高温高压深井试油与完井封隔器卡瓦力学性能分析

高温高压深井作业中,试油与完井封隔器定位性能取决于定位元件卡瓦。卡瓦的力学性能直接影响到封隔器在井下的坐封效果。本文以RTTS完井封隔器为例,了解卡瓦在高温高压深井试油与完井工艺中的工作性能;分析卡瓦受力情况、卡瓦与套管接触前后的相互作用力、卡瓦牙在套筒接触面上形成的复杂的接触应力及其分布规律、及其卡瓦牙根部应力计算公式,为封隔器卡瓦设计及施工参数提供依据。     

高温高压深井试油完井问题综述

简要介绍了我国陆上油田高温高压深井及其试油、完井作业具有"高、深、联、复"的特点;以套管为例,分析了高温高压深井及"高、深、联、复"对试油完井工程安全性的影响;概述了我国高温高压深井完井试油过程中套管、下井管柱、封隔器等井下工具、直读试井电缆、地面管汇与油嘴所出现的问题及基于目前研究、认识所采取的措施;并就高温高压高产深井试油完井工程问题,提出应进行以下研究:(1)动态试油,完井管柱力学分析;(2)试油完井系统压力分析;(3)完井工艺研究。     

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。     

高温高压深井试油与完井封隔器卡瓦力学行为模拟

高温高压深井作业中,试油与完井封隔器定位元件—卡瓦的力学性能直接影响到封隔器的定位性能。本文以RTTS完井封隔器为例,建立卡瓦、锥体和套管的力学模型,利用Ansys软件分析封隔器坐封时的综合受力情况、应力分布等,进而对影响封隔器定位性能的参数进行分析,为高温高压深井试油与完井封隔器选择、施工参数选择及封隔器改进设计提供参考。     

2020年第1期导读

<正>本期论文广场栏目中,高温高压深井试油与完井封隔器卡瓦力学行为模拟一文指出,高温高压深井作业中,试油与完井封隔器定位元件—卡瓦的力学性能直接影响到封隔器的定位性能。该文以RTTS完井封隔器为例,建立卡瓦、锥体和套管的力学模型,利用Ansys软件分析封隔器坐封时的综合受力情况、应力分布等,进而对影响封隔     

射孔测试联作封隔器中心管损坏原因分析

以柯深101井射孔测试联作为例,分析了高温高压深井射孔测试联作封隔器中心管损坏原因。首先对失效中心管进行了金相、材料力学性能与失效分析,排除了因材料和制造缺陷而导致中心管损坏,获得了中心管材料力学参数;根据试油设计、施工总结和电子压力计提供的数据,求得了联作过程中封隔器中心管的载荷;利用有限元软件分析了中心管的应力,找出了封隔器中心管损坏原因为:正打压射孔时,水力锚爪伸出,封隔器被"锚死",射孔枪爆炸产生的瞬间冲击力作用在封隔器上而无法"释放";射孔枪爆炸后形成低压的瞬间,中心管内的最大合成应力值超过材料的屈服极限σs,致使中心管在局部塑性屈服而破坏。     

可重复坐封式大斜度井注水封隔器的研制和应用

冀东南堡油田大斜度注水井在分注作业过程中存在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。为此,改进了传统Y341注水封隔器的结构,针对胶筒进行了基于SOLIDWORKS SIMULATION的优化设计,并采用了耐高温高压密封元件,使封隔器能够满足大斜度井的工作条件和工作要求,且该封隔器具备重复坐封的能力。室内实验和现场试验证明,该封隔器可以满足大斜度井高温高压注水的要求。该封隔器的研制对于井斜为50～70°的斜井上实现偏心定量分注是一个技术突破。     

封隔器性能信封曲线

随着塔里木油田的大规模勘探开发,油气井具有超深、超高压、高温的特点,特别是库车山前高压气井地层压力高,井眼尺寸小,如果在射孔作业、增产措施作业等施工过程中封隔器失封,打捞磨铣封隔器非常困难。引入封隔器性能信封曲线,将该曲线与管柱力学结合在一起,能有效防止现场施工时封隔器失效。     

井下关井阀在西部新区高压深井试油测试中的应用

在西部新区高压深井试油测试施工中,针对P-T封隔器上窜失封、MFE测试器开井困难、LPR—N阀损坏等问题,引进了靠环空打压操作的井下关井阀。该阀与RD安全循环阎组成的双球阀密封,提高了测试成功率;采用一开一关井工作制度,简化了试油测试工艺;工具通径大,还能进行酸挤等多项作业,解决了该区块高压深井测试施工中的难题。     

HPR高温高压压裂封隔器的研制与应用

在高温高压井施工作业过程中,压裂封隔器易出现中途失封、压后无法解封、回收困难、管柱无法起出等问题;进口的压裂封隔器,施工成本高,进货周期长,在一定程度上制约深井和超深井的勘探开发。为满足塔里木、准噶尔、吐哈盆地、柴达木盆地等地区深井、超深井高温、高压作业的需求,研制了集锚定机构、密封机构于一体,采用特种高分子材料作为胶筒防突保护的耐温200℃、承压差105 MPa的HPR高温高压压裂封隔器。室内座封启动和解封实验结果表明,封隔器各项性能参数满足现场试验要求;经ET1井现场试验,封隔器密封良好,锚定可靠,放喷、试气后,解封顺利,满足现场施工要求。该封隔器为高温高压井压裂施工提供了有力的技术支持。     

含H2S气井MHR封隔器打捞工艺技术

完井作业中封隔器应用广泛.川科1井在进行短期试采作业后,因该井合H2S,地面新建脱硫装置周期长,关井等待风险高,故需打捞封隔器,打水泥塞封井.在分析MHR封隔器结构和坐封原理的基础上,结合井内含H2S气体的实际情况,充分做好打捞工具和材料准备.在现场打捞过程中,采用高硬度镶嵌合金齿的铣鞋铣筒一体化工具和合理的施工工艺套铣封隔器,成功打捞出MHR封隔器以及下部管串,阻止了H2S气体的可能外泄,并总结出含H2S气井封隔器打捞工艺的成功经验,为类似井的打捞作业提供了参考.     

