逐级解封式长胶筒封隔器节能控水研究

长胶筒封隔器受其设计结构影响,作业施工时拔封负荷较大,增加了作业施工难度和作业费用。针对这一问题,改进了长胶筒封隔器的解封机构,实现了逐级解封,提高了长胶筒封隔器的现场应用适应性,有效控制了无效注采循环,保证了注水井层内封堵控水的节能效果。     

厚油层内精细定位压裂技术

为了控制喇嘛甸油田压后含水上升,提高压裂效果,针对常规压裂无法确定开缝位置的问题,提出了厚油层内精细定位压裂技术,通过研制应用长胶筒封隔器反向封堵厚油层内0～0.5 m结构界面或炮眼,在目的层强制造缝,实现层内低水淹段的定位压裂挖潜.现场试验4口井,试验结果表明,研制的长胶筒封隔器坐封、解封性能良好,承压能力达到50 MPa,能够满足现场施工需要.措施后平均单井增油6.1 t/d,含水下降6.3个百分点,与同区块地质条件、压裂工艺相似的井对比含水下降幅度较大、趋势平稳;且随着有效期的延长,增油增液效果愈加明显.现场试验结果表明厚油层内较低渗透部位的剩余油得到有效动用,为特高含水期压裂挖潜提供了有效技术手段.     

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。     

Y341-114型注水封隔器胶筒与套管摩擦力试验研究

目前在细分层注水管柱的力学分析中,封隔器胶筒对套管的摩擦力大多使用估计值或数值模拟分析结果,很少有精确的试验数据,无法适应细分层注水技术对封隔器在井下位置精确计算的要求。设计封隔器胶筒模拟试验装置,对测定胶筒与套管的摩擦力大小具有重要意义。试验结果表明:压力在4～17MPa时,胶筒与套管的摩擦力与轴向加压压力基本呈线性关系;在无润滑条件下,当压力为17MPa时,单级封隔器对套管产生的摩擦力约30kN。为细分层注水管柱的力学分析提供了试验数据,有助于确保细分层注水工艺的稳定实施。     

细分注水方法的研究

为有效控制油田无效注水、增加有效注水,开展了喇嘛甸油田细分注水试验。根据吸水剖面、分层测试成果等资料计算出不同沉积微相储层的累积注水倍数,确定出无效注水层;对注水层段多,但层段内吸水差异仍然较大的注水井,进行层段优化重组,改善差油层吸水状况;对油层多、油层间隔层小、吸水差异大的注水层段,利用长胶筒封堵技术将与高含水主要吸水层邻近的薄层封堵掉,实现细分注水的目的;利用厚油层内的物性夹层作为隔层,通过长胶筒封堵底部高吸水部位,改善厚油层顶部的吸水状况。     

特高含水期厚油层细分挖潜方法研究

喇嘛甸油田特高含水期厚油层细分注水,是根据吸水剖面、分层测试成果等资料计算出不同沉积微相储层的累积注水倍数,确定出厚油层内无效注水部位。通过砂体剖面图追踪厚油层内夹层的发育状况,利用物性夹层作为隔层,通过长胶筒封堵底部高吸水部位,改善厚油层顶部的吸水状况;对注水层段多,但层段内存在吸水差异较大的厚油层的注水井,进行层段优化重组,改善差油层吸水状况：对油层多、油层间隔层小、吸水差异大的厚油层注水层段,利用长胶筒封堵技术将与高含水主要吸水层邻近的薄层进行封堵,实现厚油层细分注水的目的。试验表明,该做法对喇嘛甸油田特高含水期控水挖潜的效果较好。     

胜利油田研制成功Y341双向压差的封隔器

胜利油田为解决常用Y341封隔器在大直径套管中，易出现自动解封的问题，研制开发出了一种带平衡活塞的Y341封隔器。该封隔器特点：1)Y341封隔器坐封后，其胶筒相当于一个活塞，上压差作用在胶筒上的推力能使解封销钉受力。2)Y341封隔器增加平衡活塞后，可承受较大的压差，提高封隔器性能。可将该封隔器应用于下有大直径套管的高压油井。     

