摘要：在高温、高压、腐蚀等极端恶劣环境的油气井下,光纤传感器相比传统电类传感器具有更高的可靠性。管道振动的标准偏差与流动湍流引起的管壁压力波动成正比,因此基于光纤光栅传感原理及传感器几何形状优化方法设计了一种高灵敏度的光纤加速器传感器以感受管壁压力波动,进行非侵入式管道流量测量。搭建了实验平台进行相关实验,采用指数拟合及二次拟合方法拟合振动标准差与流速实验数据,拟合度均高达98%,流速拟合误差在±5%范围内,指数拟合方法更优,可测最低流速为0.37 m/s。经实验证明,此种加速器传感器能够较好实现井下管道非侵入式实时测量。

摘要：塔河油田顺托顺南区块奥陶系油藏储层属于超高温超高压超深的缝洞型油藏,由于直井难以实现高效开发,需要采用水平井分段改造技术,实现一井多缝洞体同时开发以提高效益。针对超深水平井压裂管柱温度高、施工压力大,受力复杂等特点,建立了超深水平井分段压裂管柱力学分析模型,并根据不同压裂阶段受力特征,提出了不同压裂工况下管柱力学分析方法。依据所建立模型,以塔河油田顺南某井为例,对分段完井管柱设计进行了不同压裂工况下受力分析,针对发现问题进行了管柱优化,提高了管柱安全性能。分析结果也表明,该模型为超深水平井分段压裂管柱安全校核和优化设计提供了理论依据和方法。

摘要：针对塔中北坡顺南超深水平井的超高压、超高温特性及管柱设计矛盾突出问题,提出了一套用于超深水平井分段完井管柱的优化设计方法。对塔中北坡顺南某超深水平井的井筒压力、温度分布及油套管安全系数进行计算,并对完井管柱的尺寸、完井液密度和封隔器位置等参数进行优选,有针对性地制定了解决管柱设计难题的对策,完成管柱组合优化设计,得到了不同工况下的施工控制参数:在50 MPa平衡套压下,低挤酸液时最大泵压不得超过74 MPa;压裂排量为7 m^3/min时,预测泵压110 MPa;假设日产纯气20×10^4 m^3,预测油压53 MPa,不需平衡套压;关井时预测油压68 MPa,不需平衡套压;开采后期产能衰竭,纯气油压不低于14 MPa。基于优化完井管柱组合,对封隔器进行校核可知,各工况下悬挂封隔器和分段裸眼封隔器性能均满足设计要求。研究结果对类似完井管柱的优化设计有很好的借鉴作用。

摘要：KSQ型水井双向锚依托注水管柱是保障油田开发工艺顺利实施的关键构件,通过其锚定作用,可以防止在注水过程中由于温度、压力等因素的变化造成管柱上下蠕动,进而延长注水管柱的寿命,提高分层注水效果。通过对水井双向锚中心管在不同工况下的受力分析和有限元计算,得到了中心管优化设计结果,提高了水井双向锚及其注水管柱的可靠性。

摘要：桥塞作为井下封层技术的关键设备,由于它施工工序少、周期短、卡封位置准确而得到了广泛应用。针对设计的可钻式非金属桥塞坐封过程开展模拟研究,涉及弹塑性材料接触、超弹性材料接触和非金属材料动态断裂的非线性动力学问题,利用有限元法建立该桥塞全尺寸模型和所有部件之间的广义接触关系,通过有限元模拟动态坐封过程获得桥塞各部件运动变形特性、桥塞与套管之间的密封特性和动态坐封力等数据,该桥塞坐封完成时,坐封机构部件轴向位移110 mm,坐封力约45 kN。模拟坐封也为进一步优化该型桥塞的结构和评估坐封性能提供了理论依据,对该型桥塞的推广应用奠定了基础。

摘要：精密微孔滤砂管在蒸汽吞吐水平井中得到了广泛应用,但对其理论模型研究很少。耦合水平井蒸汽注入阶段、焖井阶段、生产阶段的传热与传质模型,建立了稠油蒸汽吞吐水平井精密微孔滤砂管完井参数设计模型。研究了筛管外径、筛孔直径、筛孔密度、圆周筛孔数对水平井IPR曲线的影响和吞吐周期内井筒压降的变化规律。研究结果表明,水平井产能随着筛管外径、筛孔直径、筛孔密度的增大而增大,且变化趋于平缓;筛孔密度、圆周筛孔数对水平井产能影响较大;随着温度降低,井筒压降对筛管外径敏感性增强。与现场水平井生产效果对比表明,该模型具有较高精度,为蒸汽吞吐水平井精密微孔滤砂管完井设计与效果预测提供了分析模型。

摘要：为了提高小直径桥塞工具座封的可靠性,研究了一种桥塞复合火药。设计了2组配方,对复合火药进行点火和耐高温试验,并采用密闭爆发器测试火药燃烧产生的气体压力。试验结果表明:A-1配方出现了燃烧断火现象,而A-2配方能够可靠燃烧,测试压力在90～120MPa之间,耐温120℃/72h。地面模拟桥塞座封试验表明A-2配方的火药综合性能良好,同时30%的气体压力冗余量设计提高了桥塞座封的可靠性。

摘要：随着水平井分段完井技术的发展,完井结构变得越来越复杂,为了准确模拟水平井分段完井流入剖面,研究了基于节点网络的水平井分段流入剖面预测方法.将完井结构简化为由地层、井壁与完井工具间的环空、完井工具构成的水平井井筒网络,基于物质守恒原理和动量守恒定理,建立了各类流动桥的压降模型;用桥流动指数来表征流体流动方向,建立了耦合地层、井壁与完井工具间的环空、完井工具三者之间的流体流入剖面预测模型,并采用Newton-Raphson迭代方法进行了求解.算例分析表明,应用该方法可预测水平井复杂完井结构的环空、油管中的压力和流量分布,准确反映完井方式和完井工具对井筒流体流入剖面的影响,且具有较高的预测精度.研究认为,建立的水平井分段流入剖面模型可为完井方式选择、参数优化设计提供理论支撑.

摘要：针对自主设计研发的Y341-148型封隔器工作行为仿真软件,设计了仿真软件试验验证方案,测试封隔器零件表面特征点的应力、应变数据,验证了井下封隔器工作行为仿真软件的正确性,为进一步分析该种封隔器的性能、合理的设计新型封隔器提供了依据。

摘要：可钻泵送桥塞是非常规油气资源水平井分段完井的关键工具。通过调研国内外页岩气完井及桥塞技术现状,研究了由2组锚定机构、多级肩保的楔形胶筒、外置式自锁机构以及啮合型防转机构等组成的可钻泵送桥塞。分析了配套工具和试验装置,并进行了系统的室内试验和关键技术的重点测试。试验和测试结果表明,桥塞设计结构合理、密封可靠、指标性能高,可以满足页岩气分段压裂完井的需求。最后建议在后期提高材料综合性能的基础上,桥塞及其配套工艺有待通过现场试验完善。