高压注水井带压作业装置研究

论文摘要

带压作业是指在井筒内有压力、有油气的情况下,依靠特种装备实施起下管杆、井筒修理及增产措施的井下作业技术。它能有效避免作业过程中压井对油层产生的污染,保护油气层,简化作业施工工序,提高生产效率,降低生产成本。本文主要是解决高压情况下,带压作业装置橡胶密封和油管压力控制的技术难题。提出高压水井(井口压21MPa)带压作业装置配套方案,旨在改变原环形(橡胶)密封的密封方式,采用滑动密封闸板防喷器、接箍探测装置、压力平衡短节、压力平衡控制阀系统替代原环形(橡胶)密封,从而使整套装置的工作压力14MPa上升为21MPa;为了带压作业施工安全,扩大操作人员操作视角,阐述了可视操作装置的结构和原理;针对注水井管柱结构特点,研制不同类型的堵塞器,提出不同的油管堵塞工艺,实现油管结垢等原因造成通径达不到油管堵塞器要求和开放性管柱等特殊情况下的油管压力有效控制。通过力学分析,从理论上提出了高压注水井带压作业安全操作要求,满足了高压注水井的带压施工作业需要。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 第一章 前言
• 1.1 国内外现状概况
• 1.2 主要研究内容
• 第二章 高压注水井带压作业装置研究
• 2.1 高压注水井带压作业装置组成
• 2.2 高压注水井带压作业装置主要参数
• 2.3 高压注水井带压作业装置工作原理
• 2.3.1 滑动密封工作原理
• 2.3.2 特殊情况密闭起下管柱工作原理
• 2.4 滑动闸板密封副设计理论
• 2.4.1 滑动闸板防喷器密封副物理模型
• 2.4.2 滑动闸板防喷器密封副结构分析
• 2.4.3 滑动闸板防喷器密封副受力分析
• 2.5 高压注水井带压作业装置设计特点
• 2.5.1 接箍探测仪设计特点
• 2.5.2 压力平衡装置设计特点
• 2.5.3 滑动密封副设计特点
• 2.5.4 智能液压控制台设计特点
• 2.6 高压注水井带压作业装置的安全评价
• 2.6.1 防喷器壳体计算
• 2.6.2 防喷器半封闸板计算
• 2.6.3 接箍探测器壳体计算
• 2.6.4 泄压（平衡）四通壳体计算
• 第三章 操作监控系统
• 3.1 操作监控系统的结构
• 3.2 操作监控系统的工作原理
• 3.3 操作监控系统的主要技术参数
• 第四章 油管内部压力控制技术研究
• 4.1 油管堵塞器类型
• 4.2 机械式油管堵塞器
• 4.2.1 滑块式油管堵塞器
• 4.2.2 喇叭口堵塞器
• 4.2.3 撞击定位偏心配水器堵塞器
• 4.2.4 打捞油管接箍堵塞器
• 4.3 液体桥塞研究
• 第五章 高压注水井带压作业力学分析
• 5.1 管柱的中和点深度计算
• 5.1.1 井内压力作用在管柱密封最大横截面上的上顶力
• 5.1.2 井内管柱自重
• 5.1.3 管柱的中和点
• 5.2 液压缸最大下推力
• 5.3 油管无支撑最大加压长度确定
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要