机械堵水管柱验封技术研究

油井堵水是控制油井含水上升、改善水驱效果、提高储量采出程度的最有效措施之一.为了准确判断出堵水失效的原因,大庆油田研究开发了套溢法、捞油法、套溢和压力计结合法3种堵水管柱验封技术,解决了以前堵水管柱不能验封的问题,为油田开发综合调整提供了依据,对于油田控水、提高油田开发效益具有重要的意义.详细介绍了3种验封技术的管柱结构、工艺原理及现场应用情况.     

液压调控找堵水一趟管柱的研究与应用

针对目前堵水工艺存在找水不明确和堵水不准确、封隔器验封工艺复杂、丢手堵水管柱易下滑而造成工作寿命短等问题 ,研究出一种用于油田高含水期机械找堵水的液压调控找堵水一趟管柱。详细论述了该管柱及其关键配套工具 :自验封平衡式堵水封隔器、液压滑轨式调层开关器和强力支撑器等的结构和工作原理。这种液压调控找堵水一趟管柱用于现场堵水施工共 12井次 ,封隔器密封可靠 ,验封方便、直观 ;坐封压力 18～ 2 0MPa ,有效工作寿命达 1a ;封隔器防撞能力强 ,无中途坐封现象 ;管柱工艺成功率 10 0 % ,堵水效果明显 ,累计增产 2 374t。     

一趟管柱挤封任意层工艺技术研究

一趟管柱挤封任意层工艺技术是在已有成熟的挤注、封堵管柱工艺的基础上,对挤注桥塞、坐封工具及管柱工艺进行改进而成,其主要针对油水井生产过程中,因层间窜通、管外窜、边底水锥进等原因造成的高含水问题;改进后的管柱工艺技术,能将可钻桥塞的坐封、验封及挤注桥塞的坐封、挤注等多项工序在一趟管柱内完成,达到一趟管柱对油水井任意层段的封堵;该技术的应用能有效减少管柱的施工时间、成本和风险,可对高含水层及管外窜进行有效挤注、封堵作业。     

139.7 mm套管井热采桥塞封堵工艺

采用 139.7 mm套管完井的中、浅薄层低品位复杂小断块稠油油藏,由于油水关系复杂,存在热采井生产见水早,含水上升快,边水突进迅猛的问题。研究开发了139.7 mm套管井热采桥塞封堵工艺,对2套堵水工艺管柱进行了介绍,并重点介绍了其中的关键工具——热采丢手接头和集丢手、坐卡、坐封、解封功能于一体的新型 139.7 mm套管井热采桥塞的结构、工作原理及技术特点。现场应用表明,该技术可以实现小尺寸套管稠油热采井的高温堵水作业,为低品位稠油油藏的经济有效开发提供了技术支撑。     

机械找堵水一体化工艺管柱

针对目前油田找堵水工艺存在作业工作量大、效率低、找水不明确、堵水不准确的问题,研究了2类机械找堵水一体化工艺管柱——QSC桥塞带泵找堵水管柱和液压调层找堵水一体化管柱。QSC桥塞带泵找堵水管柱通过专用插管的插、拔,实现找水、堵水,并可验证管外窜槽,配套的固定阀可拔式悬挂泵使找水、堵水一体化和采油融为一体;液压调层找堵水一体化管柱可连找4层,在不动管柱的情况下,采用套管加压方式进行调层生产,液控找堵水开关器可往复调层,性能可靠,调层成功率高,减少了作业工作量,提高了油井生产时率。     

稠油热采水平井插管堵水工艺应用及效果分析

针对稠油热采水平井含水上升而常规机械封堵工艺难以适应的问题,采用稠油热采水平井双封插管堵水工艺,解决稠油热采水平井的机械堵水问题,实现管柱锚定、坐封、丢手和注采一体化。介绍了堵水工艺管柱组成、工作原理、技术参数和特点。实践证明,双封插管堵水工艺管柱取得了明显的堵水效果。     

一体化作业工艺技术研究应用

针对常规井下作业工序多、每道工序功能单一的实际情况,开发了一体化作业技术。设计了座挤一体化挤灰桥塞,研制了新型座封工具,实现了桥塞座封、插管挤灰、带压候凝一趟管柱完成;开展了泵枪减震技术研究,解决了过泵校深射孔的难题,实现了油管传输射孔和下泵投产一趟管柱完成。     

