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水平井套铣打捞封隔器关键技术

水平井套铣打捞封隔器关键技术
水平井套铣打捞封隔器关键技术

水平井套铣打捞封隔器关键技术

本文结合胜利油田水平井井斜和摩阻大、水平段长、不易起下钻等作业难题,通过优化修井钻具、优化套铣打捞技术、优化修井液体系和优化冲砂技术等关键技术研究,对水平井套铣打捞进行了简要探究。

标签:水平井;套铣打捞;修井作业

水平井因特殊井身结构,在油田开发中应用广泛,当前在油田应用不断增加,但裸眼水平井长期投产后易出现套管穿孔或变形、井筒出砂、落物等问题。因此,要结合水平井井下打捞作业特点和难点,对水平井套铣打捞封隔器关键技术进行研究。本文就以胜利油田某裸眼水平井套铣打捞为例进行了分析。

1 水平井套铣打捞技术特点和难点

研究油井为热采调整水平井,目标储层為泥岩与粉砂细砂岩互层,有300m 裸眼段,防砂采用砾石填充,完井后下入注采一趟管柱启泵生产。电泵生产后频繁停泵,检查是过载造成,关井后注热开采,井口以7t/h速度注热、注入温度240℃,随后焖井放喷生产,产液量增加到150m3/d,日产油超过110m3,含水率降到约25%且井口产液不含砂。但迅速出现产液下降,反洗井生产后井口大量含砂,判断为防砂筛管破裂,冲砂作业后依旧大量出砂,无法继续进行作业,需要更换防砂筛管。

综合区块地质情况,该井修井打捞作业难点为:一是井壁不稳定。套铣作业因铣管刚度较大,裸眼段和水平段井壁易形成“大肚子”或出现新井眼,狗腿较大造成起下钻易遇卡。二是直井作业措施无法实施。造斜段使井口上提、旋转等作用力无法往下传递,直井中大力上提、套铣、活动解卡等作业措施无法实施。三是打捞工具偏心严重。起下钻易磨损,公锥、卡瓦打捞矛等磨损后易影响打捞效果。四是易发生井下复杂事故。因水平井特殊井身结构,复杂受力状况会造成打捞管柱井下断裂、断脱,且井口钻压施加困难,顶部封隔器打捞需结合复位震击器和震击对落鱼解卡力等考虑震击器设置位置。五是作业状况复杂。直井防砂筛管一般长10-100m,打捞比较困难,水平井井身复杂、筛管长,打捞更加困难。

2 水平井套铣打捞作业关键技术

2.1优化修井钻具。

该井选择打捞工具组合由上往下依次为钻杆、加重钻杆、钻铤、钻杆、滚子减扭器、钻杆、加重钻杆、震击器、钻杆、安全接头、扶正器、打捞工具。应用要点为:一是合理选择钻杆,结合水平井修井风险系数较高的特点,选择Ф127mmG-105钻杆或Ф88.9mmS-135钻杆,后者抗拉载荷达1700kN,符合施工要求。二是合理放置钻铤,钻铤对施加钻压有重要影响,要尽量选择井斜45度以内、狗腿度4度/30m以内位置安放,以20-30根钻铤为宜。切忌安放在水平

裸眼井封隔器及其应用

裸眼井封隔器及其应用 (江汉油田分公司采油工艺研究院井下工具研究所) 摘要近年来裸眼井越来越多,对裸眼井地层进行酸化、压裂、注水、堵水和试油试气等分层措施作业需要使用裸眼封隔器。为了满足这种需要,研究了K341、K342、K344三种类型的裸眼井封隔器。现场应 用时,其最大密封系数达到了1.486 ,远远大于普通压缩式封隔器密封系数 1.1?1.15的水平,最高工作压差达到47MPa,最高工作温度达到142 'C。介绍了这三种封隔器的工作原理、现场施工管柱和现场使用情况。关键词裸眼井裸眼封隔器管柱应用 前言 因油气田开发的需要以及完井技术的发展,油气井尤其是碳酸盐岩等致密地层钻探的油气井,采用裸眼井完井的方式日益增多。裸眼井需要裸眼封隔器才能进行酸化、压裂、注水、堵水和试油试气等分层措施作业,由此导致对裸眼井封隔器需求的增长。 裸眼井在钻井过程中,有时需要进行中途测试,以取得较为详细的资料,对地层进行更加准确的判断,由此决定是否追加投入,继续完成下步施工,从而节省不必要的开支。 裸眼井封隔器还可以用在套管变形井和一些常规封隔器不适宜应用的油井的采油、堵水、措施作业等。在采油井中,勘探初期的探井往往使用一些特殊尺寸的套管完井,后期采油中这些井缺少配套的井下封隔器,裸眼井封隔器则能够满足这些井的酸化、压裂、注水、堵水和试油试气等分层措施作业的施工需求。 工作原理 一、扩式胶筒 (一)结构 其结构分三层,以弹性不锈钢片做叠层骨架,加以胶筒、外筒组成。 (二)主要特点 1、扩系数大,可以达到1.2?1.6,即可用小直径胶筒封隔大直径井眼。 2、容易扩和收缩,即易坐封和解封,胶筒压差为1?1.5MPa即可实现封隔器胶筒的初封。 3、耐高温125?150 C,最高达180 Co 4、承压差大,最大工作密封压力达到50MPa以上。 5、残余变形小,通常残余变形不超过2%。 6、对井眼适应性强,可用于先期完井的裸眼井、套管侧钻开窗井、后期完井的裸眼井、组合套管井和特殊套管井的工艺措施中。 二、K344型裸眼井封隔器 (一)结构 由上接头、中心管、密封胶筒、下接头等组成,见图1所示。

