一种深井可洗井注水管柱

这里介绍一种可保护套管、可多次正、反洗井的深井超深井污水田注管柱技术。该管柱技术的核心是可洗井封隔器的研制，该封隔器能满足深井的坐封要求，采用液压式坐封；管柱得到描定，有利于封隔器耐压羞的性能；封隔器上的洗井通道可以实现多次(至少20次)人为控制开启与关闭，保证环空保护液不漏失；该管柱可以实现过封隔器的全井管柱的大排量正洗或反洗作业，有利于清除污垢，延长注水工艺的实施效果。同时该管柱配套的钢丝作业简单、安全性较好；封隔器可以多级使用。     

热洗清蜡保护油层技术研究获突破

11月8日,江苏油田石油工程技术研究院自主研发新技术——一种带有热洗清蜡防油层污染的抽油管柱在韦2-89井成功实施。近两年多来,工具室技术人员针对油田开发中存在的热洗清蜡油层污染的老大难问题开展攻关,成功研制热洗清蜡油层保护抽油、洗井管柱。该工艺管柱主要由三作用洗井阀、热洗封隔器、单流阀等组成。通过三作用洗井阀实现泵下封隔器坐封。其特点是把密封元件由以往的皮碗改成胶筒,耐压差高,密封可靠,可有效防止洗井液进入地层,起到保护油层的作用。在抽油管柱试压的同时可实现封隔器坐封,施工工艺简单,配套工具随泵下井不增加任何施工工序,同时不影响动液面测试。     

牛心坨油田分层注水配套工艺改进与完善

牛心坨油田油藏埋藏深,油品为高凝稠油,目前主要分注工艺为油套分注和双管分注,存在封隔器稳定性差、双管无法实施洗井、高压井管柱弯曲及出砂结垢井管柱堵塞等问题,影响了注水开发效果。针对上述问题,加强了分层注水工艺的改进和完善,研制了更为稳定的可洗井封隔器,研发了可洗井双管分注管柱和高压井平衡注水管柱,设计了出砂井防堵注水管柱。通过上述配套工艺的形成,牛心坨油田分层注水稳定性得到明显提高,为区块的高效注水开发提供了技术支持。     

水平井酸洗配套工具的改进与应用

针对滨南采油厂水平井酸洗配套工具存在的管柱到位后在地面不能直接判断、部分井洗井不彻底、投产效果比较差等弊端,对水平井皮碗式洗井封隔器和底部洗井装置等工具进行了改进。改进后的工具达到了在酸洗过程中酸液与地层充分接触、有效解除筛管外泥饼堵塞目的,同时还可以实现水平井筛管外挤压充填防砂。现场应用改进后的工具酸洗施工15井次,管外挤压充填防砂施工10井次,施工成功率100%,取得了良好的效果。     

关于一种新式可洗井封隔器的研究

普通可洗井封隔器由于通径小、洗井阀密封不可靠等原因无法满足现场油套注水要求,新设计的一种带洗井阀锁定装置的油套分注可洗井封隔器,较好地解决了这些问题,在满足配注要求的前提下,能可靠实现反洗井作业,并可节约作业成本。介绍了工具及管柱结构、锁定式可洗井封隔器和液力投捞式开关工具的技术参数以及封隔器的主要特点和工作原理,并对封隔器轴向坐封力、封隔器管柱受力进行了分析计算。     

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。     

可反洗井可测试的分层酸化工艺管柱研究

鉴于目前胜利油田在分层酸化工艺管柱方面存在工艺管柱配套不完善,没有1套兼有可靠分层、可反洗井排液、可对改造层进行施工测试等功能的管柱状况,研制了一种可反洗井、可测试的分层酸化工艺管柱。该工艺管柱主要由安全装置、水力锚、液压可洗井封隔器、节流器、压温器、密封套、单流阀等组成。现场10余井次的应用表明,该工艺管柱分层酸化施工工艺成功率100%,工艺有效率100%,创造了良好的经济和社会效益。     

水平井化学剂注入工艺管柱研制与现场试验

为解决水平井中化学剂分层段注入问题,研制了水平井化学剂定点注入工艺管柱。该工艺管柱一趟管柱可实现多个层段作业,理论上层段不受限制,具有可重复作业,可任选某一层段作业及反洗井功能。研制了可洗井注入封隔器和注入阀等配套工具。现场试验结果表明,注入阀能力达到480 m3/d,封隔器坐封、解封容易,可重复坐封、解封,封隔器验封合格,实现了对目标层的定点注入,进行了不动管柱反洗,洗井通畅,管柱的起下作业顺利。注入过程压力没有明显上升,压力和排量均符合设计要求,工艺管柱基本能满足水平井化学剂定点注入的需求。     

