用于CO_2驱分层注气的双向压缩封隔器

常用的Y341封隔器普遍存在承上压不足的问题,不能满足CO_2驱分层注气的需要。为此,研制了双向压缩Y341-115型封隔器。这种新型封隔器采用双向加载的理念,在胶筒上、下端均设置了坐封机构和锁紧机构,增加了胶筒与套管之间的接触应力,从而提升了胶筒的密封能力。通过内、外中心管台阶的设置,胶筒承受上部压力时,产生的下推力传递到上接头上,解封机构不受上压力的影响,从而提高了封隔器承上压的能力。试验结果表明,该封隔器能承受35MPa双向交替气密封压力,可满足低渗透油藏CO_2驱分层注气的需求,具有较高的推广应用价值。     

双向坐封插入密封封隔器的研制与应用

针对用于机械卡堵水和分层措施的丢手封隔器存在提前丢手、密封不严以及打捞起出困难等问题,研制了一种双向坐封插入密封封隔器。该封隔器采用液压双级浮动活塞双向坐封,工作压力达50 MPa,工作温度达150℃,下入、坐封丢手、密封及锚定安全可靠;顶部的打捞解封机构采取上、下独立的脱节式设计,上、下双向解卡解封,解封彻底且解封力小。现场施工67口井,均取得成功,封隔器坐封处最大井斜达62.25°,最大井深4 507 m,位移达2 718 m,最高井温达152℃,最长工作寿命超过2 a。现场应用结果表明:该封隔器下入丢手可靠、密封效果好、工作寿命长,满足分层采油和气举等工艺生产的需求。     

热敏封隔器坐封力数值分析

热敏封隔器的坐封力较小,容易在上、下压差的作用下产生滑移,导致伸缩管闭合,造成热膨胀无法补偿而损坏封隔器。鉴于此,采用ANSYS对热敏封隔器的坐封过程进行模拟计算,分析结果表明,热敏封隔器在注气压力15.00 MPa、温度200℃下坐封后,最大应力出现在动力件上,其值为413.00 MPa;密封筒与套管接触应力分布呈马鞍状,中部应力有极小值;当注气温度高于200℃以后,接触应力随温度的升高增长缓慢;在200℃、15.00 MPa注气工况下需要将套压控制在11.43 MPa以上,以免压差过大造成管柱弯曲等问题;注蒸汽时封隔器的坐封力与温度呈线性关系,随着温度的升高,封隔器所能平衡的压差呈线性增加,套压的可控制范围增大。     

双向三力加载注气封隔器的研制

针对国内CO_2驱油田注气井普遍存在带套压生产的情况,研制了双向三力加载注气封隔器。新型封隔器采用双液缸结构,胶筒受到双向液压力和外加载荷的充分压缩,在轴向上与套管的接触应力分布更为均匀,大幅度提高了胶筒的密封效果;通过增设胀紧机构,补偿了液压力消失后锁环的回退和持续压缩胶筒产生的微量坐封距,解决了注气封隔器承下压能力不足的问题,从结构上确保了封隔器的密封长效。双向三力加载注气封隔器在CO_2驱油田进行了现场应用,最高注气压力28 MPa,全部实现了无套压生产。该产品的研制成功满足了注气技术对封隔器气密性的要求。     

高温高压尾管顶部封隔器研制

常规尾管顶部封隔器无法满足深井、超深井及海洋油气井的高温高压环境对尾管固井作业的需要。依据O形密封圈高温高压密封机理分析,完成了"金属+橡胶"式封隔器密封结构的研制。研究了硫化橡胶厚度、防退锁紧装置、膨胀锥角、坐封力及硫化工艺等关键技术与高温高压密封性能的关系,并优化了主要性能参数。通过对3种氟橡胶材料在高温下的力学性能研究,优选氟橡胶A作为封隔器橡胶密封材料。开发了井下工具的高温高压试验装置,并进行了地面性能评价试验。研究结果表明,高温高压尾管顶部封隔器在204℃下正反双向密封70 MPa,达到现场高温高压井的使用要求。     

