HNX344-114型皮碗封隔器的研究与应用

针对自封式皮碗封隔器存在下井阻力大、皮碗易损坏和密封效果差等缺点,研制了ＨＮＸ３４４－１４４型皮碗封隔器。封隔器由主体、活塞、锥体、皮碗套件,弹簧,上接头和下接头等组成,结构简单,坐封,解封性能可靠,具有反复坐封性能,可多级使用。５９口的井现场应用表明,这种皮碗封器最高验封压力３５ＭＰａ,挤酸压力３０ＭＰａ,一趟管柱最多分别酸化３层,工艺成功率１００％,有效率９２．７％,解决了河南油田厚油层细分酸     

QHY331型自封式封隔器的研制及应用

为解决水力压差式封隔器坐封成功率低 ,以及自封式封隔器承压低 (最高达 30MPa)的问题 ,青海油田分公司钻采工艺研究院研制了QHY331型自封式封隔器。这种封隔器由上接头、扶正块、膨胀管、滑套、剪钉、滑套心子、调节环、中心管、长短胶筒、皮碗总成和下接头等组成。使用表明 ,这种封隔器在压裂、酸化和堵水作业中 ,坐封成功率达 10 0 % ,应用效果非常明显 ,并达到各项设计要求。若与水力锚配套使用 ,可满足施工压力高的措施井。     

GPZK344-98高膨胀比挤入封隔器的研制与应用

K344系列封隔器坐封压力一般在0.8MPa左右,在下井过程中常发生中途坐封,另外在实施酸化等注入工艺时不能实现正替功能,酸液难以到达地层,为此研制了GPZK344-98封隔器。设计了防中途坐封机构,坐封压力大于10MPa,确保封隔器下入井内设计位置,同时实现了酸化时的正替功能,提高了措施成功率。现场应用11口井,工艺成功率100%,为套变井、大斜度井的分层酸化提供了技术支撑。     

新型多功能封隔器的研制与应用

介绍一种多功能封隔器，该型封隔器是采用皮碗和压缩式胶筒共同组合，既可用于找水、堵水、酸化、挤水泥，又可用于压裂等。具有结构简单，坐封方便，坐封成功率高，胶筒承压高，用途广泛等特点。本文介绍了ZY331－148型封隔器的结构、工作原理及现场应用情况。     

高压分层注入封隔器的研制与应用

为了解决双河油田分层注水、酸化封隔器工艺成功率较低的问题,研制了高压分层注入封隔器。该封隔器采用双活塞低压力坐封机构、洗井阀控制销钉,实现先坐封、后关闭洗井阀,提高了封隔器坐封的可靠性;采用双层紫铜碗胶筒肩部保护结构,同时与胶筒生产厂家联合攻关,优选胶筒配方,提高了胶筒耐温耐压性能。室内试验和现场应用结果表明,高压分层注入封隔器在额定坐封压力下,能可靠坐封,从现场应用12口井情况看,注水封隔器有效期达到两年以上,满足酸化、压裂施工现场需求,工艺成功率100%,取得了较好的应用效果,为高压分层注水、分层酸化、分层压裂井的应用提供了技术支撑。     

双级高效坐封连通器的研制及应用

针对目前油水井作业中使用的底部割缝滑套+压差式封隔器组合工艺管柱存在的问题,研制了双级高效坐封连通器。该连通器由上接头、割缝钢球、密封圈、销钉、割缝滑套、连接套、坐封钢球、坐封滑套、调节弹簧和下接头等组成。双级高效坐封连通器+压差式封隔器组合成工艺管柱,不但可以保证压差式封隔器充分坐封,而且在1·5~3·0MPa低压下即可连通作业层段,现场推广应用取得了良好的效果。     

