MFE套管跨隔测试管柱的改进

ＭＦＥ套管跨隔测试 ,是一种比较成熟的测试工艺 ,测试成功率比较高。但是 ,据河南油田一份统计资料显示 ,卡瓦封隔器失封 ,占跨隔测试失败的 5 2 .1 7% ,仍是造成跨隔测试失败的主要原因。对于套管跨隔测试 ,目前通常采用的管柱是 (从上至下 ) :油管或钻杆 反循环 油管或钻杆 压力计托筒 多流测试器 锁紧接头 压力计托筒 安全接头 剪销封隔器 筛管 压力计托筒 调距油管或钻铤 盲接头 卡瓦封隔器 开槽尾管 压力计。最下部一支压力计是用来检测卡瓦封隔器密封效果的 ,测试时不易判断 ,必须等所有测试工艺完成以后 ,起出测试工具…     

裸眼跨隔中测管柱力学及允许测试压差分析

由于经典的无限长管柱力学理论不再适用于两端受到封隔器约束的有限长跨隔段管柱，因此，考虑井眼和封隔器的约束，用微元体分析法和能量法对跨隔管柱的弯曲行为重新进行了分析。分析表明，在井眼和封隔器的约束下，跨隔段管柱有三种屈曲构型：一个半波弯曲、两个半波弯曲和螺旋弯曲。求得了三个弯曲临界栽荷，跨距间管柱的挠度、弯矩及弯曲应力计算公式。据此，可以计算跨距间管枉、工具的强度或由跨距间管柱及．工具强度所允许的测试压差。     

套管跨隔测试常见失败原因分析

本文对套管跨隔测试常见的失败原因进行了系统的归纳和分析,并提出了相应的解决办法。     

高温高压深井天然气测试管柱力学分析

高温高压深井由于地层具有很大的不确定性,测试过程中油气产量、压力、温度等参数变化范围大,使得深井测试中易出现井下工具和管柱变形、断裂等问题。以测试井井筒压力、温度预测计算为基础,结合高温高压深井的特点,分析了压力、温度变化和流体流动引起的活塞效应、螺旋弯曲效应、鼓胀效应和温度效应对井下测试管柱受力和变形的影响,并建立了测试过程中井筒内温度、压力随井深变化的预测模型,编制了高温高压深井的测试管柱力学分析软件。该成果为高温高压深井测试管柱强度设计与校核、施工参数计算等提供了依据。     

地层测试管柱力学分析

地层测试是油气田勘探和开发的重要过程。在地层测试过程中,测试管柱在多种载荷作用下,形成复杂的应力和应变,有时会引起管柱的屈服破坏、断脱破坏或发生永久性的螺旋屈曲,造成较大的经济损失。根据地层测试作业过程,考虑井眼轨道、测试管柱的组成、井内流体的性能、管柱内外压强、管柱与井壁的摩擦系数、地温梯度、空气温度、油管温度、测试阀的类型、封隔器的类型、封隔器的活塞效应、管柱螺旋失稳效应等参数,建立了测试管柱在整个作业阶段的力学分析数学模型,并用差分法求解,给出沿整个管柱的拉力、扭矩、应力、安全系数、稳定性、伸长等参数。用Visual Basic 2008编制了计算软件,并进行了现场应用。     

贝克膨胀式测试工具在一口超深井中裸眼跨隔测试的应用

随着油田勘探开发的需要,膨胀工具的应用将日趋广泛。本文以塔里木探区东河20井侏罗系5452.09m～5459.29m井段应用贝克膨胀工具进行裸眼跨隔测试为例,对工具的特点作了分析;简述了该井的施工过程;总结了应用贝克膨胀工具进行裸眼跨隔测试应注意的问题。     

油气测试管柱力学分析与优化设计软件及应用

在油气井测试过程中,特别是高温高压气井、超深井、水平井的测试,测试管柱在轴向力、管内外压力、弯矩、扭矩及温度等因素的作用下,会形成复杂的应力和应变,有时会造成管柱断脱和屈服破坏。为此,开发了油气测试管柱力学分析与优化设计软件。该软件考虑井眼轨道、测试管柱结构、测试阀类型、井内外流体性能、管柱内外压力、管柱与井壁间的摩擦因数、管柱温度及地层温度,可计算出油气测试过程不同作业阶段管柱的受力状态,包含管柱的轴向拉力、扭矩、应力、安全系数、稳定性状态及伸长等参数,可以对多级管柱组合的各级长度进行优化。现场应用结果显示,软件的计算精度满足工程作业需要。     

