适用于裂缝-溶洞型喷漏地层的井下防喷器研究与测试

发布时间：2023-01-31 21:07

　　裂缝-溶洞型地层储集空间非均质性极强,在钻井时易发生井涌、井喷等事故。井下防喷器（blow out preventer, BOP）作为一种井下井控工具,当井涌或井喷等异常发生时,能够实现井下关闭钻杆内外环空于危险地层之上,保障井控安全。针对井下防喷器在裂缝-溶洞型地层应用时须满足大环空的密封要求,通过改进胶筒结构等关键部件,研制了以单段压缩式长胶筒作为密封单元的井下防喷器。防喷器的结构特点在于长胶筒以增加到40%的膨胀比例保证了间隙的密封性,经老化、冲刷后室内性能测试承压可达35 MPa。井下防喷器在整体性能测试中抗扭强度为36 100 N·m,抗拉强度为1 500 kN,满足正常工程应用要求。最后在裂缝-溶洞型地层区块中选取一口测试井进行功能性测试。测试结果表明,入井后防喷器坐封、解封功能均能实现,坐封过程中多次稳压正常,起钻后,整体部件功能正常,可靠性良好。 

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【文章目录】：
1 整体功能设计
2 结构模型优化分析
    2.1 机构强度分析
        2.1.1 缸套抗内压强度分析
        2.1.2 缸套抗外挤强度计算
    2.2 胶筒密封性能计算模型
    2.3 关键部件优化设计
        2.3.1 球座滑套、锁止解封机构设计
        2.3.2 双液缸加压座封机构设计
        2.3.3 胶筒结构优化设计
3 室内性能测试
    3.1 胶筒材料性能测试
        3.1.1 胶筒材料基本性能
        3.1.2 胶筒老化测试
        3.1.3 胶筒冲蚀测试
        3.1.4 老化冲蚀后胶筒承压密封试验
    3.2 井下防喷器整体抗扭测试
    3.3 井下防喷器整体抗拉测试
4 模拟井筒井下防喷功能试验
    4.1 试验目的
    4.2 试验内容
    4.3 车间内测试
    4.4 入井防喷功能试验
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]凝胶复合防漏堵漏技术在火焰山腹地表层的应用[J]. 王广财,王丰年,张军,呼惠娜,王小龙,李俊.  钻井液与完井液. 2017(03)
[2]电机驱动式井下环空防喷器的研制及密封性能分析[J]. 黎伟,宋伟,宋金丽,黎宗琪,雷鸿翔,范俊强.  中国安全生产科学技术. 2016(11)
[3]缝洞型底水油藏油井底水突破时间预测方法——以塔河油田4区S48井为例[J]. 陈朝晖,邓勇,许博,董建新.  石油与天然气地质. 2012(05)
[4]FPQ-178型钻柱内井下防喷器的设计研究[J]. 杨启明,罗雷雨,雷建,张小春.  石油和化工设备. 2012(03)
[5]溶洞—裂缝性井漏情况下水泥堵漏形成混浆的原因分析及预防措施[J]. 伍贤柱,谭兵.  天然气工业. 2003(02)



本文编号：3734003