液压压胀式尾管顶部封隔器研制与试验

机械式尾管顶部封隔器在小尺寸井、浅井和水平井中进行压裂作业时,由于机械下压力不足,容易出现封隔器坐封困难的问题。研制了一种基于液压坐封方式的封隔器,即液压式尾管顶部封隔器。在封隔器坐封原理的基础上设计了多级液缸串联工作方式的坐封结构,解决了机械式封隔器坐封力不足的问题; 同时设计了锚定结构,增大了封隔器坐封的可靠性。地面性能试验表明,该封隔器可在25 MPa内压力条件下实现坐封、30 MPa内压力条件下完成坐挂功能,坐封后密封压力达到70 MPa。该封隔器可实现对尾管重叠段环空的有效封隔。     

水平井下冲封隔器的研制与应用

为解决目前油田套管完井的水平井中应用的常规封隔器冲砂中途易坐封、液缸内密封不严易进砂以及水平井管柱不能实现边冲边下的问题,研制了水平井下冲封隔器。该封隔器采用皮碗收缩保护可释放坐封装置和橡胶整体硫化密封装置,耐冲刷,密封可靠（密封压力达30 MPa）。室内实验和现场应用表明,该工具综合性能安全可靠,能很好地满足水平井177.8 mm/139.7 mm套管防砂完井生产的需要。     

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。     

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。     

CYY344系列高压酸化压裂封隔器

为满足四川油气田高温高压高含硫高腐蚀深井、超深井压裂酸化的需要,在川773和753型等旧型封隔器的基础上,研制成功了CYY344系列高压酸化压裂封隔器。这种封隔器采用液压坐封,泄压自动解封;胶筒密封间隙大,适用套管范围广,因采用专门研制的高性能胶料制成,可满足反复多次坐封和解封的需要;选用尺寸大于胶筒的钢体,下井过程中能有效地保护胶筒;配有专用水力锚和节流启动器作为锚定和辅助坐封机构。封隔器投入使用以来,已有200井次用于单层压裂酸化、卡层酸化和找串漏层段修井作业,施工成功率为98%～100%。为确保施工的成功,封隔器下井前必须刮管和通井。     

自封压缩式封隔器的研制与应用

为了使封隔器既能在大井斜处及井眼轨迹方位角变化较大的地方顺利坐封、保护套管压裂,又能进行水力喷射泵正常排液,基于胶筒接触密封理论,结合刚性部件机械强度校核方法,设计了自封压缩式封隔器。首先对胶筒与套管壁的接触应力进行了理论计算,然后在170 ℃条件下对该封隔器的耐压差性能进行了室内模拟试验,最后在施工现场进行了坐封、压裂、水力喷射泵排液试验。理论计算得出,胶筒的最低坐封压力应大于4.36 MPa;封隔器坐封后,胶筒与套管壁的接触应力随工作压差的增大呈线性增大趋势。室内试验显示,10.00 MPa坐封压力下,胶筒能够承受35.00 MPa反向压差;170 ℃条件下,封隔器能够承受70.00 MPa正向压差和50.00 MPa反向压差。现场试验表明,该封隔器能够在井斜角达72.4°的地方顺利坐封、压裂、排液和解封。研究表明,自封压缩式封隔器可解决常规封隔器难以实现的"既在大井斜处及井眼轨迹方位角变化较大地方顺利坐封、保护套管压裂,又能进行水力喷射泵排液"的问题,且应用效果良好,值得推广应用。      

永久式密封锚定完井封隔器

针对川渝地区低效老井挖潜改造过程中,封隔器及其配套工具气密封性能较差,国外封隔器配套工具多、施工复杂等问题,研制了永久式密封锚定完井封隔器。该封隔器采用双卡瓦支撑,止锁环步进止锁机构,坐封牢固。在深井中封隔器上部可安装密封延伸管,当封隔器坐封后,解除内密封总成的锚定,实现生产管柱的动态密封,可减小管柱应力。威118井的现场试验表明,坐封成功后酸化施工最大压差45MPa,排液后测试产量10万m3/d,输气量为3万m3/d。     

