注水井卡封洗井一体化工艺管柱应用分析

针对注水井卡封工艺存在反洗井时卡封失效的问题,研究了卡封射孔层、长井段和漏点3种卡封洗井一体化工艺管柱。对卡封射孔层工艺,采用Y111型封隔器与Y211型封隔器配套卡封射孔层上下点,用内径76mm油管连接2个封隔器,油管中设计有内径48mm小管,形成注水入井通道和反洗井夹层环空通道,实现非注水射孔层的卡封、注水和反洗井一体化工艺管柱。对长井段卡封工艺,采用Y445型封隔器与带转向和密封功能的YQ211型封隔器配套卡封上下点,用内径76mm油管与其中的小管形成注水入井与反洗井通道。对卡封漏点工艺,采用Y211型封隔器改制成YQF211型封隔器,把3个胶筒改为2个,并且放大2个胶筒之间距离,把循环通道做为反洗井通道,改制的YQF211型封隔器坐封后2个胶筒在漏点上下实现漏点卡封。3种卡封洗井一体化管柱在现场进行了41井次应用,反洗井过程避免了与卡封层段的影响,实现了高效安全注水与反洗井。     

DGY241—114多功能封隔器

针对大港油田已进入油田开发的中、后期,油井含水率普遍上升,出水层压力升高,常用的Y211－115型封隔器、Y111－115型封隔器已不能满足油井卡水、卡漏需要的问题,研制出Y241－114多功能封隔器。该封隔器可实现步进机构锁紧,坐封后不松动、不退位,能够承受较高的双向压差;逐级坐封、快速解封机构使坐封均匀可靠,避免管柱卡井现象。文中介绍了Y241－114封隔器的结构特点、工作原理及现场试验情况。     

防砂卡分层压裂管柱研究与应用

目前在国内外分层压裂管柱中,主要存在着:一是在现场施工过程中压下层时,不能对下级封隔器打平衡压,保护封隔器和隔层;二是不能解决下级封隔器出现砂卡只能留存井底造成井下事故的问题.为了克服上述问题特研制了该防砂卡分层压裂管柱.通过对上级封隔器YZ331设计单向组合式密封结构实现在压下层时对下级封隔器Y453打平衡压,保护封隔器和隔层.下级封隔器Y453本体通过选用球墨铸铁可钻材料,砂卡时可直接钻除,从本质上消除了砂卡下级封隔器造成井下事故问题.从现场8口井的试验情况看,工艺成功率100％,并取得了较好的应用效果,为直井、大斜度井的分层压裂提供了技术支撑.     

Y211型拖动压裂封隔器研制与应用

常规K344型封隔器用于大排量拖动压裂时存在寿命短、管柱易被卡等问题。设计了一种Y211型拖动压裂封隔器,采用卡瓦锚定、压力平衡式解封、正反循环冲砂等技术。现场试验表明:研制的封隔器一次下井平均可压裂6.2段,较K344型封隔器大幅提高。     

Y241型封隔器分压管柱可靠性分析

水力锚砂卡是造成长庆气田采用Y241型封隔器分压合采管柱起钻成功率偏低的主要原因之一。针对这一问题,在去掉Y241型封隔器分压合采管柱下封隔器水力锚的基础上,对管柱进行了可靠性分析,为优化Y241型封隔器分压合采管柱结构提供了理论依据。     

套变分注井小直径可丢可钻封隔器设计及试验

随着吉林油田开发时间的延长，偏/同心分注井因套管变形、井筒结垢缩径造成卡井，由此大修井作业占比43%。外径114 mm的Y341型封隔器因其外径及解封机理的限制，无法满足套变井分层注水工艺的要求。设计了一种Y341型小直径可丢可钻封隔器，合理布局、严格选材，在保证内通径及性能指标的情况下最大外径缩小至102 mm,能够满足油田大部分套变井分注管柱下入通过要求；可丢手设计，上提遇阻工况能避免强拔而造成井筒情况复杂化；可钻除设计，通过小修钻捞一体工艺钻除、打捞，解决分注井运行一段时间后出现卡井问题。室内试验表明：研发的封隔器耐压差20 MPa、耐温120℃,达到设计要求。吉46-014井应用中，密封有效期2.5 a,安全丢手与可钻除设计工作性能可靠稳定，在套变分注井中具有良好的应用情景。     