气密封封隔器的研制与应用

氮气气顶驱试验过程中,注气井口出现油套压平衡问题,封隔器气密封性存在缺陷,现场操作存在一定安全隐患。通过气顶驱气密封封隔器工具研究与现场试验,为气顶驱项目的顺利实施提供了技术支持。     

靖安油田特低渗透油藏矿场注气试验研究

通过室内实验，油藏数值模拟及油藏工程研究，确定了靖安油田长6油藏注干气开发合理的井网形式、井距、射孔位置、注气方式、注气速率等，根据1998年3月开始实施的现场注气试验结果，分析特低渗透油藏注气开发的适应性和可行性，以及影响注气开发效果的因素，提出油田早期注气开发的合理技术政策界限及实施方案的调整意见。     

封隔器坐封载荷控制器的研制与应用

针对现有封隔器坐封载荷需人为控制,存在坐封载荷过大易造成泵筒和油管弯曲,坐封载荷过小而使封隔器密封不严的问题,研制了封隔器坐封载荷控制器。这种控制器由端接头、内管、外管、挡接头、键槽管和下接头组成。给出坐封载荷控制器的工作原理及确定在管柱中位置的计算公式。200余口井的现场应用表明,这种控制器实现了封隔器坐封载荷的精确控制,达到了分层开采的目标。     

斜井油管柱封隔器坐封最优化

从理论上分析管柱在斜井中的受力，考虑到虎克定律效应、螺旋弯曲效应、温度效应等因素，计算油管上提高度、上提前地面已下放丈量油管长度、最佳坐封载荷和坐封高度，并编制相应的计算机程序，为现场估算钻具在井中伸长变形及确定封隔器坐封高度提供了一种简便计算方法。其计算结果与现场数据吻合。     

耐高温可溶完井封隔器研制及应用

裸眼完井是实现低压、低渗透油气层增产的重要措施之一,而完井封隔器工作性能是决定其成败的关键。以塔河油田为例,碳酸盐岩储层酸压后建产,生产过程中出现因生产压差控制不当、泥岩段裸露等因素造成井壁坍塌,导致井眼内完井封隔器无法解封、打捞磨铣工作费效比高等问题。为此,文章设计了一种可溶解易钻除的完井封隔器,采用柔性锚瓦结构及复合骨架,有效防止钢骨架过大变形对胶筒破坏;研发耐高温可溶解橡胶材料,满足扩张式封隔器大拉伸率和高温要求,同时封隔器的金属材料及橡胶材料在酸压后可在井筒液体中自行溶解。通过地面评价实验验证了所研制完井封隔器的耐高温和耐酸性能,在塔河油田的应用中封隔器下入顺利、坐封显示明显,在大规模酸压施工及求产过程中套压无异常。结果表明,所研制的耐高温可溶解封隔器能够满足完井—酸压—求产一体化作业需求,对提高深层油气开发效率具有重要价值。     

DQY341—114注水封隔器

针对油田现用可洗井注水封隔器反洗通道密封不够理想的问题，研制了ＤＱＹ３４１－１１４新型水压缩式注水封隔器。这种封隔器的反流通道采用了已获国家专利的新型密封装置，具有结构简单、解封可靠、反洗通道密封性能好和适用范围广等优点。     

信息交流

信息交流总公司举行玻璃钢管材应用研讨会甲国石油天热气总公司于１９９５年１１月底在胜利油田召开玻璃钢管材应用研讨会，与会的有总公司、各油田、研究院所和大专院校的１００多名代表。中国石油物资装备总公司黄志潜副总经理作了（赴美考察油气田用玻璃钢管制造技术工...     

