旋转尾管悬挂器的研制与应用

旋转尾管悬挂固井技术能解决尾管入井过程中的遇阻等复杂情况,并可提高水泥浆顶替效率和尾管固井质量,但该技术的核心旋转尾管悬挂器及其配套工具制造技术被国外公司垄断。为打破技术垄断,研制了具有自主知识产权的旋转尾管悬挂器。介绍了旋转尾管悬挂器的设计要点、结构和工作原理,并通过地面性能试验、液压丢手试验及模拟入井试验考察了旋转尾管悬挂器的各项性能。地面性能试验表明,旋转尾管悬挂器的坐挂压力、整体密封压力及承载能力均满足设计要求;液压丢手试验表明,液压丢手工具的抗拉和抗压能力均能满足设计要求,能实现液压、机械两种丢手功能;模拟入井试验表明,旋转尾管悬挂器能实现坐挂、丢手、旋转功能,各项技术参数与设计相符,达到了设计要求。现场应用表明,所研制的尾管悬挂器不但顺利实现了坐挂、丢手、旋转功能,还通过旋转提高了尾管固井质量。      

7SQ－Ⅰ型尾管送球器的研制

尾管送球器能成功地将ＤＹＸ型液压尾管悬挂器引入水平井和大斜度井固井的新领域。文中介绍了工具的结构、工作原理、工具特点、性能参数、剪钉剪切强度和液压试验、工业性试验。     

Inconel 718合金在高酸性石油井下工具服役环境中的应力腐蚀开裂行为

利用高温高压釜和有限元技术研究了Inconel 718合金在150℃、3.5 MPa H2S分压、3.5 MPa CO_2分压、含100 g/L Cl~-水溶液中的SCC敏感性。结果表明:在模拟高温高酸性工况下,未发现Inconel 718合金发生点蚀和应力腐蚀开裂。拉扭复合载荷对Inconel 718合金耐蚀性的影响体现在拉扭复合载荷作用下材料产生的Von Mises等效应力对其耐蚀性的影响。     

膨胀管始端缩径的解决方法

针对膨胀管始端膨胀后产生缩径导致膨胀锥难以脱离膨胀管,提出改进膨胀管始端结构的设计方案;采用ABAQUS有限元软件对改进后的膨胀管膨胀过程进行计算,并通过膨胀试验验证了该方案的可行性。计算与试验结果表明,经改进初始端结构设计的膨胀管,在进行膨胀时未出现缩径现象,而且膨胀锥能够顺利脱离膨胀管始端位置,解决了膨胀管始端缩径问题,对膨胀管现场应用具有指导意义。     

聚乙醇酸材料的加工改性及其水下降解特性的研究进展

从具有广阔应用前景的聚乙醇酸（PGA）材料的物性、加工改性及应用等方面概括了PGA的基本改性原理、改性方法以及加工过程中需要注意的问题;从增韧、增强、增塑、增容等角度,阐述了不同助剂,如增容剂、扩链剂及增塑剂等对PGA材料的改性机理,比较了不同增韧材料与PGA材料相容性及界面互溶增强技术;最终总结了PGA加工性能及使用性能的调控规律。     

高温高压对微波破岩效果的影响模拟研究

为了将微波破岩技术应用于石油钻井,研究了钻井过程中高温高压对微波破岩效果的影响。根据岩石不同矿物成分的微波吸收特性,建立了某岩石的二维平面模型,模拟分析了温度、围压及二者共同作用对微波破岩效果的影响。研究发现:在微波照射参数相同的情况下,随着井下温度升高,岩石发生塑性变形的时间缩短;随着井下围压增大,岩石塑性变形时间延长;温度和围压共同作用时,围压的影响占主导作用,而温度的影响主要在高温条件下体现。研究结果表明,围压不利于微波破岩,且影响较大;温度对微波破岩有一定促进作用,但只在高温条件下作用明显。因此,应用微波进行破岩时要综合考虑温度和围压变化对破岩效果的影响,及时调整微波参数,使破岩更加经济高效。      

大斜度井旋转尾管下入关键技术

针对大斜度井中尾管下入遇阻和不易下到位的问题,从降低管串旋转摩阻、提高管串抗扭能力和通过性等方面入手,研制了内嵌式卡瓦、高抗扭液压丢手、提高螺纹抗扭能力的止动环、低摩阻的树脂稳定器和高通过性的偏心引鞋等关键工具,并研究了最大安全扭矩设定方法、扭矩预测方法和旋转下入操作等现场应用关键技术措施,最终形成了适用于大斜度井的旋转尾管下入技术。室内分析表明,液压丢手抗扭能力可达45 kN·m,止动环能使API螺纹抗扭能力提高1倍以上,低摩阻稳定器的动摩擦系数降至0.17。大斜度井旋转尾管下入技术在南海WZ6-12油田5口大斜度井进行了应用,顺利将最长1 290 m的φ177.8 mm尾管下入到位,最大井斜角达68.4°。研究结果表明,旋转尾管下入技术对解决大斜度井中尾管下入困难的问题具有显著效果。