水平井用液压封隔器坐封工艺技术研究

针对水平井液压封隔器不能实现坐封 ,采用盲孔球座不但不能洗井 ,还会在打压过程于油管内形成气塞 ,影响坐封效果 ;采用盲孔球座和分流开关组合方式又存在水击和不能洗井的问题 ,提出了单流阀坐封球座和坐封球塞 2种水平井液压封隔器坐封工艺 ,并研究设计了单流阀球座和坐封球塞。对Y4 41— 1 5 2封隔器进行的室内试验结果表明 ,这 2种工艺基本能够满足液压封隔器在水平井段的坐封工艺要求 ,这两项工艺技术应用前景广阔 。

液压封隔器胶筒座封过程数值分析

液压封隔器是通过水力作用使胶筒在套管环空内鼓胀 ,而与套管内壁接触并产生一定接触压力 ,克服了封隔器上、下套管环空液流产生的压差 ,达到分层目的。在座封过程中 ,胶筒产生较大的几何变形 ,此时橡胶材料特性是非线性的 ,胶筒与套管内壁的接触过程也是一个状态非线性问题 ,即封隔器胶筒的座封过程是一个兼有状态、几何和材料的三重非线性问题。采用数值模拟方法 ,对封隔器胶筒压缩过程、座封后胶筒与套管的接触压力分布规律及胶筒与套管内壁之间摩擦系数对接触压力分布规律的影响进行了分析。研究结果表明 ,封隔器座封完成以后 ,上胶筒与套管的接触压力最小 ,中胶筒和下胶筒的接触压力依次增大 ,整体分布呈二次曲线形式。从单个胶筒来看 ,3个胶筒与套管接触面上的压力分布规律并不相同。上胶筒表面的接触压力呈拱形分布 ,而中间胶筒和下胶筒的接触压力呈鞍形分布。随着摩擦系数的增加 ,3个胶筒的接触压力都将降低 ,同时摩擦系数的变化也改变了 3个胶筒与套管接触压力的整体分布格局。当摩擦系数为 0 .3时 ,3个胶筒与套管接触压力最大值的变化梯度基本相等 ;当摩擦系数大于 0 .5时 ,只有下胶筒维持较高的接触压力。利用数值模拟方法 。

超高温可回收式液压封隔器的研制和推广应用

中石油塔里木油田公司于2010年底大规模推广应用了第三套井身结构,国内外尚没有200.03 mm套管的成熟完井工具,导致完井管柱成功率低于65%。特别是哈拉哈塘油田储层埋藏深、地层温度高、硫化氢含量高,对完井工具的耐温、抗腐蚀等性能要求更高。针对上述技术难题,研制了适于第三套井身结构的国产SHR-HP超高温可回收式液压封隔器,并申请了国家实用新型专利(专利号:ZL201220111759.3)。文章介绍了国产200.03 mm SHR-HP超高温可回收式液压封隔器的性能特点、推广应用情况以及获得的经济和社会效益。

液压封隔器丢手管柱的改进设计和应用

采用液压封隔器卡水、分层的工艺管柱由于其先进性必将会越来越广泛地得到应用。但是从现场应用的情况来看 ,该工艺管柱的施工成功率较之常规工艺管柱要低。针对液压封隔器丢手工艺管柱的中途坐封 ,或难以丢手等问题进行了分析 ,提出了改进措施 ,优化设计了该工艺管柱 ,对封隔器的坐封机构以及坐封启动压差进行了改进 ,设计了CKF常开阀以及DY可倒扣液压丢手等工具。现场应用改进后的工具和工艺情况表明 ,作业施工成功率 10 0 % ,降低了作业成本和难度 ,提高了作业施工的成功率。

FH型静液压封隔器解封力及其计算方法

分析了影响FH型静液压封隔器解封力的因素，认为该型封隔器的解封力与其工作时的承压、坐封启动压差、泵抽汲及温度等因素有关。介绍了其解封力的具体计算方法，为该型封隔器的解封剪环规格的选择提供了理论依据。在满足使用的条件下，应尽量选用小规格的剪环，以减小封隔器的解封力。在计算其它封隔器的解封力时，本文介绍的计算方法可作为参考。

