究了环空加压固井提高双层套管–水泥环系统密封能力的力学机理,并采用试验方法验证了理论模型的准确性.利用建立的力学分析...     

环空充气钻井工艺设计及参数分析

针对传统寄生管充气钻井工具在环空中形成的气相分布不均匀的弊端,设计了一种新型环形气体均布寄生管充气钻井工具。根据传热学、热力学和垂直气液两相管流理论,考虑注入气体物性随井筒温度压力变化,对环空充气工艺参数进行优化分析。分析结果表明,环空压力随注气量增大先急剧降低后逐渐升高,注气量通常选择在稍大于临界点处对应的气体流量;在静压控制区环空压力变化幅度明显大于井口回压变化,环空压力变化敏感;在摩擦控制区随井口回压变化,环空压力变化幅度较小,更加缓和,易于调节。     

抽油机井套管环空注热水洗井清蜡试验研究

为了研究传统环空注热水洗井工艺的清蜡效果,测试了不同热洗排量、不同热洗介质注入温度条 件下的环空温度分布。测试结果表明:洗井时间不应超过2h;对于三管流程,当热洗温度为75℃,排量 为20m3／h时,有效清蜡深度为300m,此时有50％的热洗介质注入了地层;当热洗温度为75℃,热洗排 量为35m3／h时,清蜡效果好,但热洗介质的70％注入了地层。两管流程的热洗介质排量及注入温度都比 三营流程低,测试结果表明,在某一深度以下,热洗时环空温度低于热洗前环空温度,当热洗排量为 2．5m3／h时,有效清蜡深度只有lOOm;当热洗排量为7m3／h时,有效清蜡深度只有200m左右。因此, 传统的套管环空注热水洗井不是理想的清蜡工艺。     

偏心环空层流螺旋流与同心环空层流螺旋流压降的比较

推导了幂律液体偏心环形空问堪流螺旋流的压降方程.介绍了由降方程计算幂律液体偏心环空间层流螺旋流的压降的方法并把由压降方程算得的偏心环空螺旋流的理论压降和同心螺旋的理论压降进行比较.     

环空流体密度仪

环空测试流体密度仪系江汉测井研究所近两年来研制成功的一种生产测井仪器，能在抽油井中进行环空测试流体的平均密度。     

库车山前构造高温高压储层环空密封固井技术

塔里木油田库车山前构造白垩系储层埋藏深,温度压力高,地层复杂,裂缝发育,安全固井密度窗口窄,油气活跃,整体固井质量较差,固完井后环空易气窜,严重影响后期安全生产。文中在分析库车山前构造白垩系储层固井难点的基础上,针对性地提出了提高库车山前高温高压储层环空密封能力固井技术,从变排量注替设计、防漏堵漏水泥浆体系、环空辅助密封工具应用3个方面综合提高固井后的环空密封能力,并在KS地区某井进行了配套技术的现场应用。现场应用表明:提高库车山前构造高温高压储层环空密封能力的固井技术,能够有效解决该地区储层固井易漏失、固井质量差、环空气窜等固井难题,为类似复杂易漏深井储层尾管固井提供了宝贵的经验。     

螺杆泵井环空测试工艺研究

为解决螺杆泵井环空测试难题,开发了偏心测试螺杆泵采油系统。该系统可在保证螺杆泵井正常生产情况下,进行动态环空测试。阐述了系统结构组成和工作原理,简要分析了偏心可旋转井口、油管旋转器、油管扶偏器和偏心油管锚等关键部件的结构原理和功能,说明了螺杆泵井偏心测试的基本操作方法,最后分析和讨论了测试系统的现场应用情况,指出该系统较高的测试成功率,能够满足螺杆泵井动态环空测试需要。     

深水油气井全生命周期环空圈闭压力预测模型

准确预测环空圈闭压力对维持油气井井筒完整性、延长油气井生命周期具有十分重要的意义.基于P VT状态方程,结合井筒瞬态传热模型与环空体积计算模型,建立了耦合环空体积-温度变化的深水油气井全生命周期环空圈闭压力预测模型.模型计算结果与试验数据的误差约为6.6％.实例井计算结果表明:环空圈闭压力与环空流体压缩系数、地温梯度及...     

环形调压阀压力波动原因分析及改进

环形调压阀是地面防喷器控制装置的重要元件之一,从结构、温度、容积和泄漏等方面分析了环形调压阀压力波动的原因,并进行了试验验证。针对分析的原因采取了多项改进措施,以满足API 16D规范要求。     

普光高酸性气田环空保护液的研制与应用

研制的无固相体系的环空保护液是以有机酸盐为基液,添加抗硫缓蚀剂、杀菌剂和除氧剂调配而成。现场应用结果表明,该环空保护液体系密度调节范围广,达1.00～1.30 g/cm~3,可满足不同井深条件下的需要;溶液热稳定性好,抗高温能力强,可适合高温条件下的需要;pH为9.5～12,易于调节,不易引起金属腐蚀(碳钢腐蚀速率≤0.076 mm/a),可起到良好的环空保护作用;地层伤害率较低,对环境无污染,且成本合理,能够确保油套管长期安全使用,适宜在含硫油气藏推广应用。     