威德福TerraForm裸眼封隔器

<正>威德福公司研发的TerraForm裸眼封隔器采用皮碗密封封隔技术,能够在全井生命周期内动态匹配井眼几何形状,有效保障井下密封的完整性。TerraForm裸眼封隔器弹性密封件的外围有24个独立的坐封装置,能产生极强的膨胀力。TerraForm封隔器系统中有一个独特的离合机构,不管是何种不规则的井眼,都能将工具伤害储层或产生微裂缝的可能性降到最低。TerraForm封隔器在0.84 MPa的压力下就可以实现     

K344B—95新型套变井封隔器的研制与应用

为了适应套损井及复杂结构井现场酸化的需要,优化设计了K344B—95型封隔器。这种封隔器的内通径大,与开关相组配,可实现多级酸化;耐温耐压高,且设计有防中途坐封机构。8井次的现场应用表明,该工具消除了中途坐封现象,可实现正替工艺,工艺成功率100%,有效率100%,并取得了较好的经济效益和社会效益,为套变井分层酸化提供了技术支撑。     

Y341—115多用途封隔器的研制

为了解决目前封隔器品种繁多、用途单一，给加工、组装、检验、使用、管理带来不便等问题，研制了一种可以用于注水、卡堵水、酸化、压裂的Y341－115多用途封隔器。它采用双活塞低压坐封，直接上提管柱解封，可根据需要进行反洗井，耐高温高压。并经室内试验和现场试验表明该封隔器坐封、密封、解封可靠，施工成功率达100％，是一种性能优良的封隔器。     

水平井砾石充填热采封隔器的研制与现场试验

针对水平井砾石充填防砂施工时铅封封隔器下井过程中外管受力,容易导致中途坐封、铅封作用无法通过液压实现等问题,研制了水平井砾石充填热采封隔器。该封隔器采用鱼顶碰撞,锁块释放丢手,避免了中途坐封,铅封组件采用刚性环的柔性石墨结构,耐温达450℃,耐压12MPa以上。现场应用表明,该封隔器解决了原有热采铅封封隔器不能在水平井段丢手坐封的问题,施工成功率100%。     

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。      

可钻封隔器设计及密封机构特性研究

为解决油田分层注水封隔器工艺成功率低的问题，研制了一种可钻封隔器。该封隔器内径为62 mm,零件采用非金属可钻复合材料；封隔器采用双活塞低压坐封，减小了坐封压差，增强了坐封可靠性；筛选耐高温高压胶筒，尽可能缩小胶筒厚度。通过对胶筒密封机构进行仿真分析，得出不同工作压力下胶筒与套管内壁的接触压力与胶筒压缩距。对仿真结果进行分析可知，密封机构满足设计要求且密封性能良好。室内试验和现场应用结果表明：可钻封隔器坐封顺利，解封可靠，整体密封性能良好。密封压差可达35 MPa,常温至120℃高温下承压25 MPa,能够满足高温、高压等复杂环境下的工作需求，工艺成功率100%,应用效果良好。此封隔器的研制成功为分层注水井的应用提供了技术支持，对油田实现降本增效起到了良好作用，具有广阔的推广应用前景。     

Y221—80型小井眼压裂封隔器的研制

随着辽河油田139.7mm侧钻井逐年增多,为对该类井进行小井眼压裂作业以增产复产,研制了配套的小井眼压裂封隔器。该压裂封隔器为压缩式单向卡瓦支撑旋转坐封、上提解封的封隔器,主要由上接头、密封胶筒、卡瓦总成、扶正体总成、中心管、丁形钩、下接头等组成。其中,下接头上的短圆柱销与丁形钩的轨迹槽配合完成旋转坐封、上提解封功能。与常规Y221型封隔器相比,该封隔器具有强度高、结构简便、坐封可靠、解封容易等特点。室内及现场试验证明,该压裂封隔器适用于小井眼压裂作业。