KCY453DS/JD一趟管柱挤注桥塞

一趟管柱挤注桥塞主要用于直井、定向井和水平井挤堵剂封堵地层、层间窜和管外窜等作业。 一趟管柱挤注桥塞将液压坐封工具、挤注插管、挤注桥塞集成为一体。工具下到位后,投球打压完成挤注桥塞坐封、丢手,继续升压打掉球座,进行挤注堵剂作业。     

300%扩张比抗H2S腐蚀堵水桥塞研制及应用

由于普光气田气井的硫化氢含量高,采用了永久式完井管柱,难以实施动管柱堵水、化学堵水等工艺。因此,选用不动管柱过油管下入桥塞堵水工艺。常规桥塞的扩张比小于150%,而且直径大而无法过油管下井。研制了直径为ø62 mm的大扩张比抗硫桥塞。本体材料选用718镍基合金; 胶筒材料选用氢化丁晴橡胶,并进行特殊工艺处理。试验结果表明,该桥塞可过油管下井,在177.8 mm(7英寸)套管内卡封,130 ℃下其密封压差达16 MPa,径向扩张比达300%,耐体积分数为20%硫化氢腐蚀。     

Y341C-114多级堵水封隔器的研制与应用

针对现有多层堵水封隔器坐封难、解封难的问题,通过优化设计了逐级解封封隔器的坐封机构、锁紧机构、验封机构、平衡保护机构、逐级解封机构。文中阐述了该封隔器的主要结构设计、工作原理;封隔器的特点;堵水管柱的组配形式。经过现场多级堵水应用,封堵效果好,起管柱时解封负荷小,实现了逐级解封。从现场64口井的应用情况看,取得了较好的应用效果,为厚油层多级堵水提供技术支撑。     

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%。     

火驱同心双管分层注气管柱研制及试验

针对目前分层火驱注气管柱存在高温和常温频繁转换情况下密封失效及分层注气滑套有时打不开的问题,开展了火驱同心双管分层注气管柱的研制。该分层注气管柱采用同心双管的方式进行分层注入,利用可熔阀芯和可熔垫环,形成不同注气阶段内外管的注气通道,利用高回弹耐高温密封胶筒进行层间密封,具有密封可靠,操作便利的特点。现场应用2井次,达到了分层火驱的目的。该技术能够有效解决分层火驱的密封问题,改善火驱前缘剖面,提高火驱波及体积,具有推广价值。     

一种新型油管试压装置的研制与应用

为满足高压挤注作业过程中对油管密封性能的要求,研制出一种新型油管试压装置。该装置由滑套开关、侧壁通道、球座、弹簧等组成,其工作原理是先投入?28 mm球到底部球座实现油管试压,再投入?45 mm球到上部球座,在工作压力下打开侧壁通道,进行高压挤注施工作业。研制的新型油管试压装置下一趟管柱可以实现以前油管试压、高压挤注2趟工序,现场操作简单,施工前油管可以试压至允许范围内的任意高压,打开通道后管柱达到了耐长时间高压挤注的施工要求,最大程度地保证了高压作业中管柱的密封性能。     

注热与电潜泵机采管柱在海上油田的应用

海上油田热采受作业环境及工艺要求影响,常规的杆式泵注采一体化管柱在海上不适用,提出注热与电潜泵机采管柱来解决现场开发问题。通过对热采专用三通的设计,组配耐温 260 ℃的高温电潜泵,热采期间下入一趟管柱,可满足热采作业和后续生产的要求,简化现场施工工艺,提高作业时效。该管柱已在渤海稠油油田热采中成功应用,为保证热采工艺实施提供了技术支持,也为后续注采工艺的发展探索了新道路。     

新型油层保护阀的研制与试验

为防止修井作业过程中发生井漏、井喷和井涌等现象,并保护油层不被污染,研制了一种新型油层保护阀。该保护阀没有电子元件,球阀与密封单元之间不依赖于橡胶而采取金属对金属直接密封,可在井下长期工作。同时,可配合分采或合采管柱应用,能够自动防漏防喷,提高作业安全性。试验结果表明,该保护阀液压丢手方式安全、可靠,下井后环空加压即可顺利丢手;球阀的开关通过上提下放管柱即可实现,开关性能和密封性能均满足设计要求。     

