一种准确确定封隔器坐封位置的方法

在管柱从地面下入井筒过程中。由于地层高温、静水应力、油管自重以及浮力等因素的共同作用，将使管柱在轴向上发生伸缩。准确掌握该轴向变形量对工艺设计和施工有重要意义。对管柱轴向变形的影响因素进行了详细分析，得出了任意深度下的轴向变形计算公式。实例计算表明：在封隔器坐封前，影响管柱轴向变形的因素按主次排列为油管自重、温度效应、浮力和横向效应。而轴向总变形量与深度的平方成正比，从而可以计算出任意管柱长度下的轴向变形量。并由此准确计算出封隔器的坐封位置。     

一种精确确定封隔器坐封位置的方法

管柱入井后将受温度、压力、自重以及浮力的共同作用,这些作用分别对管柱长度所产生的影响可通过相关公式精确计算,考虑了上述各形变量所配备的入井座封管柱可以在井筒任何位置精确座封。     

准确确定卡瓦式封隔器坐封位置的计算方法

管柱入井后,将受温度、压力、自重以及浮力等的共同作用,导致其长度发生变化,使根据管柱下井前预定的封隔器坐封位置与实际坐封位置有所偏差。通过对管柱下井各影响因素的受力分析,将这些因素分别对管柱长度所产生的影响通过相关公式精确计算出来,可以使考虑上述各形变量所配备的入井坐封管柱在井筒任何位置精确坐封,取得准确真实的被测试层资料。     

丢手封隔器坐封及试压一体化工艺

丢手封隔器坐封及试压一体化工艺可以使下返封层试油时,丢手封隔器的试压和下丢手封隔器在下一趟管柱中实现,减少了工作量,节约了成本,并且在实际应用当中取得了较好的效果。     

分层采油多级封隔器坐封模型

为了达到分层采油多级封隔器从上到下完全坐封的目的,提出了油套环空与油层之间无渗流发生和多级封隔器在油井内形成并联管线的假设,建立了分层采油多级封隔器坐封的数学模型,并推导了封隔器坐封时间和完全坐封时环空压力变化的计算公式,给出了多级封隔器完全坐封的判别标准。在12口油井的现场应用中,封隔器坐封模型有效率100%,油井单井平均日增油2.2 t,油井含水体积分数平均日降低16.35%。研究结果为分层采油多级封隔器坐封提供了可借鉴的理论依据。     

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。     

多层封隔器坐封机理研究

精细注水分注卡封层段增加和层间距减小,造成坐封难度增大,现场坐封时出现了上部封隔器可以完好坐封,而下部不坐封的情况。为此,以Y341型封隔器为研究对象,开展了多层封隔器坐封机理研究。建立了多层封隔器坐封数学模型,推导了环空与油管压力变化和封隔器坐封时间计算公式,并通过理论分析与现场试验对比,证明了多层封隔器坐封的数学模型符合工程实际。模型分析结果表明,多层封隔器是从上到下依次坐封;当封隔器个数大于4时,就可能出现下部封隔器不坐封情况。封隔器不坐封根本原因为环空与油管压差降低。针对该问题提出了2种改进措施,即提高坐封压力和二次加压,改进后的封隔器已得到现场验证。     

膨胀型封隔器EPDM弹性体坐封性能分析

膨胀式封隔器作为一种可靠的井筒工具,具有部署简单、适用于高压/高温井况等优点,在国内外得到了广泛的应用.封隔器由橡胶膨胀/密封元件制成,只有很少的钢制零件,操作简单,提高了油田作业的效率.这些设备用于套管固井、智能完井、连续油管系统、防砂、水力压裂、水平井完井等.     

上提加压式封隔器坐封高度的确定

从理论上分析了管柱及带封隔器的管柱在充满流体的铅直井中的受力、变形；推导出了管柱在井中自重伸长的简化计算式，上提加压式封隔器坐封高度及通常情况下坐封高度的简化计算式。对现场估算钻具在井中伸长变形及确定封隔器坐封高度提供了一种简便计算方法。     

双向坐封插入密封封隔器的研制与应用

针对用于机械卡堵水和分层措施的丢手封隔器存在提前丢手、密封不严以及打捞起出困难等问题,研制了一种双向坐封插入密封封隔器。该封隔器采用液压双级浮动活塞双向坐封,工作压力达50 MPa,工作温度达150℃,下入、坐封丢手、密封及锚定安全可靠;顶部的打捞解封机构采取上、下独立的脱节式设计,上、下双向解卡解封,解封彻底且解封力小。现场施工67口井,均取得成功,封隔器坐封处最大井斜达62.25°,最大井深4 507 m,位移达2 718 m,最高井温达152℃,最长工作寿命超过2 a。现场应用结果表明:该封隔器下入丢手可靠、密封效果好、工作寿命长,满足分层采油和气举等工艺生产的需求。     