连续油管拖动底封水力喷射环空加砂分段压裂技术

连续油管拖动底封水力喷射环空加砂压裂工艺是集射孔、压裂、封隔于一体的新型增产改造技术。针对常规结构Y211型封隔器或K344型封隔器及喷枪不完全满足工艺需求的问题,采用Solidworks、Ansys等软件对新型Y211型封隔器、喷枪等工具进行优化设计。创新设计特殊密封结构胶筒及其肩部保护机构,研制抗拉强度和延伸率高的胶料配方,降低了坐封力,提高了承压性能。优化卡瓦结构,设计防砂卡机构,提高了封隔器锚定及坐封可靠性。研制了内嵌整体式喷枪,提高耐磨性能,满足多段压裂需要。通过攻关研究,工艺管柱达到耐温120℃、承压70 MPa指标,单趟管柱可压裂14段,成本比国外降低50%以上。     

桥式偏心分层注水技术现场试验研究

长庆油田安塞区块对14口井进行桥式偏心分层注水试验表明,Y341型可反洗井封隔器解封力偏小,在定向井上应用存在有效期短、集注流量测试仪器串遇卡、用平衡式集流流量测试密封段在井斜段内有较严重的磨损导致测试精度及效率偏低等问题。将Y341型可反洗井封隔器由单液缸坐封改为双液缸坐封,增大坐封力以提高其可靠性;测试仪器串由硬连接改为软连接,减小投捞力降低卡钻风险;平衡式测试密封段改为压缩式,消除磨损。改进后封隔器稳定性提高,没有出现卡钻情况,测试密封段无磨损现象,测试精度及效率提高。     

多段压裂水平井拖动管柱找水关键技术

长庆油田长水平段水平井应用拖动管柱找水工艺时,存在配套的皮碗封隔器胶筒密封性变差和起钻时皮碗脱落的问题,为此对其进行了针对性研究。通过室内模拟井下环境,利用滚珠丝杠控制皮碗封隔器在套管内往复运动,得到每摩擦500.00 m时的皮碗磨损量,根据承压试验确定其最大下深为2 500.00 m;通过改进Y211型拖动压裂封隔器结构、优选胶筒材料,研制了分别应用于单封和双封拖动管柱找水工艺的Y211-1型和Y211-2型封隔器;同时,研制了可在水平段重复坐封的新Y111型封隔器,以确保能够实施双封拖动管柱找水工艺。研究的新型封隔器和拖动管柱找水工艺已在长庆油田6口水平井应用,应用结果显示,1套封隔器可以完成2口井的找水作业,测试成功率由之前的91.3%提高至100.0%,单井测试费用仅为皮碗封隔器拖动管柱找水的一半。研究结果表明,新型封隔器使拖动管柱找水工艺更简便、费用更低,在长水平段水平井中的应用效果良好。      

丢手可取隔水采油管柱技术的研制与应用

针对克拉玛依油田由Y211封隔器和Y111封隔器组成的隔水采油管柱不能丢手和双级Y453可钻封隔器组成的隔水采油管柱施工复杂、风险大的问题，研制了一种新型的丢手可取隔水采油管柱，该项技术已在彩南油田和百口泉采油厂应用20多井次，并取得了很好的隔水增油效果。     

精细找堵水技术研究与应用

针以辽河油田油井高含水问题，为提高油井找堵水有效率，研究了精细找堵水技术。该技术堵水管柱主要包括DY445封隔器、Y341自验封封隔器、Y211封隔器、KG万向开关和安全接头等。适应于178、124mm套管要求。经过15口井的现场实施，平均单井日增产原油5t，显著提高了找堵水有效率。     

ZYY341-110型封隔器在套管变形井中的使用

针对油田开发后期套管损坏井增多、套管变形缩径,常规分注工艺采用的Y341-114型封隔器不能满足套管损坏井分注的难题,研制开发了ZYY341-110型小直径封隔器。该封隔器外径小、结构简单、组装试压方便,设计有平衡机构、锁紧机构,后座距为零,密封可靠。经现场试验表明,施工成功率100%,密封性好,有效期长,能满足套管变形大于110*!mm井的分注卡漏工艺需要,缓解了套管损坏井区的注采矛盾。     