水平井完井方式及其选择

水平井完井方式及其选择

水平井完井方式及其选择 水平井完井方式可采用裸眼完井、割缝衬管、割缝衬管加管外封隔器、下套管注水泥射孔 (1)裸眼 (2)割缝衬管完井 (3)衬管管外分段封隔完井 (4)水泥固井射孔完井 的实际经验。完井方式对于水平井今后能否进行正常生产或者进行多种作业是非常重要的。某种钻井方式只能适应于某种完井方式。 一、完井方式 1、裸眼完井 裸眼完井费用不高,但局限于致密岩石地层,此外,裸眼井难以进行增产措施,以及沿井

段难以控制注入量和产量,早期水平井完井用裸眼完成,但现在已趋步放弃此方法。当今只有在具有天然裂缝的碳酸盐岩油气藏和油气井的泄油半径很小时才使用裸眼完井的方法。 2、割缝衬管完井 该方法是在水平段下入割缝衬管,主要目的是防止井眼坍塌。此外,衬管提供一个通道,在水平井中下入各种工具诸如连续油管。有三种类型的衬管可采用: 1)穿孔衬管。衬管已预先预制好。 2)割缝衬管。衬管已预先铣好各种宽 度、深度、长度的缝。 3)砾石预充填衬管。割缝衬管要选择 孔或缝的尺寸,可以起到有限的防砂作用。 在不胶结地层,则采用绕丝割缝筛能有效 地防砂,另外在水平井采用砾石充填,也 能有效防砂。 割缝衬管完井的主要缺点是难以进行有效的增产措施,因为衬管与井眼之环形空间是裸眼,彼此连通,同样,也不能进行进行分采。 3、割缝衬管加管外封隔器 该方法是将割缝衬管与管外封隔器一起下

入水平段,将水平段分隔成若干段,可达到沿井段进行增产措施和生产控制的目的。由于水平井并非绝对水平,一口井一般都有多个弯曲处,这样,有时难以下入衬管带几个封隔器 4、下套管注水泥射孔 该方法只能在中、长曲率半径井中实施。在水平井中采用水泥固井时,自由水成分较直井降低得更多,这是因为水平井中由于密度关系,自由水在油井顶部即分离,密度较高的水泥就沉在底部,其结果水泥固井的质量不好。为避免这种现象发生,应做一些相应的试验。 注:1、超短曲率水平井:半径1~2ft,造斜角(45°~60°)/ft; 2、短曲率水平井:半径20~40ft,造斜角(2°~5°)/ft; 3、中曲率水平井:半径300~800ft,造斜角(6°~20°)/(100ft); 4、长曲率水平井:半径1000~3000ft,造斜角(2°~6°)/(100ft)。 二、完井方式选择 在选择完井方式时,必须重点考虑以下几个方面的问题: 1、岩石地层 若考虑裸眼完井,重要的是保证岩石是致密的,同时钻井过程是稳定的。经验报告和文献指出,若水平井方向是沿着水平最小应力钻井,则井筒显示极好的稳定性。 2、钻井方法

封隔器型号讲解

封隔器编码解释 分类代号: 固定方式代号 坐封方式代号 解封方式代号 性能代号 设计单位代号 设计单位代号采用代表设计单位的头两个汉语拼音字母,设计单位为采油厂采用大写字母C 开头,阿拉伯数字代表采油厂。 工作温度及压力 温度单位为℃,压力单位为MPa

应用举例 Y341-114-X-C4-90/15型封隔器,表示该封隔器为压缩式,悬挂固定,液压坐封,提放管柱解封,注水井用可洗井封隔器,设计单位为采油四厂,工作温度为90℃,工作压力为15MPa。 Y341-114-D-CY-90/15型封隔器,表示该封隔器为压缩式,悬挂固定,液压坐封,提放管柱解封,油井用堵水封隔器,设计单位为采油工艺研究所,工作温度为90℃,工作压力为15MPa。

工艺室方案一:井下封隔器 一、比赛内容 对目前常用几种封隔器代码表示的意义及工具特点进行描述,考察职工对井下封隔器情况的熟悉程度。 二、比赛规则 1、每名参赛人员随机抽取一张,并根据内容对每道题进行分析。 2、由评委对照答案进行评分。 三、比赛时间及地点 工程技术大队后四楼会议室,时间待定。

请说出以下封隔器代码表示的意义及工具特点 一、Y344-114-D-CY-90/15封隔器 答案: 代码:压缩式悬挂固定液压坐封液压解封外径114堵水封隔器,采研生产,油管正打压15Mpa释放,油管正打压18-20Mpa解封,工作温度90℃,工作压力为15Mpa。主要用于机械堵水。 封隔器特点:无支撑,利用液压坐封和解封的液压式封隔器。

二、K344-110-CY-90/15 (475-8)封隔器 答案: 代码:扩张式悬挂固定液压坐封液压解封外径110封隔器,采研生产,工作温度90℃,工作压力为15Mpa。油管正打压0.5-1.5Mpa释放,油管卸压解封。主要用于分层注水,分层压裂、酸化,验窜等工艺。 封隔器特点:扩张式封隔器必须与节流器配套使用,其优点是结构简单,不能单独坐封封隔器;缺点是必须在油管内外造成一定压差才能正常工作。

井下封隔器打捞技术.

