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钻完井工具冲蚀试验平台设计及性能测试

石油机械 2020年第6期48卷 25-30页

作者：王晓闫新江鞠少栋刘传刚文敏曹砚锋邢洪宪中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司中海油研究总院责任有限公司

为了能够更好地模拟海洋石油开发实际工况,进而研究不同环境压力和流速情况下钻完井工具的冲蚀试验规律,基于磨料射流原理设计研发了钻完井工具冲蚀试验平台。该试验平台能够方便地控制冲蚀试验的环境压力、流速和含砂量,进行环境压力0~... 详细信息

为了能够更好地模拟海洋石油开发实际工况,进而研究不同环境压力和流速情况下钻完井工具的冲蚀试验规律,基于磨料射流原理设计研发了钻完井工具冲蚀试验平台。该试验平台能够方便地控制冲蚀试验的环境压力、流速和含砂量,进行环境压力0~20 MPa,流速0~100 m/s,角度0°~90°,颗粒直径0~2 mm条件下的冲蚀试验。测试结果表明:在42 m/s的流速下,喷嘴出口压力瞬时波动仅为±0.02 MPa,不超过当前压力的2%,流量波动为±0.2 L/min,砂比误差为±0.2%,验证了冲蚀试验平台具有较好的压力、流量和砂比的稳定性,间接验证了冲蚀试验平台具有较高的流速稳定性;采用316L金属试件进行了3次重复性测试,测试结果误差均在5%以内,验证了冲蚀试验平台试验数据具有很好的重现性。钻完井工具冲蚀试验平台的成功研制并投入试验应用,对开展井下工具的冲蚀特性研究和提高海洋石油开发效率具有重要意义。

关键词：钻井工具完井工具冲蚀冲蚀试验平台冲蚀磨损率性能测试

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水平井分段完井工具的室内试验及现场应用

石油钻探技术 2010年第2期38卷 55-57页

作者：魏新芳徐鑫余金陵冯德杰邹晓敏中国石化胜利石油管理局钻井工艺研究院山东东营257017

水平井完井技术的发展趋势是分段完井,即能实现分层开采及异质层隔离功能的完井技术。为此,设计了由内外两套管柱组成的分段完井工具,外管柱实现层间隔离功能,内管柱实现坐封管外封隔器功能。室内试验表明,管外封隔器膨胀后其外径、密... 详细信息

水平井完井技术的发展趋势是分段完井,即能实现分层开采及异质层隔离功能的完井技术。为此,设计了由内外两套管柱组成的分段完井工具,外管柱实现层间隔离功能,内管柱实现坐封管外封隔器功能。室内试验表明,管外封隔器膨胀后其外径、密封效果、耐压能力等均可满足现场应用的要求。现场应用表明,采用分段完井工具进行分段完井的水平井能实现分层开采及各个不同层系间的隔离、延长无水或低含水开采期、提高采收率的目标。

关键词：水平井完井工具筛管完井套管外封隔器平13井

径向水平井砾石充填完井工具研究及充填模拟分析

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径向水平井砾石充填完井工具研究及充填模拟分析

作者：高春磊长江大学

学位级别：硕士

随着径向水平井技术的不断发展和完善,径向水平井技术在疏松砂岩油藏中使用越来越频繁。但是这种地质的油井具有严重出砂的特点,地层砂进入井下工具会使工具腐蚀,出砂严重时会掩埋出油段导致油井关闭,因此如何更有效的防砂成为径向水平... 详细信息