大庆油田Ф139.7mm套管井深部取换套技术

取换套技术是目前最彻底的修井技术。系统介绍了套铣套管封隔器和管外扶正器技术、小通径套损井的套铣引入防丢鱼技术、新旧套管补接及固井技术、过油层取套保护油层技术、套具防卡技术等新技术。研究应用以上技术 ,大庆油田深部取换套成功率达到 94 % ,取套深度达到 10 0 0m ,卡套铣钻具事故发生率降低到 1%以下。通过介绍 1口典型取套井的施工过程 ,说明了取换套技术在大庆油田的具体应用情况。     

K344-108型小直径封隔器的改进与应用

为满足水平井多段分层压裂的有效封隔及特殊井作业的需要,降低卡钻风险,研制了K344-108型小直径封隔器。通过对该封隔器的胶筒结构、安装方式及胶筒座肩部等进行改进,封隔器中心管承压能力可以达到70MPa,套管上、下密封压差达到65MPa。2009年,将K344-108型小直径封隔器与水力喷射压裂组合管柱在长庆油田现场应用12口井,实现了1趟管柱拖动多段压裂,各层段间施工压力差异明显,封隔可靠,施工后起出封隔器形状基本完好,满足了现场施工要求。     

浅谈Y211-115封隔器在吉林油田探井压裂中的应用

Y211-115封隔器是在RTTS封隔器基础上改进的,增大了通径,增加了一个胶筒,使高压密封更可靠。水力锚采用防止上顶的尖齿锚爪结构,增加了固定管柱的稳定性,提高了储层的加砂能力。经现场实验,总结出Y211-115封隔器坐封高度与坐封载荷对应的实用数据,使之坐封成功率达到100%,为“三低”油田增储上产提供了有利保证。     

库车山前高温高压气井完井封隔器失效控制措施

库车山前高温高压气井主要采用Y443-111封隔器,但封隔器在替液过程中易憋压,严重时甚至出现封隔器提前坐封问题,导致油套环空的试油钻井液无法被环空保护液完全替出,后期可能对油管、套管柱产生腐蚀。针对上述问题,分析了Y443-111封隔器替液过程中失效与损坏的原因,发现造成该封隔器失效的主要原因是封隔器与套管的间隙太小,次要原因是替液排量大和井筒清洁情况差。为此,制定了降低替液排量、清除井筒杂质、优化试油钻井液性能、提高井筒工作液质量和缩小封隔器外径等控制完井封隔器失效的措施。上述措施在现场累计应用43井次,成功率达97.6%,解决了库车山前高温高压气井完井封隔器失效的问题,确保了高温高压井下作业安全和完井作业的顺利施工。      

下套管灌浆装置的研制与应用

针对传统的下套管作业易引起粘卡事故的问题,研制了一种下套管灌浆装置。该装置可以通过使用更换转化接头的方式,在顶驱和转盘钻机上互换使用,使用中与下套管作业的顶部驱动系统连接或与转盘钻井的游车连接,依靠顶部驱动系统或转盘钻井的游车将循环下套管装置的防顶卡瓦、胶皮封隔器、导引头一起插入到套管内,利用胶皮封隔器的自动封堵作用,边下套管边灌钻井液或建立循环。现场4井次的应用情况表明,使用该装置累计节省完井时间17h,保证了套管的顺利下入,达到了预期的设计指标,节约了钻井成本。     

小直径井下分层治理工具关键技术

对用于套变套损井、厚壁套管井等的小直径分层治理工具密封胶筒密封效果差、甚至不密封的现象进行了分析,对Y221-100封隔器、Y445-100桥塞密封胶筒两端加装保护台肩,对K341-95封隔器采用钢带硫化处理提高了钢带和橡胶的胶结强度,对K344-95胶筒采用一端固定另一端浮动密封,减少胶筒扩张后的应力等方法避免胶筒破裂,增强密封性能.现场应用达到了技术指标要求.     

Y344-110找漏管柱的研制与应用

针对江 45 3找漏管柱存在的封隔器胶筒容易损坏、节流器密封不严等问题,设计了Y344 - 110找漏管柱。该管柱采用新研制的Y344 - 110封隔器和?10 0mm节流器。经现场 16口井试验表明,该管柱外径小,解决了套变井径大于 110mm油水井验套的工艺难题。并且该管柱多次坐封,封隔器胶筒也不会损坏,密封可靠;节流器阀芯和阀座之间采用软密封,密封性好,开启压力稳定。找漏工艺 1次成功率由以前的 30%提高到 10 0%,取得了较好的经济效益。