井下封隔器打捞技术 肖华亮 川庆钻探工程有限公司塔里木工程公司试修作业公司新疆库尔勒841000 摘要:油井完井管柱中,使用带有封隔器的管柱进行完井,一旦封隔器失效,无法解封。在修井作业施工过程中,应用磨铣封隔器的处理工艺,由套铣打捞筒将封隔器打捞出井,降低井下作业的风险,提高井下作业修井作业的效率,恢复油水井的正常生产状态。 关键词:井下;封隔器;打捞技术;措施 对于分层采油和分层注水的井筒,利用封隔器将井下分成若干个层位,实施分层技术措施,一旦出现问题,需要进行修井,需要将所有的井下管柱起出井筒,才能进行井下作业施工,也必须将封隔器起井筒,才能保证井下作业措施的顺利进行。井下封隔器的打捞技术要求比较高,封隔器由于解封失效时,使用套铣打捞筒将封隔器打捞出井,由于单独的套铣打捞筒打捞效果不好,因此,经过现场的试验研究,通过磨鞋和套铣打捞筒的组合方式,进行封隔器的打捞,达到预期的效果,节约井下作业修井作业施工成本,提高修井作业的效率。 1封隔器解封失效的原因 封隔器在油水井生产过程中,用于井下管柱中,实施油水井的分层,必须加压处理,通过胶皮筒的胀开,达到密封油套管环形空间的目的,将井下分层,实现了分层开采或者分层注水,解决了层间矛盾。封隔器坐封后,可以达到密封状态,而进行井下作业,需要起管柱时,需要封隔器解封。如果解封失效,无法正常取出封隔器,就需要采取井下作业修井作业技术措施,实施封隔器的打捞,才能顺利地起出井下管柱和工具,实施修井作业施工。 封隔器进行分层作用时,必须实现坐封状态,一般现场使用的封隔器都是扩张式的,通过胶皮筒胀开,密封油套管环形空间,达到分层的状态。而当需要井下作业施工时,必须将封隔器解封,从井下管柱中提升到地面,才能将封隔器以下的管柱起出,达到修井作业的状态。而封隔器解封失效,胶皮筒无法正常收回、封隔器中水力锚卡瓦未及时回缩亦或者封隔器管柱出现沙埋情况,导致封隔器被卡在管柱中,无法移动,形成封隔器遇卡的状态,必须采取有效的技术措施,进行解卡处理,通过液力循环,并通过钻铣工具,在不破坏封隔器的情况下,将封隔器解封,应用套铣打捞筒组合工具,将其磨鞋并打捞出井,实现封隔器的打捞作业。 2封隔器打捞的技术难点 井下落物的打捞工艺技术比较先进,运用专门的井下落物打捞工具,或者组合的落物打捞工具和设备,不仅能够打捞各类井下落物,还能够打捞复杂的井下落物,恢复油水井的生产状态。对于井下封隔器解封失效后的打捞,难度增加了。

封隔器

封隔器 1、概述: 封隔器是在套管里封隔油层的重要工具。它的主要元件是胶皮筒,通过水力或机械的作用,使胶皮筒鼓胀密封油管和套管的环形空间,把上下油层分开,达到某种施工目的,这就是封隔器的主要作用。 2、分类: 封器的型式很多,按其工作原理分为八种类型,即支撑式、卡瓦式、皮碗式、水力扩张式(水力压差式)、水力自封式、水力密闭式、水力压缩式、水力机械式。 按封隔元件的工作原理分为四种,即自封式、压缩式、楔入式、扩张式。 3、编号: 旧编号是用油田代号、型式代号、公称尺寸、结构代号、设计次数。 部定型油田代号型式代号适用套管公称直径结构设计 产品代号代号代号大庆DQ 支撑式 1 41/2套管43/4裸眼 4 胜利SL 卡瓦式 2 5、51/2、53/4套管51/4裸眼 5 四川SC 皮碗式 3 65/8套管 6 大港DG 水力扩张式 4 7、75/8套管73/4、71/2裸眼7 华北HB 水力自封式 5 85/8套管81/2裸眼8 D 江汉JH 水力密闭式 6 93/4裸眼9 玉门YM 水力压缩式7 113/4裸眼11 新疆XJ 水力机械式8 121/4裸眼12 青海QH 长庆ZQ 辽河LH 江苏IS 河南HN 吉林JL 海洋HY 如上述方法表达不清时可适当加用文字,例如HB671型裸眼封隔器;石油部定型产品可在油田代号前加D,如DSL151型封隔器,表示部定型的胜利油田研制的支撑式封隔器,适用127套管。 1.

新编号是按封隔元件分类代号、支撑代号、座封代号、解封代号、及封隔器钢体最大外径五个参数依次排列进行编号的。 分类代号支撑方式代号座封方式代号解封方式代号钢体最大外径 自封式Z 尾管 1 提放管柱 1 提放管柱 1 mm 压缩式Y 单向卡瓦 2 旋转管柱 2 旋转管柱 2 楔入式X 无支撑 3 自封 3 钻铣 3 扩张式K 双向卡瓦 4 液压 4 液压 4 锚瓦 5 下工具 5 下工具 5 应用本标准时,可将油田名称加到封隔器型号的前面,特殊用途加到封隔器型号的后面。如Y211-114型封隔器,表示该封隔器封隔元件的工作原理为压缩式、单向卡瓦支撑、提放管柱座封、提放管柱解封、钢体最好大外径114毫米。如华北K341-140型裸眼封隔器,表示为华北油田封隔器,封隔元件的工作原理为扩张式、无支撑、液压座封、提放管柱解封、钢体最大外径为140毫米,适用于裸眼井。 Y211-148封隔器 1、概述:从型号看这种封隔器是一种压缩式、单向卡瓦支撑、下放管柱座封、上提管柱解封的封隔器。具有起下顺利,中途不误座、座封、解封操作简单、密封可靠、耐压高、通径大、摩擦阻力小等优点。 单独使用该封隔器可用于式油、找水、验串等。与支撑式封隔器组合使用,可用于分层采油或卡堵水层。如用于压裂、酸化,则需另接水力锚和反循环阀。 2、主要技术指标 工作压差 15Mpa 钢体最大外径148mm 工作温度120℃摩擦块自由外径 170mm 通径 62mm 适用套管内径 157-162mm 全长 1442mm 座封载荷 120-140Kg 自重 80Kg 连接扣型 27/8UPTBG 2.