随着径向水平井技术的不断发展和完善,径向水平井技术在疏松砂岩油藏中使用越来越频繁。但是这种地质的油井具有严重出砂的特点,地层砂进入井下工具会使工具腐蚀,出砂严重时会掩埋出油段导致油井关闭,因此如何更有效的防砂成为径向水平井完井最要紧的环节。通过对比几种防砂完井方法,砾石充填防砂完井比其它防砂完井方法具有防砂效果明显、防砂时间长和产油量高等突出优势。砾石充填工艺技术是利用砾石在筛套环空以及近井地带一定范围内形成均匀的具有高渗透、高强度、高密实的充填层。本文在综合考虑各大石油公司防砂工具优缺点的基础上,设计出适用于径向水平井的六位一体（洗井,坐封,充填,反洗,丢手,完井）的砾石充填工具。在借鉴前人的基础上,通过数学模型描述径向水平井α充填过程,可以从理论上解释径向水平井砾石充填机理。依据优选砾石的标准、各大油田的出砂状况以及施工参数,以如何提高径向水平井砾石充填效果和预防砂堵为目标,以砾石充填工艺参数:砂浆排量、携砂比以及携砂液粘度为研究对象,利用正交试验和数值仿真计算的方法,根据正交试验结和数值仿真结果,综合选择最优施工工艺参数。通过以上两种方法得到如下结果:极差方法得出充填参数的影响次序:排量＞携砂比＞携砂液粘度,通过求水平综合评价指标的平均值,做出各因素水平随综合评价指标的趋势图,得出砂浆排量为850L/min、携砂比为15%和携砂液粘度为8m Pa.s是本文正交试验的最佳参数组合。并进行了数值仿真模拟分析,从砾石体积云图中看出径向水平井砾石充填过程特点,分为α、β两个充填过程,在数值仿真中最佳参数组合和正交试验结果类似,并在对比试验中得出:高排量,砾石输送的距离远,更易到达径向水平井水平段末端;高携砂比,砂浆中砾石含量越多,砾石沉降速度越快,砂床堆积速度也越快;高携砂液粘度,携带能力强,输送砾石更远,更不易造成堵塞。

关键词：径向水平井砾石充填完井完井工具正交试验数值计算

完井工具中的悬臂梁式弹性爪结构参数模拟与试验研究

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石油工业技术监督 2022年第9期38卷 40-42,51页

作者：王磊中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

悬臂梁式弹性爪是完井滑套和封隔器中最重要的工作部件。为保证充填滑套正常开关以及封隔器顺利回收,分别建立了充填滑套与封隔器的弹性爪及其限位套模型,并通过有限元数值模拟对弹性爪和限位套的等效应力进行模拟,弹性爪最大应力分别为... 详细信息

悬臂梁式弹性爪是完井滑套和封隔器中最重要的工作部件。为保证充填滑套正常开关以及封隔器顺利回收,分别建立了充填滑套与封隔器的弹性爪及其限位套模型,并通过有限元数值模拟对弹性爪和限位套的等效应力进行模拟,弹性爪最大应力分别为638.47、639.4 MPa,均小于材料许用应力。弹性爪功能试验表明,弹性爪锁紧力偏大于理论计算值。同时固化了弹性爪生产制造工艺,实现了弹性爪的功能可靠性和性能稳定性,并成功实现现场应用500余套。该研究成果对提高完井工具作业安全有一定参考意义。

关键词：完井工具悬臂梁式弹性爪滑套封隔器参数模拟

CO_(2)-H_(2)S与高温环境对完井工具橡胶材料性能影响分析

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海洋石油 2021年第4期41卷 31-36页

作者：赵士杰周欢程文佳蔡洪猛满宗通王金弟中海油田服务股份有限公司天津分公司天津300450

为寻找在CO_(2)-H_(2)S与高温环境下完井工具用的高性能橡胶材料,此文对AFLAS、FKM、HNBR三种典型橡胶材料进行CO_(2)-H_(2)S腐蚀和高温拉伸试验发现:所用FKM的综合性能略高于AFLAS;HNBR的综合性能和高温力学性能要明显低于AFLAS和FKM.... 详细信息

为寻找在CO_(2)-H_(2)S与高温环境下完井工具用的高性能橡胶材料,此文对AFLAS、FKM、HNBR三种典型橡胶材料进行CO_(2)-H_(2)S腐蚀和高温拉伸试验发现:所用FKM的综合性能略高于AFLAS;HNBR的综合性能和高温力学性能要明显低于AFLAS和FKM.以上结果可为高含CO_(2)-H_(2)S高温高压腐蚀环境下完井井下工具橡胶材料选择提供指导和依据。

