水力扩张式封隔器胶筒力学性能有限元分析

水力扩张式封隔器主要应用于水力喷射压裂作业,而胶筒的性能影响作业的成败。以最常用的K344水力扩张式封隔器为研究对象,运用Pro E和ANSYS Workbench软件建立K344封隔器胶筒三维有限元模型,对封隔器胶筒进行应力分析,得到封隔器胶筒Von Mises应力和接触应力云图。有限元分析结果表明,随着喷射压裂的进行,压裂液流经封隔器,封隔器胶筒温度降低,胶筒应力增加。当温度低于90℃时,应力反而降低;当温度低于70℃时,胶筒应力又逐渐增加。在内压作用下,封隔器胶筒的接触应力由胶筒两端向中间逐渐增加。不同参数封隔器胶筒有限元分析结果表明,影响封隔器胶筒最大应力变化的主要几何因素是胶筒外径和套管内径,胶筒的应力与胶筒外径负相关,与套管内径正相关。内压越大,封隔器胶筒的应力越大;起初,内压增加,胶筒应力迅速增加,当内压大于10.52 MPa后,胶筒应力增速趋缓。

扩张式压裂封隔器在青海尕斯库勒油田水力压裂上的应用

采用K344型扩张式压裂封隔器很好地解决了青海尕斯库勒油田深井水力压裂措施改造施工中原来使用的Y241系列封隔器存在的坐封成功率低、密封效果差和解封、解卡及起钻困难的技术难题。现场应用K344型扩张式压裂封隔器进行水力压裂措施施工2井次,封隔器坐封成功率100%,密封完好无渗漏,解封及解卡顺利、成功,为青海油田水力压裂措施施工井下封隔器的选择提供了新的技术支撑和储备。

小直径扩张式封隔器压裂管柱的研制与应用

目前国内小直径扩张式封隔器多用于酸化、注水和堵水等作业,而在多级压裂方面应用较少,主要是因为工具耐压、耐温能力较差,用于多级压裂管柱安全性和可靠性较低。针对这种情况,通过对常规扩张式封隔器、双向锚定水力锚及丢手工具的结构改进,优化设计出适用于114. 3 mm套管的小直径扩张式封隔器多级压裂管柱。在吉林伏龙泉油气田的现场应用结果表明:改进后的封隔器耐温120℃、耐压70 MPa,坐封、解封成功率100%,性能大幅提高,可满足复杂工况下的施工要求;设计的多级压裂管柱工具少、操作简便、锚定可靠、井眼适应性好,能满足内径99. 6~103. 9 mm、外径114. 3 mm套管多级压裂需求;多级压裂管柱能够实现大斜度井的有效封隔,现场施工中最大井斜达到72. 2°。该压裂管柱的成功应用为油田老井挖潜和稳定产能提供了技术支持。

潜山长裸眼段分层测试方案在BC02井优化实施

针对BC02井潜山长裸眼段,通过不同方案比选,确定适合该井的水力扩张式封隔器分层测试方案;该方案施工风险低、分层效果好,且节省作业时间;水力扩张式封隔器分层测试在BC02井的成功应用,顺利解决了该井长裸眼段分层测试难题,可以准确认识各层段地层含油气情况,为后续此类井分层测试提供有益的指导。

顶部注水泥工艺在东胜气田多层开发中的首次应用

为了充分认识顶部注水泥工艺在垂向不同类型气藏开发应用的可行性,以具有代表性的鄂尔多斯盆地东胜气田上古生界含水气藏和元古界裂缝性气藏为研究对象,分析了固井难点、双封隔器管串结构及正注反挤固井工艺设计,首次在东胜气田定向井开展了Φ139.7 mm顶部固井试验评价。研究结果表明:①锦142井顶部注水泥工艺保障了元古界裂缝性气藏筛管完井无水泥污染及上古生界含水气藏的固井有效封固;②顶部注水泥工艺是在同一井径条件下建立分层多样完井方式的重要手段,可以实现垂向多层精细化动用;③采用双封隔器管串结构设计,优选井径规则且井壁稳定性地层作为安放位置,有效防止了水泥浆下落;④正注反挤固井工艺有利于提升垂向多层恶性漏失井的固井质量。结论认为,顶部注水泥工艺简化了井身结构,节约了成本,避免了水泥浆污染气层,为国内垂向不同类型致密气藏高效开发提供了借鉴。

一趟管柱分压3层管柱

该实用新型涉及油田分压3层压裂的管柱，是一种一趟管柱分压3层管柱。目前国内油田一趟管柱分压3层管柱有多种结构，一种结构是用水力扩张式封隔器或水力压差式封隔器或液压式封隔器与节流器、喷砂器和水力锚连接后一趟管柱下入井中，通过投球打压逐级打开喷砂器滑套分压3层，