几种封隔器技术参数及基本用途介绍

上海大华石化设备有限公司 基本用途及工作参数 封 隔 器 总 成 2009-05-20 发布 2009-05-20实施上海大华石化设备有限公司发布 批准:

一、用途 主要用于气井和油井的注水、堵水、酸化、压裂等工艺 施工。 二、基本结构 该封隔器主要由上接头、中心管、胶筒、活塞、液缸、 剪钉、剪钉座、下接头等组成。 三、工作原理 当流体从油管流入封隔器传压孔后,剪断剪钉,推动多 级活塞上行压缩胶筒,当油压高于套压10~15MPa时,封隔 器坐封,分隔措施层与保护层,当压力卸去后,胶筒在其自 身弹力及解封弹簧弹力作用下推动活塞下行即可收回解封。 四、主要技术参数 序号型号规格工作压力坐封压力最大外径适用通径总长工作温度适用套管 1 Y344-110 70MPa 2.5-5MPa ?110mm ?55mm 1845mm 120-150℃121-124mm 2 Y344-114 70MPa 2.5-5MPa ?114mm ?55mm 1845mm 120-150℃121-124mm 3 Y344-116 70MPa 2.5-5MPa ?116mm ?55mm 1845mm 120-150℃121-124mm 4 Y344-148 70MPa 2.5-5MPa ?148mm ?62mm 2010mm 120-150℃158-162mm

一、用途 该工具单独使用或与Y221/211(251型)联用,进 行分层试油,分层采油,分层卡水等作业,该工具的主 要优点在于结构简单,工具长度短,坐封可靠,操作特 别方便。 二、基本结构 该封隔器主要由上接头、顶胶环、密封胶筒、中心 管、顶胶环、密封接头、支承滑套等部件组成。 三、工作原理 将该工具支撑在井底或Y221/211上,下放管柱,加 压,剪断销钉,压缩胶筒,密封油套环空。需解封时, 直接上提管柱即可。 四、主要技术参数 序号型号规格工作压力坐封压力最大外径适用通径总长工作温度适用套管 1 Y111-9 2 35MPa 2.5-5MPa ?92mm ?55mm 626mm 120-150℃100-113mm 2 Y111-110 35MPa 2.5-5MPa ?110mm ?62mm 626mm 120-150℃121-124mm 3 Y111-11 4 35MPa 2.5-5MPa ?114mm ?62mm 626mm 120-150℃121-124mm 4 Y111-148 35MPa 2.5-5MPa ?148mm ?62mm 750mm 120-150℃158-162mm

水平井裸眼封隔器密封结构优化研究

2015年1月 第40卷第1期 润滑与密封LUBRICATIONENGINEERINGJan.2015Vol.40No.1 DOI:10.3969/j.issn.0254-0150.2015.01.018收稿日期:2014-04-18 作者简介:李斌(1963—),博士,副教授,主要从事岩石力学 研究、机电一体化技术及机械动力学研究.E-mail:swpulb@ 163.com.水平井裸眼封隔器密封结构优化研究 李 斌1 沈桓宇1 陈海涛2 马 强3 李 强1 (1.西南石油大学机电工程学院 四川成都610500; 2.中国石油川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院 四川广汉618300; 3.中国石油川庆钻探工程有限公司川西钻探公司 四川成都610015檿檿檿檿檿檿檿檿檿 ) 摘要:针对水平井压缩式裸眼封隔器存在的密封性差、坐封力低、胶筒与井壁间存在间隙等问题,对其密封结构 进行改进与优化,设计出一种凸球形隔环和凹球形胶筒组相结合的新型密封结构。运用ABAQUS软件模拟密封结构封隔器胶筒的坐封情况,获得胶筒组轴向接触压力的分布规律,并分析胶筒硬度和摩擦因数对接触压力的影响。结果表明:新型密封结构凸球形隔环在轴向压缩胶筒的同时也起径向压缩作用,提高了胶筒与井壁和中心管间的接触压力,增强了封隔器的密封性能;胶筒与井壁间的接触压力随着胶筒硬度和摩擦因数的增大而增大,但过大的摩擦因数会导致下胶筒接触压力明显减小,应选择硬度和摩擦因数合适的胶筒,从而保证封隔器的密封可靠性。 关键词:水平井;分段压裂;裸眼封隔器;密封结构 中图分类号:TE357;TB42 文献标志码:A 文章编号:0254-0150(2015)檿檿檿檿檿檿檿檿1-081-5ResearchonOptimizationofSealingStructureofOpen-holePackerin HorizontalWells LiBin1 ShenHuanyu1 ChenHaitao2 MaQiang3 LiQiang1 (1.SchoolofMechanicalandElectronicEngineering,SouthwestPetroleumUniversity,ChengduSichuan610500,China; 2.Safety,Environment,QualitySupervision&TestingResearchInstitute,CNPCChuanqingDrilling EngineeringCo.,Ltd.,GuanghanSichuan618300,China; 3.WesternSichuanDrillingCompany,CNPCChuanqingDrillingEngineeringCo.,Ltd.,ChengduSichuan610015,China) Abstract: Aimedatsomeproblemsofcompression-typeopen-holepackerofhorizontalwellssuchaspoorsealingper-formance,lowsettingforceandgapexistedbetweenrubberandwellwall,anewsealingstructurecomposedofconvexsphericalspacerringsandconcavesphericalrubberswasputforwardbyoptimizingandimprovingtheconventionalpackersealingstructure.ThesettingsituationofsealingstructureofpackersphericalrubberswassimulatedbyABAQUSsoftware,thedistributionregularitiesofcontactpressureoftherubbersinaxialdirectionwereobtained,andtheeffectsofhardnessofrubberandfrictioncoefficientoncontactpressurewereanalyzed.Theresultsshowthatthenewsealingstructureofconvexsphericalspacerringplaysaroleinradialcompressionandaxialcompressionofrubberatsametime,sothecontactpres-sureofrubberandwellwall,rubberandcentraltubeisimproved,thesealingperformanceofpackerisenhanced.Thecon-tactpressureofrubberandwellwallisincreasedalongwiththeincreasingofhardnessofrubberandfrictioncoefficient.However,toobigfrictioncoefficientwillleadtothedecreaseofcontactpressureofthelowerrubber,sorubberwithappro-priatehardnessandfrictioncoefficientmustbechosen,inordertoensurethereliabilityofsealingpacker. Keywords: horizontalwells;stagedfracturing;open-holepacker;sealingstructure 水平井裸眼完井分段压裂技术是一项先进的完井 技术,不仅能增加油气井产量,而且大大降低固井、 射孔作业所带来的成本和风险,同时还能减少对地层 的污染。中石油渤海钻探工程技术研究院研发的水平井裸眼完井分段压裂配套工具在苏里格气田的成功应用,预示着国产水平井分段压裂工具及压裂工艺进入了一个崭新的时期[1-3]。压缩式裸眼封隔器作为水平井分段压裂配套工具的重要组成部分,在多段压裂过程中的作用至关重要,其性能直接影响着压裂施工的效果[4-6]。随着钻井深度的不断提高,在越来越复杂的井底