压缩式封隔器射孔段坐封的有限元分析

在经过射孔工艺改造后的注水井中,常规封隔器胶筒坐封射孔的受力状况比较复杂。通过对压缩式封隔器胶筒进行工况下的受力分析与有限元建模,对压缩式封隔器光滑套管段坐封与射孔段套管坐封进行有限元计算和分析,得出了2种坐封情况下封隔器胶筒以及胶筒与套管之间的应力分布规律。通过对比分析,发现压缩式封隔器在射孔段坐封时,封隔器坐封效果有所下降,但不影响使用,可以在射孔段实现封堵。胶筒与毛刺接触后,胶筒等效应力并未急速增大,同时并未对胶筒造成破坏。研究内容为评估封隔器的使用效果提供了一种新的方法。     

沉砂封隔器提前坐封处理分析与研究

沉砂封隔器是不可回收封隔器,在套管井常规完井作业中,用于支撑上部防砂管柱,减少管柱承受的轴向应力,并使完井管柱和人工井底分开。在完井作业中若提前坐封,传统的处理方法是套铣打捞。渤海湾锦州9-3E2-7井出现沉砂封隔器提前坐封的事故后,通过精确定位,使用水力割刀切割破坏沉砂封隔器上卡瓦支撑结构,然后用打捞矛打捞出沉砂封隔器。该井的成功经验为以后处理同类事故提供了更加方便简单的方法,节省作业时间,提高了作业效率。     

压裂管柱封隔器坐封方式对比分析

根据封隔器坐封方式的不同,介绍了机械坐封、液压坐封压裂管柱的工作原理及特点;对不同坐封方式下的压裂管柱进行力学分析,建立了坐封前、坐封过程及压裂过程的力学模型。以实例研究在既定施工规模下优选压裂管柱封隔器的坐封方式,给出了平衡压力的确定方法。此研究为压裂管柱优化设计和封隔器坐封方式的合理选择提供了理论依据和分析手段,提高了压裂效果和成功率。     

卡瓦封隔器在套管井中不坐封原因浅析

卡瓦封隔器能否坐封直接决定测试施工的成败。通过总结分析认为，换位槽和凸耳损坏、合金块的棱角、摩擦垫块与卡瓦弹簧损坏、凸耳固定销松动及固紧套间距是否合适等原因都能导致封隔器不坐封。结合实际井例，分析了各类不坐封原因，提出了具体解决方法。     

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。     

水平井用液压封隔器坐封工艺技术研究

针对水平井液压封隔器不能实现坐封 ,采用盲孔球座不但不能洗井 ,还会在打压过程于油管内形成气塞 ,影响坐封效果 ;采用盲孔球座和分流开关组合方式又存在水击和不能洗井的问题 ,提出了单流阀坐封球座和坐封球塞 2种水平井液压封隔器坐封工艺 ,并研究设计了单流阀球座和坐封球塞。对Y4 41— 1 5 2封隔器进行的室内试验结果表明 ,这 2种工艺基本能够满足液压封隔器在水平井段的坐封工艺要求 ,这两项工艺技术应用前景广阔 ,在胜利和其它油田具有较大的推广应用价值     

Y445-150型防中途坐封安全处理封隔器

针对常规封隔器作业时存在的中途坐封、丢手失败、承受双向压力能力差等导致一次成功率低的问题,研制了Y445—150型防中途坐封安全处理封隔器。该型封隔器设计了防中途坐封装置、后处理安全装置和分压装置,采用了液压坐封丢手、双锥体卡瓦锚定、机械内锁紧和上提下放管柱解封的结构,具有抗碰撞、坐封丢手灵活、防上滑、后处理方便、悬挂能力强及通径大等特点。胜利油田150多井次的应用表明,该型封隔器的下井、打压坐封、丢手一次成功率均在98％以上。在直井、斜井和水平井作业中,可用于悬挂管柱、作桥塞、卡封及堵水等。     

丢手封隔器坐封及试压一体化工艺简介

封层上返试油时可采用下丢手封隔器、桥塞、注 灰等工艺。注灰工艺操作复杂,并且要候凝后再试 压;桥塞封层有倒灰式和不倒灰式两种,但斜度较大 和井壁粘有原油的井,电缆桥塞下入时可能不顺或 下不去,影响施工;丢手封隔器下入时为油管带入 井,然后坐封实现封层,不存在桥塞遇到的困难,但 丢手封隔器坐封后,当丢手封隔器卡点以上有射开 层时,无法正常试压。丢手封隔器及试压一体化工 艺可以使下返封层试油时,丢手封隔器试压和下丢 手封隔器在一趟管柱中实现,减少了工作量,节约了 成本     

JS-2封隔器现场应用

在吉林油田JS-2封隔器主要用于地层压裂工艺之中,它与以往封隔器相比,具有独到的旁通功能,极其利于起下管柱。长摩擦块不受卡瓦限制,使工具通过接箍凹陷处。其水力锚的配置,平衡活塞的作用,使得坐封和密封更有效。上提管柱,正旋2/3圈,下放管柱即可坐封,亦可按设计要求进行多次坐封。介绍了该工具的技术性能指标、操作要点以及在压裂工艺中的主要应用情况。