一体两级封隔器的研究与应用

针对出砂井易在炮眼处形成砂桥 ,堵塞炮眼 ,从而降低射孔处的过流能力的问题 ,研制成一种水力压缩和液压锁定的一体两级封隔器。这种封隔器有两级胶筒 ,坐封后由中心管注入清洗液 ,经注入通道进入两级胶筒形成的密闭腔室内憋压 ,当压力达到一定值时 ,炮眼疏通 ,清洗液经未封隔的炮眼循环返出。当某一层位疏通后不需取出全部管柱 ,可以重复坐封到另一地层进行解堵。它还能用于细分层挤注酸液。该封隔器作业成功率 10 0 % ,增产效果明显     

楔入式钢骨架胶筒封隔器研制与应用

为了适应油田多级精细注水的需要,研制了楔入式钢骨架胶筒封隔器。该封隔器胶筒内部采用钢骨架结构,外部挂胶,坐封时利用锥形刚体插头楔入钢骨架胶筒中,撑开胶筒贴在套管壁上进行密封。解封时油套环空高压液体推动插头和外筒接头,使插头退出胶筒,也可在作业时上提管柱逐级解封。该封隔器具有注水坐封、反洗井解封、大排量洗井、重复坐解封等特点。该封隔器现场应用4口井,应用效果好,是一种现场操作可靠,且能够满足多级精细注水需求的井下封堵工具。     

套管变形井机械卡封技术

针对套管变形和套管补贴加固后常规封堵工具和普通小直径封堵工具无法封堵问题，研究设计了K341—95小直径封隔器等配套工具，封隔器采用了复合内衬高强度不锈钢弹片的扩张式胶筒，工具最大外径95mm，能够在内径161．8mm套管井实现封堵，现场应用10口井，工艺成功率100％。     

水平井套管固井滑套分段压裂完井存在问题及对策

大港油田低渗透难动用储量和非常规油气藏储量丰富,水平井分段压裂完井技术是经济、有效开发低渗透油藏、非常规油气藏的主要手段。为探索水平井分段压裂完井工艺的适应性,大港油田开展了裸眼封隔器分段压裂完井、套管固井滑套分段压裂完井、不动管柱水力喷砂射孔完井工艺试验应用,并形成了以套管固井+滑套分段压裂为主体的分段压裂完井工艺。该工艺具有固完井分段压裂一体化管柱、全通径、压裂作业连续等优点,能够缩短作业周期,后期出水层段可以关闭滑套进行堵水,但也存在投球易导致井筒生产堵塞、胶塞不碰压无法保证固井质量、与相邻井串通等问题,针对存在问题开展了分析评价,并提出解决对策,现场实施后基本实现了油井的正产生产,为此类分段压裂完井方式的下步规模应用奠定了基础。     

油田井下楔入式封隔器的研制与应用

楔入式封隔器是针对油田井下堵水而设计的一种封堵工具,由坐封、锁紧、解封和密封4部分组成。坐封部分和锁紧部分采用液缸推进和卡簧步进锁紧机构;解封部分采用锁球拉手机构,使胶筒很容易解封;密封部分采用钢件楔入胶筒的方式,增加了胶筒的密封性能。该封隔器具有液压坐封、液压上提解封、自锁锚定、卡簧步进锁定等特点。楔入式封隔器于2005年在吉林油田现场试验4口井,施工成功率100%,表明该封隔器是一种封堵有效期长、现场操作性能可靠的井下封堵工具。     

二连油田套变井分注工艺

阿南油田为低渗透砂岩油藏,油层物性差,层间矛盾突出,油田受"双高"注水、断层导水因素的影响部分水井相继发生了套管变形,经40臂井径仪测试,套变井套管最小通径100～122 mm,普通(O)114 mm的封隔器无法坐验封,影响了分注工艺的实施.为改善层间矛盾,提高开发效果,研制出K341-95型扩张式水力密闭小直径封隔器、KHD-92型空心配水器、投捞器等分注工具,现场实施投捞成功率100%,测试成功率100%.     