常用封隔器使用说明

各型号封隔器使用说明书 一、DY245-150型封隔器 1、技术参数: 最大外径:150mm;座封压力:20MPa; 最大内径:36mm;解封力:40-60KN 丢手后通径:100mm;总长:1200mm; 工作压力:上压〈15MPa;下压〈10MPa 使用温度:350℃(高温) 2、结构: 封隔器采用水力座封,上提解封、丢手同时完成的结构。结构可分为座封、丢手、主体、解封四部分。座封部分主要是液动系统,可以产生足够的座封力。丢手部分由弹性爪、滑阀及支撑等部件组成,滑阀移动由销钉控制,剪断锁钉后滑阀将支撑件分开可保证准确的座封压力和足够的推动力,使丢手准确可靠。主体部分包括密封件、卡瓦、锥体及缩紧机构,密封件在350℃高温下长期使用密封可靠,卡瓦为单向卡瓦,锥体在上面解封容易,锁紧机构为双级锁紧,一级为单向锯齿牙块锁紧,由片状箍簧压紧,箍簧为耐高温材料制造,具有体积小、强度高、锁紧力大的特点;另一级为无级内卡瓦锁紧,可保证锥体只能单项移动,使封隔器能承受双向压差。解封部分由分瓣接头、解封打捞套组成,只有在下入专用工具才能解封,解封可以上提,也可以正转管柱来实现。 3、工作原理: 将管柱下到设计位置,投入钢球,用水泥车憋压,当压力达到一定值时,座封机构开始动作,推动密封件和锥体下移,紧锁机构锁紧,压力继续升高到23MPa,将滑阀销钉剪断,滑阀下移推出支撑部件,弹性爪失去支撑,同时管柱压力突然下降,上提管柱和封隔器丢手部分。 4、特点: 1) 可以承受上下压差; 2)能够承受较大的管柱负荷,遇阻时可承受较大的上提和下放吨位; 3)丢手简单可靠; 4)丢手后通径100mm,应用广范; 5)采用高温密封件在350℃及高温下长期工作。 5、用途: 1)用于管内防砂作悬挂器; 2)与其它封隔器一起使用可分层采油、分层注汽、调层,实现过泵工艺。 二、FXy445-114E可捞式压裂桥塞 1、技术参数: 最大刚体外径:114mm;座封压力:22+2MPa; 工作套管内径:121-124mm;解封力:70+10KN 丢手后通径:100mm;总长:1200mm; 工作压力:上压差70MPa;下压差35MPa 工作温度:<120℃联接扣型:上端2 7/8 TBG母扣 2、工作原理: 该工具把送封工具和封堵工具设计为一体。液压坐封,步进锁定,双向卡瓦,下具解封。 3、特点: 1)设有抗阻机构;

