某高温高压井13Cr110油管挤毁与失效原因分析

对某井在采油过程中发生的油管挤毁与脱扣事故进行了调查研究。对挤毁油管进行宏观形貌、理化性能、磁粉探伤检测分析,并与同批新油管进行实物挤毁试验模拟。结果表明:该挤毁油管材质及各理化性能均满足生产标准及API 5CT标准要求,其挤毁与失效的原因主要是地层出砂导致油管通道堵塞,造成该井段内外压差超过该油管抗挤强度,从而发生挤毁和脱扣。另外,油管外壁的SCC裂纹及内壁腐蚀对油管被挤毁与脱扣具有不可忽视的作用。     

高温蒸汽注采对筛管挡砂性能影响分析

稠油热采井生产过程环境条件复杂，普通防砂筛管难以满足生产需求。针对这一情况，研发出一种新型防砂筛管，采用高压挡砂性能实验测试装置，模拟生产阶段井下采出流体通过筛管的工况条件进行实验，完成了原始和不同轮次高温蒸汽注采条件下筛管挡砂性能实验测试，对筛管各部件的损伤情况进行了检测分析。根据测试和分析结果，综合分析了高温蒸汽注采对防砂筛管挡砂性能的影响。结果表明，经过多轮次注采后的新型筛管腐蚀损伤程度很小，筛管仍具有完整结构和良好的挡砂性能，该新型筛管对高温蒸汽注采工艺适用性良好。     

渤海S油田出砂原因分析与措施

渤海S油田为典型疏松砂岩储层油田，随着生产进入中后期，地层出砂问题日益严重，成为制约该油田进一步挖潜产能的重要阻碍。为解决以上问题，文章对渤海S油田312口生产井进行了出砂情况的统计，对其中出砂井进行了原因归类和分析，以此为依据提出该油田未来的防砂措施建议。通过原因分析，筛管的冲蚀破坏是造成该油田防砂失败的主要因素，选择抗冲蚀性强的筛管成为了防砂成功与否的关键，利用研发的筛管抗冲蚀性实验装置进行实验，得到了渤海常用筛管的抗冲蚀性优劣排序为：C型优质筛管> A型优质筛管> B型优质筛管>绕丝筛管，并在防砂方式选择、筛管类型选择以及生产制度制定等方面给出了具体的措施建议，研究成果对渤海S油田及其他类似疏松砂岩油田的防砂作业具有较好的指导意义。     

卡瓦咬伤挤毁钻杆的分析及解决方法

在钻井施工过程中一般采用"一卡一吊"的起下钻作业,造成了在距离钻杆母端600~900mm范围产生卡瓦咬伤,当压力超过钻杆的挤毁强度时挤毁钻杆。由于卡瓦咬伤钻杆管体而引发钻杆刺漏及断裂,目前还是无法解决的技术难题。通过在钻杆母接头端和加厚管端之间焊接厚壁管(双焊缝技术),使得卡瓦与钻杆的咬合部位焊接了一定长度的厚壁管(1 100mm),由于卡瓦咬合处壁厚(15.85mm)比常规壁厚(9.19mm)增加72%,选用高钢级的管体壁厚材料(828MPa),卡瓦咬合处管体的抗挤毁强度比管体提高了97%;达到了抗卡瓦咬伤、挤毁及提高抗拉强度的目的。     

非均匀地应力作用下套管柱挤毁风险分析

油田开发过程中,套管损坏给油田造成了巨大的经济损失,需要利用套管外载计算模型对不同岩性地层进行套管抗外挤强度校核。采用弹性力学解析方法,建立了非均匀地应力作用下套管外载的计算模型,并分析了不同岩性地层条件下的套管外载。研究表明,套管所受的地应力外载比常规套管柱设计时的泥浆外载要大,在进行套管柱设计时必须考虑生产过程中由地应力产生的套管外载。在盐岩地层中套管的挤毁风险最大,页岩次之,在石灰岩地层中套管的挤毁风险最小。     

迪那2气田生产筛管失效分析及治理措施

井筒堵塞是塔里木油田迪那2气田面临的严重生产问题。射孔、改造、完井联作一体化管柱上的生产筛管失效是造成该问题的关键因素。从筛管堵塞、冲蚀破坏、挤压破坏和腐蚀破坏方面,分析了生产筛管失效机理。筛管孔眼、孔密和过流面积偏小是造成堵塞的重要原因。地层返排物和地层砂在生产过程中被筛管阻挡,不能顺利排出,造成了堵塞,同时,在结垢的作用下进一步加剧了堵塞。提出了生产筛管穿孔+挤注解堵液的治理方案,实际应用表明,该治理方案是解决迪那2气田井筒堵塞问题的有效手段。     