关键词：橡胶材料 CO_(2)-H_(2)S 高温完井工具试验

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冲击压力造成完井工具失效原因与防治对策

内蒙古石油化工 2015年第9期41卷 83-84页

作者：宗庆伟秦诗涛黄琳孙晓飞梁悦渤海钻探工程技术研究院完井中心天津300280

完井工具失效是油气田施工过程中经常出现的一类问题。本文首先对相关完井技术进行简介,然后结合实例分析失效原因,最后给出防治对策,希望能提升我国油气田完井工序的水平。

关键词：冲击压力完井工具失效防治

水平井砾石充填完井工具的结构设计及砾石充填参数优化分析

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石油石化物资采购 2023年第19期 16-18页

作者：郭新军任永光李绍武胜利油田康贝石油工程装备有限公司

地层出砂是水平井疏松砂岩地层进行完井施工过程中常见的问题。为了有效解决地层出砂对油气生产带来的不利影响,砾石充填是目前国内外最常用的防砂完井工艺,被广泛应用于严重出砂的油井,有显著的防砂效果。基于此,对砾石充填工具的结构... 详细信息

地层出砂是水平井疏松砂岩地层进行完井施工过程中常见的问题。为了有效解决地层出砂对油气生产带来的不利影响,砾石充填是目前国内外最常用的防砂完井工艺,被广泛应用于严重出砂的油井,有显著的防砂效果。基于此,对砾石充填工具的结构设计进行了介绍,并结合砾石充填的原理对防砂工艺的施工流程进行了详细论述。在此基础上,结合施工经验以及相关资料调研,从砾石优选的标准入手,对砾石充填参数的优化进行了分析。

关键词：完井工具砾石充填水平井参数优化

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可降解材料在完井工具中的应用及发展趋势

石油机械 2015年第3期43卷 31-34页

作者：董明键郭先敏李子良中石化胜利石油工程有限公司西南分公司中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院北京石油机械厂

可降解材料和新颖机械设计的有机结合是实现完井工具无干预作业的有效途径。为了解可降解材料在完井工具中的应用水平以及未来的发展趋势,促进我国可降解材料在完井工具中的应用与发展,阐述了斯伦贝谢公司的可降解铝合金和贝克休斯公司... 详细信息

可降解材料和新颖机械设计的有机结合是实现完井工具无干预作业的有效途径。为了解可降解材料在完井工具中的应用水平以及未来的发展趋势,促进我国可降解材料在完井工具中的应用与发展,阐述了斯伦贝谢公司的可降解铝合金和贝克休斯公司的可降解纳米复合材料在完井工具中的应用现状,介绍了我国高强度可降解复合材料的主要特性和技术参数。最后指出可降解完井工具未来的发展趋势为可降解球座、可降解射孔枪、可降解锚定工具和可降解压裂套管。

关键词：可降解材料完井工具应用现状发展趋势

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海上油田完井工具发展研究及国产化趋势

石化技术 2021年第6期28卷 195-196页

作者：姜大伟郝博中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

通过海洋石油完井钻探和开发的实用工具发展现状进行了客观阐述,针对海洋石油开采的特点分析,结合海洋石油开采完井工具国产化的应用现状,指出了石油开采装备在专业化、创新性、及体系建设等方面存在的不足问题,提出通过提升产品的创新... 详细信息

通过海洋石油完井钻探和开发的实用工具发展现状进行了客观阐述,针对海洋石油开采的特点分析,结合海洋石油开采完井工具国产化的应用现状,指出了石油开采装备在专业化、创新性、及体系建设等方面存在的不足问题,提出通过提升产品的创新性专业性,强化设备国产化的体系建设等方面建议,加强整体设备功能开发与互补性的综合利用配置,提升装备的整体效能,经过多方联动研发,共同推动我国海上石油综合开发利用的工具国产化进程,促进石油开采的技术创新和长足发展。

关键词：海上油田完井工具国产化