井下打捞工具手册 精品

一、公锥 1名称型号:GZ105-1公锥 2、用途:专门从油管、钻杆、套铣筒、封隔器等有孔落物的内孔进行造扣打捞的工具。主要用于有接箍的油管或厚壁管类落物。 3、结构:公锥是长锥形整体结构,分接头和打捞丝扣两部分。接头上部有与钻杆相连接的螺纹,有正反扣标志槽,便于归类与识别。 4、原理:当公锥进入打捞内孔之后,加适当钻压并转动钻具,迫使打捞丝扣挤压吃入落物内壁进行造扣。当所造之扣能承受一定的拉力和扭距时,可采取上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。 5、技术规范: (1)规格型号:GZ105-1 (2)外形尺寸:?105mmx535mm (3)接头螺纹:NC31(210)(4)使用规范及性能参数:㈠打捞螺纹表面硬度HRC60-65. ㈡抗拉极限:大于等于932Mpa. ㈢冲击韧性:大于等于58.8S/cm3. ㈣打捞直径:54-77mm。 6、操作方法: 当工具下至鱼顶上部1-2m时,开泵循环,并逐渐下放工具至鱼顶,观察泵压变化。如泵压突然上升,指重表悬重下降,说明公锥进入鱼腔,可以进行造扣打捞。如果悬重逐步下降而泵压并无变化,说明公锥插入鱼腔外壁的套管环形空间,应上提钻柱,然后转动管柱,重对鱼腔,直至悬重与泵压均有明显变化(公锥入腔),才能加压造扣进行打捞。打捞鱼腔畅通,泵压无明显变化的落鱼时,应增加扶正找中接头或采用引鞋结构,以防止造扣位置错误,酿成事故。 7、注意事项: 打捞操作时,不允许猛顿鱼顶,以防将鱼顶或打捞螺纹顿坏。尤其应注意分析判断造扣螺纹位置,切忌在落鱼外壁与套管内壁的环行空间造扣,以避免造成严重后果。

二、母锥 1、名称型号:MZ/NC31-1母锥 2、用途:母锥是一种专门从油管、钻杆等管状落物外壁进行造扣打捞的工具。可用于无内孔或内孔堵死的圆柱形落物进行打捞。 3、结构:母锥是长筒形整体结构,由上接头与本体两部分构成。上接头有正反扣标志槽(一道槽为正扣。两道槽为反扣),本体内锥面上有打捞螺纹。 4、原理:母锥工作原理与公锥相同,均依靠打捞丝扣在钻压与扭距作用下,吃入落物外壁造扣,将落物捞出。造扣机理为挤压吃入,不产生切削。 5、技术规范

压裂常用的井下工具

目前压裂常用的井下工具有那些? 各有什么作用? 目前压裂常用的井下工具主要有:封隔器、导压喷砂器、水力锚、 直嘴子及其它辅助工具。 它们的作用是: 封隔器:用于分层压裂,将其下入射孔段底部1.5米左右。 对于上部套管需要保护的井,要下入保护上部套管的封隔器, 使封隔器上部套管在压裂时不承受高压。 导压喷砂器:是与封隔器配套使用一次完成多层分压的喷砂工具。 作用:控制施工排量、产生压差。改变压裂液流动方向。 水力锚:用于压裂施工时,固定管柱,防止管柱由于高压断脱在井内 造成事故。 固定管柱,防止油管受压后上顶、产生弯曲、变形。 帮助封隔器工作,保护封隔器胶筒不因油管位移产生破裂失封,致使压裂失败。 直嘴子:控制施工排量。 产生压差,利于封隔器工作。 井下处常用压裂井下工具 压裂施工井下工具分类 ?封隔器 ?控制类工具 第一部分:封隔器 1、K344型封隔器 1)作用:该封隔器适用于中深井的合层、任意一层或分层的压裂与酸化,可以组成一次分压多层的压裂管柱和一次分酸多层的酸化施工管柱。 2)结构 主要有上接头、胶筒座、胶筒、中心管、“O”型胶圈、滤网、下接头等。(如图1所示) 图1 K344型封隔器结构图 3)工作原理 封隔器下入井下设计深度后,从油管内加液压,高压液体经过滤网、下接头的孔眼和中心管的水槽作用在胶筒的内腔。由于此压力大于油、套管环形空间的压力而形成压力差。在此压差的作用下,胶筒胀大将油套管环形空间封隔住。解封时只需泄掉油管内的高压,使油管与油套管环形空间的压力平衡,胶筒靠本身的弹力收回便可解封。 4)K344-115型封隔器主要技术参数(见表1) 表1 K344-115主要技术参数表 最大外径,mm φ115 最小通径,mm φ55 长度,mm 926 坐封压力,MPa 0.5~1.5 工作压力,MPa 35 工作温度,℃90

封隔器的分类

常用封隔器介绍 一、封隔器的分类 1、分类方法 按封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。 2、分类: (1)自封式:靠封隔件外径与套管内径的过盈和工作压差实现密封的封隔器。 (2)压缩式:靠轴向力压缩封隔件,使封隔件外径变大实现密封。(3)扩张式:靠径向力作用与封隔件内腔液压,使封隔件外径扩大实现密封。 (4)组合式:由自封式、压缩式、扩张式任意组合实现密封的封隔器。 二、封隔器型号编制方法 1、编制方法 按封隔器分类代号、固定方式、坐封方式代号、解封方式代号及封隔器钢体外径、工作温度/工作压差六个参数依次排列,进行型号编制,其形式如下: 2、代号说明: (1)分类代号:用分类名称第一个汉字的汉语拼音大写字母表示,组合式用的分类代号组合表示,见表1:

(2)固定方式代号:用阿拉伯数字表示,见下表2: (3)坐封方式代号:用阿拉伯数字表示,见表3: (4)解封方式代号:用阿拉伯数字表示,见表4: 3、应用举例 例1:Y211-114-120/15型封隔器,表示该封隔器为压缩式,单向卡瓦,提放管柱坐封、提放管柱解封、钢体最大外径为114mm,工作温度为120℃,工作压力为15MPa。 例2:YK341-114-90/100型封隔器,表示封隔器为压缩、扩张组合式,悬挂或固定,液压坐封,提放管柱解封,钢体最大外径为114mm,工作温度为90℃,工作压力为100MPa。 三、封隔器通用技术条件 1、封隔器基本参数 (1)工作压力:工作压力数值见下表(单位MPa):