试油排液求产中几种常见封隔器泄压原因及应对措施

在试油排液求产施工中,出现封隔器失封或者泄压,严重影响试油资料的录取,甚至直接导致返工。针对地层超压、入井过程封隔器胶筒损坏、坐封力不足以及工具自身缺陷这些因素,在现场施工中采取相应措施,解决封隔器失封泄压问题,满足施工需要,确保试油优质资料录取。     

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。     

高温高压含硫气井试油井筒安全风险识别与控制

高温高压含硫气井试油过程中工况变化频繁,作业期间由于井筒温度、压力剧烈变化导致的生产套管损坏、油管弯曲变形,封隔器窜漏等井下复杂情况时有发生,存在极大的安全风险。为此,在对高温高压含硫气井试油特点分析基础上,以"因子"分析方法为手段,分析试油井筒安全风险点,并将井筒风险类型初步分为:先源型风险和后源型风险。进而探讨了试油重点工况和高风险点的安全控制措施:作业前,先对井筒内的生产套管、油管、井下工具等强度及其所适宜环境进行安全风险识别与综合评价,再根据评价结果及作业要求来优化试油方案、优选器材和设备;作业中把优化评价结果用于控制施工作业程序及不同工况操作的工艺参数。现场实际应用的效果表明,该方法能够较好地指导试油井筒风险的辨析,及时削减或是消除潜在的安全隐患,确保试油期间井筒安全。同时指出,应根据目标区块试油工艺和井下工具的变化,开展更细致、深入的分析,以便制订更具针对性的措施。     

封隔器在射孔管柱中的安全距离评估

在射孔作业时,为了避免射孔管柱中封隔器解封或损坏,保障作业安全,需要确定封隔器与射孔枪串的安全距离。分析了井液中压力波的形成、衰减和反射过程,根据封隔器的承压技术指标,通过压力波的衰减和反射规律,理论计算了封隔器在不同套管条件下的安全设置距离。针对7in*枪、9 5/8in套管和1 300m液柱的高度,安全距离设计为31.3m并进行了安全评估。该研究为指导封隔器的安全距离设计提供理论依据。     

封隔器脱落胶皮打捞器的研制与现场试验

针对修井作业起管柱过程中封隔器胶皮脱落掉井的问题,研制了封隔器脱落胶皮打捞器。将该打捞器安装在封隔器的下部,起管柱作业一旦有封隔器脱落胶皮,打捞器就能将其拦住并捞获,不需要再进行专门打捞,可简化打捞作业工序。10口井的现场试验结果表明,下井一次性成功率100%,其中4口井下入打捞器后未再次作业,6口井再次作业中有5井次出现胶皮脱落现象,提出管柱后发现成功捞获大小不等的胶皮16块,捞获成功率100%     

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。     

顺北油田超深井可回收式套管封隔器失效因素分析及改进对策

顺北油田勘探开发过程中,以封隔器为核心的井下工具在使用中多次出现密封失效、解封失败等问题,大幅降低了完井作业成功率.对典型井封隔器失封原因进行分析,将失效因素分为工具质量和强度、坐封环境、交变载荷三大类,相应提出了从提高封隔器质量、降低泥浆沉淀、增强承变载能力三方面的改进措施,并对封隔器进行V3等级确认实验.经对顺北油...     

高性能测试完井液的评价与应用

测试完井液性能稳定是高温超深气井安全测试的关键因素。库1井直井段在完井测试期间, 2次测试井下封隔器均被埋死,造成非常严重的井下事故。根据库1井侧钻完井试油及井身特殊要求,通过室内研究,测试完井液采用无固相甲酸盐完井液+甲酸盐钻井液稠垫液+高密度聚磺钻井液体系的高性能复合型完井测试液,该体系抗温达167℃以上、悬浮能力强、对油层无污染。使用高密度的完井液现场测试25d静止后, RD安全阀开启和解封均很顺利,有效解决了复杂深井高温、高压及长时间测试环境下的井眼稳定性和长时间静止下的测试稳定性,为以后高温高压井的完井安全测试提供了一个范例。     

海上油田密闭生产完井管柱技术分析

密闭生产完井管柱可从工艺上实现井下封隔储层,在保证作业安全的同时不致使大量完井液漏失到地层,达到保护储层的目的。它主要由油管、电潜泵总成、电缆穿透器、生产隔套、油层保护阀和与油层保护阀相配套的插入密封总成等部件组成。管柱工作时不需下入过电缆封隔器和放气阀,减少完井作业费用;用于修井时,油管和套管环空没有地层流体,洗压井作业简单,降低了修井作业工期和费用。如果管柱能在技术上做进一步改进,将有广阔的应用前景。