隔离密封检测工艺及配套密封工具研究及应用

针对密封筒受到磨损、腐蚀导致自密封封隔器的胶筒密封易失效而无法分层开采的问题,开发出一套隔离密封性能检测管柱工艺。通过内置在检测管柱中的压力计和流量计,对密封筒的受损情况进行有效检测。依据现有标准《油气田压缩式封隔器胶筒》,设计不同规格新型密封工具的胶筒,来满足不同类型密封筒的要求。首先,对胶筒的尺寸参数、硬度进行了优选;然后,对检测工具的胶筒进行座封试验、耐压试验及密封性能试验,确定出不同规格的密封筒对应的密封工具的压缩距及坐封力。利用检测工艺对分层失效的井进行现场检测,利用密封胶筒对受损密封筒进行有效密封补偿。开发的检测工艺技术能够在有缺陷密封筒的油水井中对井下密封筒进行定量化检测,保证有效分层开采。     

细分层系高效压裂充填防砂管柱

针对?244.5 mm套管完井作业中突出的调整层间分隔和薄油层精细分层等技术难题,设计了集旁通过流筛管、生产滑套于一体的外层防砂管柱,以及将充填转换总成预置于锚定密封总成的压裂充填防砂服务管柱,使充填时减少1层中心管的下入,满足低摩阻、大排量充填防砂和细分层系的需要。通过对管柱关键工具的分析以及施工参数的模拟,研究结果表明该管柱可安全下入最大拉伸载荷50 kN;冲管长度500 m且正循环压裂充填施工排量为6.48 m3/min时,最大压力58.3 MPa;反循环洗井施工排量为1.27 m3/min时,最大压力17.45 MPa,满足现场施工要求。该技术在渤海油田A井实施1次5层充填防砂作业,现场应用结果表明,细分层系高效压裂充填防砂管柱性能稳定可靠,比常规充填防砂施工作业节约3 d工时,并且实现免下分采管柱进行分层调控生产,节约作业时间近1 d,具有一定的推广应用价值。     

一种新的油气井射孔丢枪管柱设计

传统的射孔丢枪管柱在射孔作业中,尤其是高温高压长井段射孔作业中,有时会出现丢枪失败或卡枪问题。在常用射孔管柱的点火丢枪装置中,点火结构置于释放结构之上,且呈一体结构,这种结构存在一些局限,例如组件结构设计复杂、密封性较高、长点火传递行程存在影响自动释放的结构动作等; 现有的射孔管柱采用刚性连接,整个射孔枪管柱与井壁或套管内壁呈刚性接触,在井眼不规则的情况下,摩擦阻力较大,发生卡枪的几率较大。通过重新设计射孔管柱中关键组件结构、增加补救设计、改变管柱系统连接刚度等方法,设计了一种新的射孔管柱。关键组件通过性能测试和分析计算,达到设计要求。     

长行程管柱补偿器的研制与应用

现有的管柱补偿器存在下井过程中受到尾管重力的影响提前启动、补偿距离短、不能全程传递转矩等问题。研制了长行程管柱补偿器。该管柱补偿器主要由启动部分、补偿密封部分组成。采用液压开启,根据管柱的伸长或缩短量自动补偿; 启动保护结构有效解决了提前启动的难题; 通过改进补偿密封机构,增大了补偿距离; 设计滑块机构,全程传递转矩。现场应用情况表明,该管柱补偿器成功率达100%,有效减少管柱蠕动,延长封隔器等井下工具使用寿命,减少作业工作量。     

不动管柱换层堵水工艺技术研究与应用

针对机械找、堵水施工后换层需再次上作业和封隔器多级使用无法逐级验证封隔器及管柱的密封性等问题 ,研究开发了不动管柱换层堵水工艺技术。它通过自验封封隔器和液控找、堵水开关器等井下配套工具 ,组配成机械找、堵水工艺管柱 ,实现了不动管柱换层和逐级验证管柱及多级封隔器的密封性能的工艺 ,提高了机堵工艺的有效率和可靠性。介绍了该技术的组成、原理、主要技术参数、现场应用等