(2)工作温度:工作温度数值见下表(单位℃): (3)钢体最大外径:钢体最大外径从下表中优选(单位mm): (4)钢体内通径:钢体通径优先从下表中选取(单位mm) 2、使用要求 (1)使用封隔器时,必须检查合格证,并存档。 (2)封隔件、密封件不得超过有效期使用。 (3)封隔器下井时,如果井况不清,必须通井。 (4)起下封隔器,必须装指重表或拉力计。 (5)封隔器下入井内位置必须符合井下管柱结构图的设计要求。(6)封隔器管柱的连接螺纹必须涂螺纹密封脂。 (7)封隔器的下井速度不得超过1-1.2m/s,且操作平稳。 (8)必须按使用说明书要求使用封隔器。 (9)封隔器下井深度,一律以封隔器件上端面为基准。 (10)封隔器要避免套管接箍位置。 四、常用封隔器介绍:

水平井套铣打捞封隔器关键技术

水平井套铣打捞封隔器关键技术 本文结合胜利油田水平井井斜和摩阻大、水平段长、不易起下钻等作业难题,通过优化修井钻具、优化套铣打捞技术、优化修井液体系和优化冲砂技术等关键技术研究,对水平井套铣打捞进行了简要探究。 标签:水平井;套铣打捞;修井作业 水平井因特殊井身结构,在油田开发中应用广泛,当前在油田应用不断增加,但裸眼水平井长期投产后易出现套管穿孔或变形、井筒出砂、落物等问题。因此,要结合水平井井下打捞作业特点和难点,对水平井套铣打捞封隔器关键技术进行研究。本文就以胜利油田某裸眼水平井套铣打捞为例进行了分析。 1 水平井套铣打捞技术特点和难点 研究油井为热采调整水平井,目标储层為泥岩与粉砂细砂岩互层,有300m 裸眼段,防砂采用砾石填充,完井后下入注采一趟管柱启泵生产。电泵生产后频繁停泵,检查是过载造成,关井后注热开采,井口以7t/h速度注热、注入温度240℃,随后焖井放喷生产,产液量增加到150m3/d,日产油超过110m3,含水率降到约25%且井口产液不含砂。但迅速出现产液下降,反洗井生产后井口大量含砂,判断为防砂筛管破裂,冲砂作业后依旧大量出砂,无法继续进行作业,需要更换防砂筛管。 综合区块地质情况,该井修井打捞作业难点为:一是井壁不稳定。套铣作业因铣管刚度较大,裸眼段和水平段井壁易形成“大肚子”或出现新井眼,狗腿较大造成起下钻易遇卡。二是直井作业措施无法实施。造斜段使井口上提、旋转等作用力无法往下传递,直井中大力上提、套铣、活动解卡等作业措施无法实施。三是打捞工具偏心严重。起下钻易磨损,公锥、卡瓦打捞矛等磨损后易影响打捞效果。四是易发生井下复杂事故。因水平井特殊井身结构,复杂受力状况会造成打捞管柱井下断裂、断脱,且井口钻压施加困难,顶部封隔器打捞需结合复位震击器和震击对落鱼解卡力等考虑震击器设置位置。五是作业状况复杂。直井防砂筛管一般长10-100m,打捞比较困难,水平井井身复杂、筛管长,打捞更加困难。 2 水平井套铣打捞作业关键技术 2.1优化修井钻具。 该井选择打捞工具组合由上往下依次为钻杆、加重钻杆、钻铤、钻杆、滚子减扭器、钻杆、加重钻杆、震击器、钻杆、安全接头、扶正器、打捞工具。应用要点为:一是合理选择钻杆,结合水平井修井风险系数较高的特点,选择Ф127mmG-105钻杆或Ф88.9mmS-135钻杆,后者抗拉载荷达1700kN,符合施工要求。二是合理放置钻铤,钻铤对施加钻压有重要影响,要尽量选择井斜45度以内、狗腿度4度/30m以内位置安放,以20-30根钻铤为宜。切忌安放在水平

RTTS(Y221)封隔器

(Y221)封隔器 Y221封隔器是一种大通径、可封隔双向压力的悬挂式封隔器。设计用作地层测试、酸化、注水泥塞井作业,大通径使在只有较小的压降下泵过大量流体,并可通过过油管射孔枪。因此RTTS封隔器在一次下井中可完成各种功能作业。 宝鸡盟泰石油机械有限公司生产的RTTS封隔器外径有9_5/8"、7_5/8"、7"、5_1/2"、5",可适合不同规格的套管的需要。 一、结构特点: RTTS封隔器主要由J形槽换位机构、机械卡瓦、封隔胶筒和液压锚定机构组成。当井下地层压力大于液柱压力时,封隔器液压锚伸出卡在套管壁上,可防止封隔器下部压力过大时推动封隔器使工具推出井眼或失封。其次还配有摩擦块和自动J形槽套结构。解封前,先使封隔器上下压力平衡,然后上提直接解封。 二、规格及技术参数

三、工作原理 通常RTTS封隔器的工作程序如下: 1、下井之前将封隔器悬挂起来,将摩擦块套筒上下动作数次,检查机械卡瓦是否动作灵活。 2、当准备下井时,封隔器J形槽置于锁定位置,即凸耳位于J形槽的钩尖位置,卡瓦处于收缩状态。 3、下井过程中,若有遇阻,应立即上提管柱; 4、当工具到达测试位置准备操作时,先将工具下放到稍低于坐封位置,然后将工具提到坐封位置。 5、右旋管柱若干圈,保证在井下工具仅需转动1/4圈即可。 管柱保持右旋扭矩,下放管柱重量,直到封隔器机械卡瓦开始承受管柱重量为止。 继续下放管柱,直到封隔器上承受希望的坐封重量,工具处于工作状态。 6、测试结束,解封封隔器时,首先平衡封隔器上下的压力(若与常闭阀配合,则先投入相应的球,油管内打压,打开常闭阀,平衡封隔器上下压力),然后上提管柱解封。 四、保养与调试 ①每次作业后,都应将工具完全拆开、清洗.用肉眼检查所有的密封面和接头丝扣是否有损坏.已发现所有有损坏了的部件都应更换。 ②按图纸组装,堵死两端,试内压35MPa,保压3min,应无渗漏与