Y441E型液压封隔器

为了解决目前双向锚定型封隔器坐封压差高 (一般为 15～ 2 0MPa) ,存在中途坐封和解封安全隐患的问题 ,研制了Y4 4 1E型液压封隔器。它采用的双液压活塞联动坐封机构可降低坐封压差 ;双锥体双向锚定和下锥体脱卡机构提高了封隔器的解封安全性 ;液压平衡机构实现了封隔器多级使用、逐级解封 ,且不影响解封力的大小。 4 2井次的现场试验表明 ,这种封隔器坐封、密封、解封可靠 ,施工成功率达 10 0 % ,是一种性能优良的悬挂、分层封隔采油工具。

Y241—148静液压封隔器深井酸化管柱

本文介绍了一种深井酸化管柱。文中对比了浅井与深井对酸化管柱有不同的要求,讨论了适合塔里未深井酸化的管柱组合,这种管柱使用以 Y241—148静液压封隔器为主,在塔里木现场施工了10井次。通过这些井的施工和总结,找到了一些问题,并在以后的施工中改进。本文对这套管柱今后的努力方向也作了探讨。

致密砂岩油层改造压力作用下双筒液压封隔器弹塑性承载能力三维数值分析

采用三维弹塑性有限元法,对双筒液压封隔器在油层改造压裂液压力作用下的变形行为进行计算和分析,得到在给定的工作压力下封隔器心轴各处的应力分布和塑性应变分布.主要的结论有:(1)在给定的95 MPa(13 775 psi)的压力下,最大等效应力达到102 MPa(14 800 psi),远远超过初始塑性屈服极限,表明结构中部分材料点进入塑性变形状态.(2)等效塑性应变的最大值为1.6%,分布在螺纹沟槽的底部.穿压孔两侧有明显的塑性变形区.(3)当载荷达到额定工作压力95MPa(13 775 psi)的60%时,应力开始达到初始塑性屈服极限,塑性应变开始出现,其出现的区域部位处于螺纹沟槽底部,环向位置大致在2个穿压孔中间位置上.该数值分析结果可为封隔器液压承载能力的确定提供参考.

静液压封隔器洗井不压井管柱的研究及应用

目前解决油井出蜡问题最经济有效的方法通常是采用热洗清蜡。但对于那些由于渗透率高，自吸力强的砂岩油层，在抽油井热洗时，大量洗井液会注入油层，对油层造成很大污染，洗井效果很不好，往往洗井后10多天还不能正常生产，严重影响了油井产量，而静液压封隔器洗井不压井管柱的研究及应用，很好地解决了长期以来抽油机井热洗污染油层的问题。

油管锚在液压封隔器完井管柱中的应用

为减少起下管柱次数,缩短试油周期,避免油层的再次污染,同时又可以增加施工安全性,节约成本提高时效,国内越来越多地采用射孔联作完井试油技术,但液压封隔器在联作时抗震性能差,在射孔之后易出现封隔器失封。另外,随着老油田开发薄油层和挖潜剩余进入规模开采,伴随而来的大斜度完井作业需求量也逐年增多,与常规井完井作业相比,施工难度大,风险高,机械封隔器很难满足施工作业要求,液压封隔器在施工之后经常会出现失封的情况。要解决这两大技术难题,必须开展适合该工况的完井试油技术研究,对现有管柱进行优化,开发出相对应的完井配套工具,通过管柱结构优化、施工工艺优化,提高射孔联作及大斜度井完井的施工成功率,满足油田开发需求。

一种易捞式液压封隔器坐封球棒的研制及应用

阿姆河天然气公司在使用液压封隔器进行完井施工作业过程中,发现液压封隔器坐封后封隔器坐封球座存在一些意想不到的问题,为此专门开发研制了一种易捞式液压封隔器坐封球棒总成及配套工具,较好地解决了作业中出现的问题。

盐下8-1/8″液压封隔器在塔河油田的研制及应用

塔河油田盐下井采用专打专封的井深结构,封隔高岩层的套管多为8-1/8″非标高抗挤套管,目前均采用机械封隔器进行完井作业,但该种封隔器坐封必须使管柱弯曲,易引起后期钢丝及电缆动态监测作业遇阻卡等情况,为解决存在的问题,研制了一款适合盐下井8-1/8″套管坐封的液压封隔器,并应用成功。该种套管液压封隔器完井管柱技术优势明显,确保了动态监测资料录取成功率。