川东北三高气井测试管柱力学研究

川东北海相碳酸岩气藏地质条件复杂,气井高温、高压、高产使测试管柱在整个测试过程中载荷和变形变化复杂,给完井测试工作的安全、高效开展带来了挑战。针对川东北三高气井测试管柱工作条件和测试作业的特点,考虑管柱组合、管柱载荷、高温高压等因素及屈曲状态、井口和封隔器约束的影响,并综合考虑管内外流体压力、黏滞摩擦、弯曲失稳后法向支反力及库仑摩擦力的影响,给出了井下管柱载荷、变形计算方法与公式。在此基础上,使用可视化Visual Basic语言编制了测试管柱力学分析软件,并使用软件对川东北元坝1井测试管柱进行力学分析,证明了软件和数学模型的科学性和实用性。     

高压射孔测试管柱力学行为仿真

在高压深井中,测试管柱的损坏成为油气井测试失败的主要原因之一。管柱在下端受压会发生螺旋屈曲,受力变形比较复杂,难以应用理论公式直接进行准确的计算,无法正确反映井下复杂的实际情况。采用ABAQUS有限元分析软件建立中和点以下测试管柱三维仿真模型,综合考虑管柱轴向力、井壁摩擦力、内外压、管柱自身重力等影响因素,对其在不同危险工况下进行管柱力学行为模拟。形成了一套基于ABAQUS软件下研究测试管柱变形的分析方法,并在某地区A井的应用中取得了良好的效果。此方法能够真实地反映测试管柱的变形规律,可对深井勘探现场测试工作提供系统的技术指导。     

深井长裸眼跨隔测试新工艺的应用

为减少勘探费用，缩短施工周期，取全取准各项地质资料，采取中途测试工艺。随着深井中途测试不断增多，特别是跨隔支撑测试具有一定施工风险和难度，要求测试质量不断提高。结合油田生产实际，合理选配了地层测试工具仪表，不断改进测试管串和优化施工设计，经盐22井中途跨隔测试应用，获得成功。     

自锁式封隔管柱的设计与应用

Y221封隔器广泛地应用在隔抽管柱上,但常规Y221封隔器坐封后,在压重作用下,封隔器以上的油管、泵筒会在轴向上弯曲变形,加剧管杆偏磨,增加抽油机负荷,针对此现象,研制了一种自锁式Y221封隔器。阐述了该种封隔器的工作原理,并且针对封隔器胶筒的合理压重,对封隔器卡瓦的锚定力进行了校验,对解封负荷进行了计算。此外,还设计了配套的自锁式Y221封隔器的坐封工具,使得卸载压重后,封隔器既不解封,油管挂还能顺利坐入井口,实现管柱的入井回接。由于在封隔器内部增加了自锁机构及双级解封机构,封隔器坐封后,当释放掉压重时,封隔器依然能够保持坐封状态,封隔器上部管柱处于自由状态,从而减少了抽油杆的上下行摩阻及抽油机负荷。但该管柱在自锁方面有其局限性,即虽然可多次坐封,但只能第1次坐封后可以自锁,再次坐封后不能自锁。     

支撑式可洗井封隔器分层注水管柱

目前采用的分层注水管柱(空心配水管柱)寿命短,作业换封频繁,锚定式注水管柱易卡在井内。经分析,采用支撑式可洗井封隔器、空心配水器、补偿器和安全接头组成的新型注水管柱,可有效解决上述问题。这种新型注水管柱在13口井上进行了试验,施工成功率达100％,平均有效期达256d,最长的已达468d,相应的油井累计增油4270t,降水5783m~3,在一定程度上缓解了层间差异造成的注采矛盾。     

跨隔射孔测试联作技术研究及应用

论述了跨隔射孔测试联作工艺技术的原理、管柱结构和现场应用情况。它的井下管柱采用双封隔器结构,射孔枪接在两个封隔器之间,用油管把测试工具和射孔枪送入井下并对准油层,负压射孔后立即进行地层测试,录取地层资料,实现射孔和测试的连续施工。应用这项技术能够解决油气井任意选层射孔测试联作的技术难题,减少打、钻桥塞作业,减少井筒储存影响,实现负压射孔,有效地防止井喷,确保安全生产和环境保护。研制开发了双通道剪销封隔器、电子压力计保护托筒等一批新型井下工具。解决了射孔弹爆炸瞬间产生的巨大震动和压力波对井下工具及仪表的冲击破坏问题。     

