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。     

大斜度井可洗井注水封隔器的研制与应用

针对常规封隔器在大斜度井上应用存在密封效果差及反洗井后活塞关闭不严等问题,研制了大斜度井Y341可洗井高效注水封隔器。该封隔器胶筒肩部设计了防突机构,可限制胶筒朝油套环空"突出"或"流动";反洗关闭胶座采用钢丝簧和橡胶硫化结构,具有反洗井单向打开功能。室内和现场试验表明,该封隔器密封和反洗井性能可靠,达到设计要求,可满足密封压差30 MPa、井斜小于40°的分层注水要求,最长密封有效期超过700 d。该高效注水封隔器为大斜度井和深井精细分层注水提供了技术支撑。     

ZYY341—114GX高压注水封隔器

ＺＹＹ３４１ —１１４ＧＸ 高压注水封隔器主要由坐封、解封、洗井、密封和锁紧等部分组成。采用液压坐封和下放解封方式, 设计了反洗活塞自动复位装置, 解决了反洗通道关闭不严的问题。反洗井活塞与外中心管之间的软密封克服了硬密封易夹砂、渗漏和刺坏的缺点。封隔元件肩部保护结构和定位大锁块的采用, 提高了封隔器的密封、坐封和解封性能。现场试验证明该型封隔器坐封和解封灵活, 承受压差大, 密封效果好, 能够满足高压分注和卡漏等工艺要求。     

试油井选层压裂新工艺及现场试验

设计新型可洗井封隔器，保障油井有反洗井通道，有效防止封隔器以上砂埋所引发的管柱砂卡事故，并对新型封隔器、控制开关、密封接头、同心大通径压力计托筒等井下工具组合优化。解决了多层油井任意选层压裂、求产、测井温一体化的难题。     

Y341-115P洗井平衡封隔器的研制与应用

针对目前大多数油田分层注水使用的无支撑液压坐封封隔器反洗井时易解封造成管柱失效的问题,研制了Y341-115P洗井平衡封隔器。该封隔器由平衡机构、洗井机构、坐封机构、双级活塞安全及解封锁块、锁紧机构等组成。平衡机构在反洗井时抵消大部分作用在封隔件上向下的力,减小了解封剪钉的受力,增强了封隔器密封的可靠性。该封隔器在胜利油田现场应用了10口井,施工成功率100%,反洗井最高耐压达到26.5 MPa。现场应用表明,该封隔器结构合理、原理可靠,能明显提高反洗井耐压值和管柱分层注水成功率,延长管柱寿命,提高封隔器密封性能。     

Y341注水封隔器反洗井机构的结构改进与应用

河南油田现在使用的Y341注水封隔器在反洗后其反洗通道不能完全关闭,造成封堵失效,降低了注水效率,封隔器失效严重后必须进行换封作业.分析了原封隔器反洗井机构的结构特点和工作原理,指出了造成反洗通道不能完全关闭的几个原因,设计了一种新型的反洗井机构并介绍了其工作原理和结构特点,现场使用表明其打开灵活、洗井畅通、关闭可靠,提高了封隔器的使用性能.     

强密封自控式注水管柱

针对普通注水管柱封隔器密封效果差、密封周期短及停注返吐等问题,研制了强密封自控式注水管柱。这种新型管柱注水时管柱自动锚定,停注时管柱缩短,水嘴自动关闭,锚定自动解除,再次注水时管柱重新锚定。在注水、停注过程中封隔器均处于密封状态;反洗井时封隔器自动解封,洗井液经油套环空到达底球然后经油管返至地面。强密封自控式注水管柱现场试验验封9口井,验封良好率100%;测试调配26口井,成功24口,成功率92.3%。该管柱用于分层注水能较好地解决测试仪器中途遇阻及水嘴堵塞问题。     

Y341-114XF型注水封隔器的研制及应用

针对吐哈油田分层注水工艺管柱大多采用的Y341-115注水封隔器密封性差、工作寿命短、解封困难等现象，研制了Y341—114XF注水封隔器。该封隔器依靠管柱自重下放解封，解封更加可靠；胶筒肩部的保护装置既可保护胶筒又可提高其承压能力；反洗机构采用软密封，密封更加可靠；较大的内通径方便了投捞测试作业。64井次和176套封隔器的现场应用表明，该封隔器坐封、密封、解封可靠，耐压高，有效期长，施工成功率达100％，可适应深井高压分注的要求。     

一次多层压裂封隔器的研制及应用

通过优化封隔器的滑套尺寸、滑套喷砂体泄液面积、各级解封距、反洗通道等参数及采用双级胶筒密封设计,阐述了研制QHY341新型高压水力压缩式压裂封隔器的结构和原理。QHY341封隔器采用了分体组合、双液缸、双胶筒密封、直连喷砂体的结构设计,具有结构简单、坐封方便、逐级解封载荷轻、反洗通畅、易解卡、耐压差大、一次压裂多层等优点。截至目前已现场实施6口井共9层的压裂,施工均获成功。     