SHR-HP高温高压液压封隔器的应用与推广

针对高温、高压、高含硫、高产及超深等复杂工况油气井,在完井及测试过程中,原有国产封隔器性能不够,而采用进口封隔器,其高昂的价格、较长的供货周期,也制约了试油完井工作的顺利展开。同时塔里木盆地新应用了第三套井身结构,需要采用新规格的封隔器。针对以上问题,江汉塔里木测试分公司与四机赛瓦公司合作开发了一款高温高压可回收式液压封隔器SHRHP,耐温耐压性能已经达到甚至超过进口可回收式液压完井封隔器,完全满足了塔里木盆地的高温高压气井的需要,获得了很好的应用效果。

YSYK344型液控压缩式封隔器研制与应用

针对海上油田注水井封隔器存在反洗通道易堵塞、胶筒扩张坐封拉伸破坏严重等问题,研制了YSYK344型液控压缩式封隔器。该封隔器采用地面液控方式控制封隔器工作状态,通过活塞坐封距和坐封剪钉的设计,避免了胶筒过分挤压破坏和胶筒下井过程中自动坐封,提高了封隔器的安全性和可靠性。现场应用20多井次,一次施工成功率达100%,为海上油田高效注水提供了技术保障。

四川盆地超深高压含硫气井测试管柱设计方法

四川盆地川东北地区茅口-吴家坪组超深井测试期间存在管柱断裂、封隔器窜漏、阀件打不开、管柱安全系数参考标准不统一等问题。通过梳理测试失败井施工工况、分析导致失败的原因,全面对比涉及管柱强度相关标准,综合考虑鼓胀效应、温度效应、屈曲效应、活塞效应等条件下的三轴安全系数以及抗内压、抗外挤、抗拉条件下管柱安全,建立了超深超高压井管柱强度安全参照标准,确定出适合超深气井抗拉、抗内压、抗外挤以及三轴的计算方法,优选超深含硫气井插管可取式完井液压封隔器(HPH、MHR)作为测试封隔器,并制定测试阀件破裂盘开启值计算方法,形成了一套适用于超深层海相探井的APR测试管柱设计方法。经YF702井应用,测试成功,为类似测试井各工况下施工安全提供了可借鉴的经验。

深穿透射孔联作工艺改进及现场应用

射孔测试联作技术作为油气勘探的一项重要技术,其重要性越来越突出。随着勘探开发的不断深入,在塔河油田,特别是一、九区三叠系中油组储层都是敏感储层,完井需要进行深穿透负压射孔测试联作完井工艺。针对目前深穿透射孔测试联作中出现的问题进行分析,结合现场实际提出改进方案,解决了当前施工中的技术难题,现场试验成功率100%。该工艺的改进为进行下一步措施提供了技术保障。

处理钻井液漏失的独特方法

在伏尔加 -乌拉尔和靠近黑海流域的油田中 ,俄罗斯钻井人员采用有效方法和回堵系统来对付裂缝性和溶洞性漏失 ,如溶洞注水泥堵漏、用液压 -机械式封隔器来判断漏失程度和用分离器提高回堵混合物浓度 ,现场应用取得了良好效果。

长井段储层均匀布酸与排液联作工艺

针对长井段储层酸化时,全井段均匀布酸与排酸这一难点,研究开发了长井段储层均匀布酸与排液联作工艺,并研制了与其配套的滑套式喷射泵、液压皮碗封隔器及新型节流器,现场应用表明,该联作工艺不仅缩短了作业周期,而且解决了长井段储层均匀酸化与排酸的难题。

两种全通径试油完井工具在碳酸盐岩超深井的应用

为满足碳酸盐岩超深井高温、高油气比完井试油需求,尝试在塔里木油田碳酸盐岩简单分隔储层改造中采用国产PHP-3全通径液压可取式套管封隔器及LXK341-158全通径裸眼膨胀封隔器。实际应用证实,此两种封隔器能够满足碳酸盐岩超深井在简单分隔储层改造方面的需要,可有效降低试油作业成本。