防砂筛管冲蚀试验装置及方法

为了开展防砂筛管冲蚀试验研究和评价,研制出了一套防砂筛管冲蚀试验装置,并确定了试验方法。该装置能够准确控制磨料粒子冲蚀速度和粒子含量,可进行筛管的喷射冲蚀和过流冲蚀试验。测试试验表明,该装置性能稳定,试验结果重现性好。利用该试验装置和试验方法能够更加合理地开展筛管冲蚀试验研究和评价。     

水泥环对在役套管柱抗挤强度影响分析

为确定水泥环约束下的在役套管抗挤强度，基于有限元分析方法,研究分析了水泥环对套管抗挤强度的影响。结果表明,在地层无移动或无蠕变位移情况下,水泥环对外压作用下套管的变形有约束效应,可提高套管外压挤毁压力,且随着水泥环与套管之间的间隙增加,水泥环的增强效应逐渐减小至零。的研究成果为合理利用套管的剩余强度、延长老井套管柱剩余寿命提供了技术支持。     

水平井分段完井采油技术研究与应用的认识

为实现对水平井含水量的有效控制,并促使水平井的生产周期能够得以尽可能的延长,本文就提出一种筛管外挤堵剂分段与筛管内分段采油配套技术。这一技术的应用可促使筛管外挤堵剂分段问题得以迎刃而解,同时在挤堵之后还可顺利解封起出和筛管内分段开采等重要技术难题。此项技术能够直接利用水平井筛管外挤注高强度堵剂段塞,来促使水平井段被划分为多个井段,同时在管内逐段分采,有助于促进对水平井液量、含水量的有效降低,确保油井实现稳定生产,为水平井分段控水采油提供有力支持。     

膨胀管可靠性评价方法研究

膨胀率是描述膨胀管尺寸变化的重要参数,对胀后膨胀管力学性能以及可靠性有重要影响。分析了不同膨胀率条件下膨胀管残余应力以及抗外挤强度的变化规律,利用可靠性理论建立了膨胀管失效评价模型。结果表明:膨胀管胀后力学性能受到冷作硬化以及壁厚变化量双重影响,屈服强度随着膨胀率增加达到峰值后基本保持不变;不同膨胀率的膨胀管在膨胀过程中残余应力随轴向的分布情况大体相同,数值随膨胀率增加而变大,增长量逐渐减小;受到椭圆度、壁厚不均匀度以及残余应力等不确定因素影响,膨胀管抗外挤与抗内压强度服从正态分布规律,不同膨胀率条件的膨胀管失效概率不同。该研究为膨胀管强度安全系数的科学设计提供依据。     

石油现场射孔枪抗外挤强度的影响因素分析及试验

利用ANSYS有限元软件分析了射孔参数、盲孔结构、盲孔深度、温度、轴向载荷等因素对抗外挤强度的影响。结果表明:射孔枪抗外挤强度随着孔密的增加呈下降趋势,最佳值为20孔/米;随着孔径的增加,抗外挤强度逐渐减少,最优取值为10mm;随着相位角的增加,抗外挤强度呈现先减小后增加的趋势,最优选取90°;等深盲孔比不等深盲孔更能提高抗外挤强度;随着盲孔深度的增加,抗外挤强度下降,建议将盲孔深度控制在(4±0.5)mm;抗外挤强度随温度的升高而下降;抗外挤强度随轴向载荷的增加呈线性下降趋势。同时进行最高试验压力为210 MPa和260 MPa的压力试验,满足设计要求,为提高射孔枪抗外挤强度提供依据。     

辽河油田洼60断块水平井筛管防砂工艺技术研究与应用

优化出适用于洼60断块水平井的防砂筛管,满足该区块水平井防砂需求。通过对该区块岩样分析,利用筛管模拟实验系统进行筛管优选,确定适合的筛管种类。优选出的水平井防砂筛管经过现场应用,油井生产正常,井口不出砂。利用该试验方法及装置,成功优选出适用于出砂区块的防砂筛管,对稠油油藏的防砂具有指导意义,具有广阔的推广前景。     

套管抗挤强度的可靠性评价方法

套管抗挤强度是衡量套管强度性能的一项重要指标.采用置信度与可靠性设计相结合的高精度小子样方法,对阿科公司统计的套管（7in,29ppf,L80-13Cr）抗挤强度的48个试验数据进行了分析,并与阿科公司的分析方法进行了比较.初步验证了这种方法,计算结果稳定,计算精度高,可获得比API名义值较大的合理的数值结果,使套管抗挤强度性能得到更加充分的利用,并节省试样,为合理评价套管的抗挤强度提供了理论和方法,起到了优化管柱节约成本的作用.     

