深层水平井机械坐封过程力学精细描述

目前现场机械坐封井口悬重释放值的选取主要依赖经验。针对深层水平井,经验参数保守易造成封隔器受损,严重影响坐封效果和测试作业安全的问题。基于机械坐封原理,充分考虑井眼轨迹、管柱屈曲摩阻及管柱变截面的影响,结合三维软杆模型,建立了深层水平井机械坐封过程的管柱力学分析模型;将该模型应用于现场某深层水平井机械坐封悬重释放值的设计,计算结果与现场实测误差为7%,验证了模型的可靠性。参数敏感性分析表明:测试管柱轴向受载主要受管柱的井眼轨迹摩阻与屈曲摩阻影响;增大油套管环空间隙与有效轴向压缩力会使屈曲加剧;严重的屈曲将使管柱锁死,导致释放的悬重不能有效传递;封隔器位置决定了坐封阶段井眼轨迹导致的摩阻力大小,位置越靠近井底,管柱摩阻与屈曲摩阻将进一步增加,最终降低坐封效率。

CHAMP V封隔器在超高压气井钻杆测试中的应用

对于超高压油气井,测试封隔器上下压差大,常规封隔器因简单的设计结构,在超高压极端工况下密封稳定性及坐解封能力不足,难以满足作业需求。该文介绍了一种CHAMP V超高压机械坐封封隔器,可承受15000 psi工作压差,最高耐温达204℃,且自带旁通,能广泛应用于酸化压裂、高含盐、高含硫和二氧化碳的气体环境中。通过在各种工况下对管柱进行受力分析,选择合适的密封材质、坐封压重及控制参数可保证封隔器的稳定密封性能,该封隔器在一超四高(超高压、高温、高产、高含硫、高含二氧化碳)的X-10气井的测试作业进行了5次应用,成功率100%,具有非常高的可靠性。为类似超高压气井及特殊工艺测试提供了借鉴,具有重要的参考价值。

压裂管柱封隔器坐封方式对比分析

根据封隔器坐封方式的不同,介绍了机械坐封、液压坐封压裂管柱的工作原理及特点;对不同坐封方式下的压裂管柱进行力学分析,建立了坐封前、坐封过程及压裂过程的力学模型。以实例研究在既定施工规模下优选压裂管柱封隔器的坐封方式,给出了平衡压力的确定方法。此研究为压裂管柱优化设计和封隔器坐封方式的合理选择提供了理论依据和分析手段,提高了压裂效果和成功率。

适用于连续油管的封隔器管串结构及原理分析

连续油管喷砂射孔压裂作业采用封隔器封隔井筒,具有工艺简单、时间成本低、效率高等优点。由于连续油管的一些局限性,连续油管压裂用封隔器的设计还需要解决一些技术问题,目前已有几家国外公司研制出性能可靠并拥有多年作业经验的连续油管喷砂射孔压裂用封隔器。介绍了其中一种膨胀比高、坐封可靠、寿命长、1次入井不限作业次数封隔器的结构与施工工艺。

抽油机井不压井防喷管柱的研究与应用

为了解决大泵抽油机井检泵作业时井内丢手开关密封不严、井内溢流无法控制及不压井无法施工等问题,研制了不压井防喷管柱。管柱主要由封隔器、锚定卡瓦、捅杆和控液开关等组成。管柱中的封隔器通过锚定卡瓦锚定管柱后压油管释放封隔器密封油套环空,控液开关和捅杆配合,通过控液开关里的防喷浮子控制套管出液。二次作业时,捅杆提出控液开关后,控液开关关闭,实现井内无溢流作业。该管柱现场应用15口井,封隔器坐封、丢手均一次性成功,控液开关防喷浮子关闭自如,且能长期使用。现场应用结果表明:不压井防喷管柱节约了作业费用,缩短了施工井的占井周期,保护了油气层,具有良好的应用前景。