Y341-100型液压封隔器的研制

胜利油田现有套损、套变井数量约占全部油水井的5％，治理套损套变井使其恢复生产是提高采收率的重要措施。针对目前现状，开发研制了Y341-100型小直径液压封隔器，配套其它井下工具使用以满足套管直径不小于110mm的139．7mm套管井的分层采油及注水等工艺要求。     

JSY341型封隔配水器的研制与应用

由于偏（空）心配水器和封隔器是两个完全独立的工具，两配水器的间隔要保证在8m以上，难以满足江苏油田小层间隔层薄的要求。为此，江苏油田研制了集井下封隔、配水功能于一体的JSY341型封隔配水器，其配水芯可采用液力和钢丝两种方式投捞，提高了授捞成功率。该封隔配水器形成的分层注水工艺在江苏油田已应用32口井，工艺一次成功率93．1％，投捞成功率98．0％以上，平均封隔有效期达到1．2a，与偏心、空心分层注水工艺相比，该工艺具有适应井斜大、投捞测试效率高、水嘴投捞成功率和效率高、注水井的利用时率高以及可以实现小卡距分层配注等优点。     

提高调整井固井质量的重要途径——套管外封隔器固井

钻调整井是老油区挖潜的主要手段,而调整井固井质量的好坏直接影响着二、三次采油产层的分层处理和挖潜增效,关系到老油区提高采收率的问题。目前,克拉玛依油田调整井固井质量合格率较低,固井后管外出油、出气或井内试不住压,在一定程度上影响了增产措施的实施,极大地影响了原油的增产、稳产。套管外封隔器可用于有高压气窜、恶性开漏等复杂情况井的固井,使固井质量有所提高。本文介绍了克拉玛依油田调整井中用套管外封隔器提高固井质量的情况。     

水平井筒机械隔离分段压裂技术

低渗透油田水平井分段压裂是提高单井产量最有效的手段之一,其关键在于水平井筒的隔离技术;采用机械工具隔离井筒必须安全、可靠,以保证分段压裂施工的顺利进行。针对水平井井身结构特点,采用可捞式桥塞隔离井筒,对塞平5井等两口井进行了水平井机械隔离分段压裂试验。现场应用表明,桥塞对水平井筒的封隔有效、可靠,能够保证形成相互独立的裂缝系统;封隔工具性能良好、操作简单,桥塞坐封、释放、打捞、解封均一次成功,填补了国内水平井筒机械隔离分段压裂技术的空白。     

机械分层防砂分层注水新技术的研究

针对目前埕岛油田注水工艺存在的不足,提出了一种分层防砂分层注水新技术,重点介绍了工艺管柱的结构、工作原理、技术指标及技术特点。分层防砂工艺是将大通径滤砂管和液压封隔器组成的防砂管柱悬挂在油层部位,利用分层封隔器保证注水层间的有效分割,互不串通,滤砂管保证地层砂不反吐到防砂管柱内部。分层注水工艺主要采用小直径的空心配水器和可洗井封隔器,注入水经过配水器芯子的水嘴注入到地层。分层测试调配工艺是采用钢丝投捞方式进行测试和调配。该项工艺技术在现场已实施3井次,成功率100％,能够满足埕岛油田分层防砂分层注水的要求。     

精细找堵水技术研究与应用

针以辽河油田油井高含水问题，为提高油井找堵水有效率，研究了精细找堵水技术。该技术堵水管柱主要包括DY445封隔器、Y341自验封封隔器、Y211封隔器、KG万向开关和安全接头等。适应于178、124mm套管要求。经过15口井的现场实施，平均单井日增产原油5t，显著提高了找堵水有效率。