蜡油催化裂化装置烟气放空管失效分析

通过对蜡油催化裂化装置三旋至烟机放空管腐蚀失效原因分析,指出由于生成连多硫酸,造成管内壁出现晶间腐蚀,继而在应力作用下发生应力腐蚀开裂,从而形成自内壁向外壁扩展的裂纹,导致其失效。     

环空压裂悬挂器的研制与应用

随着油气田开发地层压力的下降，压裂后更换压裂井口和井内管柱所采取的压井措施往往造成压井液的倒灌污染、气井水锁堵塞，严重损失油气井压后峰值产能。据丘东气田2003—2004年的12口压裂井换管柱后产能统计，平均损失35％，攻关压裂－投产一体化管柱技术，采用环空压裂是有效途径之一。由于吐哈油田压裂规模普遍较大、排量高，尤其是气井，解决高速、高浓度携砂液长时间对油管挂下管柱的冲刷问题、避免管柱冲断落井是关键技术问题。在此主要介绍了环空压裂悬挂器的设计原理、试验和推广应用情况，应用效益显著。     

用甲醇弛放气生产合成氨的优势分析

以天然气为原料,通过蒸汽催化转化工艺单产甲醇,多数工厂均将副产弛放气用作造气炉燃料以节约天然气。本文在分析对比弛放气与天然气、焦炉气用作合成氨原料气后认为,以弛放气生产合成氨具有工艺简单、投资省、生产成本低等优点。在天然气较丰富地区,以天然气代替弛放气作甲醇装置造气炉燃料,将弛放气用作合成氨原料,可以达到醇氨联产所能达到的功能。     

乙苯脱氢制苯乙烯的脱氢尾气吸收工艺的研究

在苯乙烯工业装置上进行了乙苯脱氢制苯乙烯的脱氢尾气吸收工艺的研究。考察了进气温度、吸收剂组成和温度、吸收剂与脱氢尾气的质量比(液气比)对吸收塔(塔顶绝对操作压力140kPa)的芳烃回收效果的影响。试验结果表明,在液气比小于5.0时,进气温度、吸收剂温度和液气比对脱氢尾气中苯含量和芳烃回收率的影响显著;在液气比大于5.0时,进气温度、吸收剂温度和液气比对脱氢尾气中苯含量和芳烃回收率影响较小;进气温度和液气比对脱氢尾气中乙苯含量的影响不显著,而吸收剂温度对脱氢尾气中乙苯含量的影响显著;多乙苯残油吸收剂组成对芳烃回收效果的影响显著,吸收剂中乙苯质量分数应小于0.30%。优化的吸收塔操作条件为:液气比5.0～6.0,进气温度和吸收剂的温度10～15℃。     

低矮型不压井作业用环形防喷器研制

在不压井作业时,现有的环形防喷器存在外形尺寸大、价格昂贵、不适合在带压作业装置上使用等问题.研制了一种低矮型环形防喷器.利用有限元分析方法优化了胶芯和壳体的结构和参数.该环形防喷器可密封φ40～φ178mm的管柱,对于φ73、φ89 mm油管,静密封压力分别为21、25 MPa.对于14 MPa以内油水井,该环形防喷器过φ73mm（27/8英寸）油管和φ89 mm（31/2英寸）油管的接箍个数分别为7个和9个.满足带压作业施工要求.     

苯乙烯装置脱氢尾气吸收工艺的研究

研究了苯乙烯装置脱氢尾气中芳烃回收工艺。研究结果表明,对于用多乙苯残油作为吸收剂的脱氢尾气吸收工艺,在较低的吸收剂温度下,吸收塔的操作压力和液气比对芳烃回收率影响不明显;在较高的吸收剂温度下,吸收塔的操作压力和液气比对芳烃回收率的影响比较明显;在一定的吸收压力和液气比下,吸收剂温度对芳烃回收率的影响在高温段影响明显,在低温段影响平缓。适宜的脱氢尾气吸收工艺:在吸收塔顶操作压力为43kPa时,吸收剂温度为10～20℃,液气质量比为4 0～5 5。     

用于气举采油的可投捞式气举阀

气举阀是控制气举井注气量和注气压力的核心工具,广泛应用于气举采油领域。中国石油吐哈油田公司工程技术研究院自主研发的可投捞式气举阀,通过钢丝投捞作业可从偏心工作筒内投入或捞出,克服了现有气举井更换气举阀必须起下管柱的缺点,在不动管柱的情况下实现气举井产能调配和故障排除。由于该项技术无需起出管柱,所以缩短了作业时间,避免了作业液对地层造成伤害。该工具结构简单,阀孔尺寸丰富,性能可靠,加工成本低,具有抗H_2S和CO_2腐蚀的特点,在国内外具有明显的竞争优势。     

ISO瞬时开关阀在煤层气井测试中的应用

煤层气井进行单相注入 压降测试 ,同一口井有多个测试层位时 ,使用DST设备需要多次起下管柱。使用ISO瞬时开关阀 ,可实现一趟管柱对多个测试层段进行分层测试 ,且能满足微破裂应力测试所要求的在极短时间内进行开关井操作的需要 ,它与井口压力监测装置配合可以掌握测试资料是否合格 ,及时确定下一步施工工序