基于SolidWorks的变螺距螺旋挤压装置分析

针对餐厨垃圾处理的实际需求，设计一款集成式厨余垃圾处理装置。其核心结构是变螺距螺旋挤压装置，通过设计计算确定各组件的参数，运用SolidWorks Simulation模块对螺旋挤压的螺旋杆进行有限元分析，校核装置主要零部件的强度和刚度，提高装置脱水率。该装置可在厨余垃圾的产生源头直接对其进行垃圾脱水处理，降低收运难度和成本消耗并提高垃圾回收效率。     

稠油热采井防砂筛管冲蚀损坏影响因素的灰色关联分析

对辽河油田某区块地质及生产资料进行分析,归纳出稠油热采出砂井筛管冲蚀损坏的主要方式,并对其影响参数进行筛选。运用灰色关联分析方法,以累计出砂量作为参考数列,分别计算它们与筛管冲蚀损坏各影响参数之间的灰色关联度,从而确定影响稠油热采井筛管冲蚀损坏的主要影响因素。该方法简单、受主观因素干扰较少、精确度较高,是一种较为科学的定量评价方法,其计算结果可作为不同类型井防砂方式选择及防砂参数优化的参考。     

防砂筛管性能评价装置方案研究

本文介绍的防砂筛管性能评价装置方案,依据SYT 6916《石油天然气工业井下工具防砂筛管》相关标准测试方法,针对筛网3个方面主要性能评价,进行方案研究、工艺流程设计、系统组成及参数配置。通过本方案配置的评价装置可以有效对防砂筛管的挡砂性能、流通性能、砾石充填与工艺参数进行分析评价。筛管选型及设计对防砂完井效果至关重要。     

机械筛管冲缝外壳结构参数优化设计

机械筛管冲缝外壳结构参数设计直接影响着筛管的挡砂能力和油井产能释放,针对冲缝外壳缝长和开口尺寸对机械筛管的过流能力及堵塞影响规律等问题，结合生产压差、采油指数和渗透率等评价指标，利用小型防砂模拟实验装置开展相关研究。实验结果表明：在充填砾石尺寸及金属网布等防砂介质精度合适的条件下，适当增大冲缝外壳缝长和开口尺寸不会影响机械筛管防砂效果，且可优化机械筛管整体抗堵塞性能和过流能力，有利于油气井产能释放；防砂介质精度相同的条件下，缝长20 mm、开口尺寸0.4～0.6 mm冲缝外壳相比常规应用的缝长10 mm、开口尺寸0.2 mm冲缝外壳，可实现机械筛管整体渗透率和产能增长50%～80%。研究成果为机械筛管冲缝外壳结构参数优选设计提供依据。     

2024铝合金挤压工艺模拟研究

通过DEFORM-3D软件对2024铝合金在不同温度和不同挤压速度下的挤压过程的模拟。发现温度升高,挤压力和等效应力都逐渐下降,提高了挤压效率和制件的组织力学性能,但是高温下等效应变分布有不均匀的现象。随着速度的提高,制件表面的破坏系数逐渐减小,制件表面的应力逐渐增大,且出现了弯曲缺陷。由此得到了优化的挤压工艺参数,这将为2024铝合金挤压工艺和模具设计制造提供参考依据。     

井口装置材料抗应力腐蚀的可靠性评价

对井口装置材料抗应力腐蚀的发生条件及腐蚀机理进行了分析,并依据应力一强度干涉理论对材料的抗应力腐蚀性能进行可靠性评价。运用应力与强度呈正态分布时的可靠度计算公式,计算了不同应力状态下材料的可靠度,进而求得可靠性意义下的安全系数,从而提高井口装置材料的可靠性,可保证设备的安全运行。试验研究证明了此方法的可行性。     

大港油田埕海一区胶结砂充填防砂技术研究与应用

分选性、均匀性较差的出砂油藏,防砂难度大,采用单一筛管防砂易发生筛管堵塞情况影响产量.胶结砂充填防砂技术在筛管下入井中后,通过挤压充填在近井地层和射孔炮眼中充填胶结砂,并通过循环充填在筛管与套管环空中充填胶结砂.充填的胶结砂经过水化、硬化反应,胶结固化为带有渗透性的固体,不但可以对地层起支撑作用,还有效阻止了地层疏松砂的运移.筛管与胶结砂一起成为阻止地层出砂的屏障.胶结砂充填防砂技术在大港油田埕海一区8ES-L7井进行了现场应用,充填防砂施工过程顺利,防砂效果良好.为以后胶结砂充填防砂技术的应用打下了基础.