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。     

177.8 mm套管井分层酸化工艺技术

针对目前177．8 mm(7英寸)套管井分层酸化存在的封隔器耐压低、酸化后封隔器无法洗井问题,开展了177．8 mm(7英寸)套管井分层酸化工艺技术的研究。改进封隔器皮碗胶料配方及骨架后,提高了封隔器的耐压性能;改进封隔器中心管结构并与细分开关配合使用,采用2次投球,使分层酸化层段可达到3层;通过对酸化封隔器设计特殊的洗井开关结构,可实现酸化施工后可靠洗井。介绍了177．8 mm(7英寸)套管井分层酸化技术的工作原理、技术组成及工艺过程、技术特点及主要技术指标,该技术自2005-01投入使用,截止到2005-12,在采油一厂、采油二厂现场应用10口井,工艺成功率100%,有效率100%,累计增产原油1500t,增注181463 m~3,净增效益￥150．47万元。现场应用表明,该技术能够满足177．8 mm(7英寸)套管井分层酸化的需要,增油效果显著。     

海上油田注水井液控式环空安全封隔器的研制与应用

针对埕岛油田现有环空安全封隔器无洗井通道因而难以满足开发要求的问题,在分析国内外环空安全工具优缺点的基础上,研制了具有2条独立液路（分别控制洗井和坐封机构）的液控式环空安全封隔器。该封隔器的顶部液路控制洗井机构,液压强制开启洗井,液控管线泄压后由双重弹簧控制滑套,强制关闭;中部液路与底部液路相通,控制该封隔器与管柱油层部位的分层液控封隔器同时坐封;该封隔器设计有坐封锁紧机构,在紧急情况下,液控管线意外泄压胶筒也不回缩,以达到控制环空安全的目的。基于三维井眼中管柱受力分析计算模型,根据环空安全工具的下入深度,确定了洗井结构中心管的抗拉强度,并对液控式环空安全封隔器的性能进行了分析验证。该封隔器在42口注水井进行了现场应用,结果表明,完成坐封后的滑套多次洗井作业,套压始终为0 MPa,可有效保护海洋生态环境。研究认为,液控式环空安全封隔器不仅可以解决埕岛油田现有环空安全封隔器无法解决的问题,也可以满足其他海上油田安全环保开发的要求。      

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。      

套破井卡封可洗井分注工艺管柱

注水井套管破裂后,注入水易通过套破段进入无效地层,造成对应油井的产量下降且增加水井地面能耗。大部分油田采用“封隔器卡封”方式进行分层注水,反洗井作业时洗井液容易通过套破段漏失进入地层,不能达到有效清洗井筒的目的。针对上述问题,利用双注管设计原理,进行了套破井卡封分注及有效反洗井工艺管柱的研究,关键工具采用内外管双层设计,正常注水的水流走内管,反洗井的水流走外管,实现正常注水通道与反洗井通道的分离。该工艺管柱在现场应用5井次,最大反洗井压力达到4. 0 MPa,最大反洗井排量达到25 m3/h,反洗井无漏失,取得良好应用效果, 该管柱可满足现场工艺要求。     

免钻免捞筛管顶部固井工艺研究与现场试验

常规筛管顶部固井工艺兼有筛管和尾管固井工艺的优点,但是固井后需要钻除管内附件。为提高筛管顶部固井工艺效率,优化了内、外管柱的结构,使用皮碗封隔器和滑套式分级箍代替常规筛管顶部固井工艺中的盲板和压差式分级箍,通过移动内管柱位置实现坐挂、注水泥、循环等操作,固井后提出内管柱时将残留附件一次带出,套管内不会残留盲板和分级箍内套,通径满足后续作业需要,实现了固井后免钻免捞,并可通过调整皮碗封隔器尺寸实现不同复合尺寸套管筛管完井。该工艺在渤海湾海上合作区块的X井进行了现场试验,完成了φ177.8 mm尾管+φ139.7 mm筛管复合管柱的筛管顶部尾管注水泥固井作业,固井候凝后直接投产,无需钻塞,节约了钻机时间。      