大庆油田高温深井试气井下管柱力学分析及应用

针对大庆油田深井高温、高压裂压力及测试、压裂管柱的特点,在轴向屈曲分析的基础上,综合考虑井况、井身结构、管柱组合、施工顺序,以及考虑库仑摩擦力,考虑井口和封隔器的约束及其对轴向变形、轴向力的影响,给出了试气井下管柱载荷、变形、应力计算方法与公式,编制了井下管柱力学分析软件.据此,可以分析各试气工序下管柱的屈曲状态、载荷、变形、应力及强度安全性,并指导管柱组合和施工参数选择.     

封隔器卡瓦损伤套管的模拟试验研究

在油田开发中封隔器是实施机械采油、分层注水、分层压裂或酸化、机械卡堵水等注采工艺作业的主要井下工具之一,封隔器上的卡瓦是保证工作可靠性的重要元件,把卡瓦安装在模拟试验装置中,通过在套管壁周围分布位移传感器,测得卡瓦锚定后加入套管壁深度,判断卡瓦对套管的损伤程度,这对封隔器的设计和现场使用具有十分重要的意义。     

CYY443─—146导斜封隔器及管柱的研制与应用

一般的导斜器靠水泥固定，尾管支撑，施工麻烦，作业时间长，且不能在套管任意位置固定和开窗侧钻。据此，四川石油管理局井下作业处研制了一种新型ＣＹＹ４４３—１４６导斜封隔器和与之配套的坐封及丢手工艺管柱。着重叙述了该型封隔器及管柱的设计要点、工作原理和主要技术参数，简述了导斜封隔器整体性能和弹爪丢手装置承受拉力及丢手的室内和现场试验情况。川西南矿区４口井的井下试验表明，导斜封隔器及管柱结构简单，承压能力高，坐封可靠，组装和施工方便，能在套管任意位置坐封和开窗侧钻，现场施工成功率达１００％。     

CYY443─—146导斜封隔器及管柱的研制与应用

一般的导斜器靠水泥固定,尾管支撑,施工麻烦,作业时间长,且不能在套管任意位置固定和开窗侧钻。据此,四川石油管理局井下作业处研制了一种新型ＣＹＹ４４３—１４６导斜封隔器和与之配套的坐封及丢手工艺管柱。着重叙述了该型封隔器及管柱的设计要点、工作原理和主要技术参数,简述了导斜封隔器整体性能和弹爪丢手装置承受拉力及丢手的室内和现场试验情况。川西南矿区４口井的井下试验表明,导斜封隔器及管柱结构简单,承压能力高,坐封可靠,组装和施工方便,能在套管任意位置坐封和开窗侧钻,现场施工成功率达１００％。     

跨接式堵漏掺水解盐管柱及配套工具研究

江汉油田存在许多地层水矿化度高,易结盐卡泵或堵管柱且套管漏失的油井,为了达到对这类油井进行掺水解盐的目的,研究了一种既能封堵套管漏失段,又能掺水解盐的堵漏掺水解盐管柱。该管柱由Y341型和Y221型跨接式堵漏掺水封隔器、不锈钢掺水管、抽油泵等组成,通过Y341型和Y221型跨接式堵漏掺水封隔器封堵漏失井段,地面掺入清水经过油管套管环空及不锈钢掺水管到达尾管底部稀释井液,解除盐卡盐堵现象。现场试验3口井,均取得成功,达到了既封堵漏失井段又掺水解盐的目的,并且延长了生产管柱的工作寿命。     

金属封隔器原理性结构试验研究与分析

传统封隔器的密封部件是用橡胶材料制成的胶筒,存在内通径小、耐温和耐压低以及寿命短的问题。为此,对材料的性能进行分析和试验后认为,钛镍合金可以满足油田封隔器的使用要求。设计了新型封隔器的结构与尺寸,并通过原理性结构试验,确定封隔器的关键结构参数。用1×104kN螺旋压力机热挤压出金属封隔器的坯件,并对挤压过程进行了有限元模拟,解决了热挤压过程出现裂纹的问题。通过试验研究、有限元模拟及力学分析,改进了封隔器的结构和处理工艺,使其坐封和解封都达到了使用要求,并确定封隔器的密封和悬挂力满足使用要求。