适用于注水井的大通径分层封隔器集成化设计

渤海油田进入了开发中后期,稳产、增效成为油田开发重要方向,对于地层压力衰减严重的井常用注水手段实现产量提升或稳产,目前注水工具受限于防砂管柱内通径尺寸限制,导致注水工具无法增加注水工具尺寸,提升注水排量受限,所以研发适用于注水井的大通径防砂工具意义重大。     

DGY341-114型注水封隔器

针对大港南部油田高凝、高粘、低渗透、油藏深、注入水水质不合格、洗井流程不配套、泵压不稳及工艺管柱配置不合理等问题，研制了DGY341－114型封隔器和与之配套的锚定工艺管柱。该型封隔器具有结构简单，组装方便，坐封、解封灵活，能重复坐封，承受压差大，适应于多种井况的特点。配套的锚定工艺管柱具有施工简单，能较大减轻油管蠕动的特点，提高了分注管柱的使用寿命。试验统计表明，封隔器坐封合格率100％，现场施工成功率100％，投捞测配成功率90％。     

Y441—152型注蒸汽封隔器

根据油田的实际情况,研制了Y441—152型注蒸汽封隔器。这种封隔器主要由锚定、密封、坐封、锁紧和解封等机构组成,采用液压坐封,上提管柱解封。它具有耐高温、耐高压、密封可靠和锚定牢靠的特点。室内试验结果表明,其坐封压力为15～20MPa,解封力为50～80kN。现场推广应用中,其坐封压力15～21 MPa,工作温度300～350℃,解封力80～100 kN,坐封成功率98％,解封成功率95％。     

JDY341X-110大斜度井注水封隔器的研制和应用

为了解决南堡油田大斜度注水井在分注作业过程中封隔器起下困难及坐封、洗井过程中封隔器胶筒受力不均、蠕动变形严重的问题,对传统 Y341注水封隔器的结构进行了改进,采用抗高温高压密封元件,使封隔器更能满足斜井的工作条件和工作要求,并具备了重复坐封的能力。室内试验和现场试验表明,该封隔器可以满足大斜度井上高温高压注水要求,可在井斜在 50° ~70°的斜井上实现偏心定量分注。     

可钻可取式注水封隔器的研究

针对高压、腐蚀严重的深井 ,研制了一种即可采用上提或投球憋压方式解封取出 ,又可快速钻磨取出的卡瓦式注水封隔器。解决了锚定机构中脆性卡瓦防断回收解卡、钻磨防转、防解封平衡保护、中心管控制脱接等关键技术。经室内常温试验井试验、模拟高温高压工况的油浸试验罐试验和 12井次现场试验 ,结果表明可钻可取式封隔器坐封性能稳定 ,成功率高 ,密封性能可靠 ,解封和反洗井性能良好 ,达到了设计要求 ,能适用于工作压力 36MPa的高压注水。     

一体两级封隔器的研究与应用

针对出砂井易在炮眼处形成砂桥 ,堵塞炮眼 ,从而降低射孔处的过流能力的问题 ,研制成一种水力压缩和液压锁定的一体两级封隔器。这种封隔器有两级胶筒 ,坐封后由中心管注入清洗液 ,经注入通道进入两级胶筒形成的密闭腔室内憋压 ,当压力达到一定值时 ,炮眼疏通 ,清洗液经未封隔的炮眼循环返出。当某一层位疏通后不需取出全部管柱 ,可以重复坐封到另一地层进行解堵。它还能用于细分层挤注酸液。该封隔器作业成功率 10 0 % ,增产效果明显     

油田井下楔入式封隔器的研制与应用

楔入式封隔器是针对油田井下堵水而设计的一种封堵工具,由坐封、锁紧、解封和密封4部分组成。坐封部分和锁紧部分采用液缸推进和卡簧步进锁紧机构;解封部分采用锁球拉手机构,使胶筒很容易解封;密封部分采用钢件楔入胶筒的方式,增加了胶筒的密封性能。该封隔器具有液压坐封、液压上提解封、自锁锚定、卡簧步进锁定等特点。楔入式封隔器于2005年在吉林油田现场试验4口井,施工成功率100%,表明该封隔器是一种封堵有效期长、现场操作性能可靠的井下封堵工具。     

磁性粘弹体封隔器的开发与应用

磁性粘弹体封隔器的主要密封件是被永磁体吸附在油套环形空间的磁性粘弹物质，能可靠地封隔套管腐蚀变形井的油套环形空间。室内试验结果表明，这种封隔器坐封合格率和解封合格率均为100％，性能完全达到了设计要求。在矿场试验中，采用这种封隔器取得了油井增油降水，减少出砂和延长免修期的良好效果。