深井多级分注工艺管柱研制及应用

针对常规多级分注管柱在深井中应用时存在管柱蠕动、封隔器解封起钻拉力大、作业风险高以及洗井困难等问题,研制了深井多级分注工艺管柱。这种管柱主要由非金属水力锚、Y344低解封力封隔器、桥式偏心配水器、预置工作筒和球座及眼管总成等组成,具有防蠕动、解封洗井和可重复坐封等优点。管柱于2011年在长庆油田现场应用5口井,最大井深2 975 m,最大分注级数4级,封隔器验封合格率100%,解封洗井作业顺利,可重复液压坐封,施工成功率100%,为深井多级分注提供了有效的工艺技术手段。     

筛管外水泥环挤压酸洗管柱研制与应用

在筛管完井注水泥过程中,封隔器破损或卡封部位井径扩大,水泥浆会漏入筛管段将油层封固。为了打开油层重新建立油气生产通道,基于自主研制的水泥环挤压装置,形成了水泥环挤压酸洗管柱。水泥环挤压装置两端的封隔总成能够密封挤压装置与筛管之间的环空,然后利用节流传压总成传递的高压破碎筛管外的水泥环,而管柱底部的密封插管可打开人工井底的洗井阀并建立反循环洗井通道,将筛管外的水泥碎渣反洗至地面,恢复近井地带的渗透率。水泥环挤压酸洗管柱在胜利油田5口井进行了现场试验,成功率100%,试挤作业施工后,被封固的筛管段与地层连通性恢复正常。水泥环挤压酸洗管柱的成功研制,为解决筛管顶部注水泥完井后筛管段漏入水泥的问题提供了一种新的处理方法。      

基于安全程控的双向锚定密封悬挂封隔器研制

为了满足水平井裸眼分段压裂工艺对悬挂封隔器的"下得去、挂得住、脱得开、封得住、提得出"的更高要求,研制了双向锚定密封悬挂封隔器。该悬挂封隔器由中心管、主体、双向锚定管柱机构、环形空间密封机构、定位球及控制阀组成,其主要技术特点包括:(1)该悬挂封隔器不但具有双向锚定管柱、密封环形空间的功能,而且还具有无需钻柱倒扣或者另设丢手工具就可以实现钻柱与悬挂封隔器分开的特性;(2)具有"只有投球后进液通道才能打开—悬挂机构坐挂—密封机构坐封—中心管解脱"联动程序的控制阀,避免了悬挂封隔器提前坐挂、完钻后钻杆无法解脱的问题,也确保了悬挂封隔器若未坐挂可应急提出整个管柱;(3)新颖的多级防退设计,提高了双向锚定管柱、环形空间密封的性能;(4)设计了具有在常规解脱失效时确保钻具提出的安全机构。地面模拟试验结果表明:所研制的双向锚定密封悬挂封隔器的双向锚定管柱、环形空间密封、安全起出钻柱等性能均达到设计要求。     

斜直井调剖工艺管柱研究和应用

针对部分斜直井在调剖时,经常出现不密封、管柱蠕动和不能验封等问题,研制出一种防蠕动、密封性能好、可验封的新型斜直井调剖管柱。这种管柱设计和配套了洗井强制关闭机构、高性能扶正器、液压水力锚,应用和改进双压力计验封等新方法,介绍了调剖工艺管柱、主要配套工具(可洗井封隔器和捞杆式连通器)的结构组成、工作原理及现场应用。现场施工3口井,工艺成功率100%,满足了斜直井调剖的现场需要。     

海上油田分层防砂分层注水高效集成技术

针对目前海上分层防砂分层注水有效期短、施工周期长、作业成本高的问题,研究了新型海上油田分层防砂分层注水高效集成工艺.通过采用穿越型悬挂丢手封隔器,能够同时连接防砂管柱和注水管柱,采用小直径液控压缩四胶筒分层封隔器,同时实现分层防砂封隔器的坐封以及后期注水管柱的精细分层.该技术的防砂管柱与注水管柱一趟下入,节省施工时间一...     

管柱伸缩补偿器的研制与应用

针对文留油田深井分层注水中由于管柱伸缩造成封隔器使用寿命短的问题，研制了管柱伸缩补偿器。文中介绍了管柱伸缩补偿器的结构、技术参数、工作原理及强度校核计算。现场应用情况表明，应用该工具可以大大延长封隔器使用寿命，减少作业工作量。