密闭扩张式封隔器的研制及应用

针对扩张式封隔器在应用中存在压力波动及停注时自动解封,易造成各层之间窜通的问题,研制了K344(1)-112密闭扩张式封隔器。该封隔器在注水压力波动及关井停注时依然保持密封状态,解决了层间窜通问题。设计了2种解封方法:一是反洗井解封法,二是上提管柱解封法,方便实用。注水时封隔件轴向压缩,有效缓解胶筒端部应力集中,提高密封效果,延长封隔器使用寿命。该封隔器在胜利油田的53口分层注水井中进行试验应用,施工成功率100%。封隔器封隔可靠,可防止层间窜通。2种解封方式解封可靠,能满足反洗井和起管柱作业的要求。     

Y211—150可伸缩热采封隔器的研制

针对大庆油田稠油油藏的开发需要,研制了Y211—150可伸缩热采封隔器。该封隔器主要由密封机构、坐封锁紧机构、解封机构、扶正锚定机构、热力伸缩补偿机构、安全脱卡机构等组成。它将封隔器与伸缩管设计成一体,采用V形膨胀石墨密封圈组成密封系统,确保伸缩管热力伸长时封隔器的密封性。采用左旋上提管柱坐封,右旋脱锁,上提管柱解封。室内及现场试验表明,伸缩管与封隔器之间的内密封较好,可耐压20 MPa,耐温375℃。     

冲砂同心管用Z331型自封封隔器研制

在同心管冲砂方式转化作业过程中,自封型封隔器是实现井底冲砂液流转向所必需的井下工具。为解决常规皮碗状自封封隔器使用寿命短、易砂阻、易砂卡的技术难题,研制了同心管用Z331型囊状自封封隔器。通过封隔器的结构设计、工作原理及囊状橡胶密封圈的有限元数值模拟,研究了Z331型囊状封隔器的工作特性、密封有效性及冲砂作业适用性能。耐磨蚀囊状橡胶密封胶筒可有效预防封隔器密封胶筒落砂,有效控制砂阻、砂卡管柱,同时提高了橡胶密封面因冲砂作业反复活动起下管柱而所需的耐磨蚀性能。为冲砂同心管型自封封隔器的设计提供了一种新的方法。     

GDY445型封隔器的研制与应用

GDY445型封隔器是一种新型的液压防顶封隔器,这种封隔器是专为油田下滤防砂和丢封堵水而设计的.其显著的技术特点是设计了独特的坐封、丢手互锁机构,中途防坐机构,打捞解封机构和软楔式胶筒密封结构.可有效防止封隔器在下井、坐封、丢手及打捞过程中井下事故的发生,提高密封效果.室内试验及现场应用表明,与常规液压封隔器相比,它具有坐封容易、密封可靠、打捞方便、解卡顺利等优点.在挂滤防砂及丢封高压水层方面效常显著.     

堵水管柱封隔器逐级验封技术

针对现场无法有效逐级验证封堵水管柱各级封隔器特别是下级封隔器密封性问题,开展了逐级验封技术研究。把验封器连接在要验封封隔器下边,验封时先坐封封隔器后,增压打开验封器验封通道并坐封验封器,停泵稳压验证封隔器是否密封。该技术已在现场试验5口井,工艺成功率和措施有效率均为100%。     

逐级验封器的研制与应用

针对目前现场无法有效验证多级封堵管柱中下级封隔器密封性能问题,研制出一种新型逐级验封器。该验封器主要由坐封机构、密封机构、验封机构和支撑保护机构组成,它连接在需要验封封隔器下边,验封时先坐封封隔器,再加压打开验封器验封通道并坐封验封器,若停泵稳压时压力不降,说明封隔器处于密封状态;若压力下降,则说明封隔器解封或密封不好。双T5-116井的现场试验情况表明,采用该验封器施工作业后,含水质量分数由施工前的93.3%降为92.0%,日产油由1.7t增加到2t,说明验封器验封成功,工艺成功率和措施有效率均为100%。     

套管外封隔器用于薄层封窜技术分析

套管外封隔器应用,是大庆石油支封容的有效固井工艺之一,是搞好三次加密的有力技术保证,也是一切差油藏的重要技术手段,具有极大的经济效益和社会效益。     

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。     

操作因素对下放液压封隔器管柱的影响

针对施工中存在的中途坐封和密封失效问题，分析了液压封隔器管柱的下井运动和发生中途坐封及密封失效的原因，推导出了有关计算公式，进行了实例计算分析。结论为：下放管柱时的瞬时最大下放速度及制动时间影响液压封隔器的坐封和密封性能，是导致封隔器中途坐封和密封失效的主要原因。并就此提出相应的施工措施。     

封隔器胶筒接触应力的数值模拟分析

利用ANSYS软件对封隔器胶筒的接触应力进行了数值模拟计算，通过计算分析得到了接触应力沿胶筒轴向的分布情况。计算表明，此种封隔器可承受40MPa的密封压差，接触应力的最大区域位于端部胶筒与中段工作胶筒的接触部位，高温持久试验也证明其可以满足工作要求。     

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—114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,这种皮碗封隔器最高验封压力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927%,解决了河南油田厚油层细分酸化改造问题。