裸眼封隔器

水平井分段压裂裸眼封隔器的研究与应用 水平井裸眼分段压裂是一项先进的完井工艺技术,是低压、低渗透油气藏开发的重要增产措施之一,近年来在国内开始推广应用。水平井裸眼分段压裂工具是实现这项工艺技术的核心硬件,该技术被少数国外公司垄断,国内自主研发尚处于起步阶段。此前,用传统工具和工艺改造水平井,耗时长、产量低,用国外先进技术和工艺改造水平井效果虽好,但费用太高。为此,渤海钻探工程技术研究院研发了水平井裸眼完井分段压裂配套工具并在苏里格地区成功应用,预示着国产水平井分段压裂工具及压裂工艺进入了一个崭新的时期。裸眼封隔器作为水平井分段压裂配套工具的重要组成部分,在多段压裂过程中的作用至关重要,其性能直接影响着压裂施工的效果。为此对裸眼封隔器的一些关键部分进行了缜密的设计。 1裸眼封隔器的研制 苏里格气藏具有低压低渗透、开采难度大的特点,4000 m 井底温度达到 130 ℃。水平井分段压裂时,裸眼封隔器的工作位置处于水平裸眼段,井底情况复杂、地层压力高。封隔器下入过程中,在井壁摩擦及管内液柱压力的作用下比较容易损坏胶筒和提前坐封,同时由于裸眼段井径变化大,使用密封胶筒较短的常规压缩式封隔器可能会导致坐封不完全,影响后期的压裂施工。针对上述情况,设计了开启阀式扩张封隔器,该封隔器将开启阀与单流阀综合利用,封隔器开启压力根据施工井的具体情况进行调节,能有效地防止下井过程中封隔器提前打开并坐封的现象;单流阀的设计使液体单向流入密封胶筒并防止回流,在后期打开压差滑套和压裂作业时即使压力骤增也可继续通过单流阀向密封胶筒内单向泵 入液体,使胶筒充分膨胀,加强密封效果。该封隔器具有外径小、密封段长的特点,不但有利于工具的顺利下入,而且长密封胶筒与裸眼地层有更大的接触面积,更好地保证完全密封。 2技术分析 2.1结构及工作原理 水平井裸眼完井分段压裂专用裸眼封隔器结构,该封隔器在现场配合自主研发的悬挂器、投球滑套、压差滑套、坐封球座等使用。现场应用时根据地质情况对分段压裂的段数进行调整,根据段数的不同对投球滑套和裸眼封隔器数量进行改变,以满足不同情况的分段压裂施工要求。封隔器下到预定位置后,由油管内投球使球坐于坐封球座上;井口打压注入液体,当压力打到8~10 MPa 时,开启阀芯上的销钉被剪断,开启阀被打开;液体经过中心管的进液孔把单流阀推开,进入中心管与胶筒之间的环形腔内使胶筒膨胀坐封,当内压达到设定值时,封隔器坐封完毕,可进行后续作业。 2.2主要技术参数及性能特点 2.2.1主要技术参数封隔器总长2600 mm;密封段长1500 mm;最大外径?146 mm;最小通径?50mm;启动压力8~10 MPa;坐封压力25 MPa;胶筒外径?144 mm;最高工作温度150 ℃;最大工作压力80 MPa。 2.2.2性能特点(1)易坐封,具有下井过程防坐封设计;(2)承压差大;(3)适应性强,小直径封隔器可密封大直径井眼,最大能密封?180 mm 井眼,且对井眼规则程度要求不严格;(4)密封段长,具有一定自身锚定能力,密封能力好,承受压差可靠;(5)使用寿命长,性能可靠,在前期室内试验过程中封隔器完全坐封在套管中放置3 个月后,验证其密封性能及锚定力,使用拉拔机拉到80 t,封隔器和套管之间移动距离不超过2 mm。

封隔器

用途 P-T封隔器主要用于地层测试、酸化、压裂、分层挤注等工艺中。 工作原理 P-T封隔器主要由旁通、密封元件和卡瓦总成三部分组成。封隔器下井时,凸耳是在自动槽的短槽之中,摩擦块始终与套管内壁紧贴,胶筒处于自由状态,旁通道是打开的。当封隔器下至预定井深时,先上提管柱,使凸耳在短槽的下部位置,再右旋管柱1-3圈,在保持扭矩的同时,下放管柱加压缩负荷。由于管柱旋转,凸耳到长槽内,加压时座封芯轴向下移动,端面密封与密封唇吻合而关闭旁通,继续加压,锥体下行使卡瓦胀开,卡瓦上的合金块的棱角嵌入套管壁,使胶筒受力膨胀,密封油套管环形空间。解封时,只要上提管柱,即可起出封隔器。 主要技术参数 注意事项 1、在运输与搬运时,不允许碰撞避免雨淋和潮湿。 2、在贮存时应远离热源,不得接触酸、碱、盐等腐蚀性物质。 3、每次使用后,应拆卸各零部件清洗干净再重新装配,装配时更换胶筒,螺纹连接处都必须涂润滑脂。

用途 Y111型封隔器可用于分层试油、采油、卡堵水和酸化等工艺中,它不仅能单独使用,也可以与卡瓦封隔器配套使用。 工作原理 封隔器下到设计位置后,上提管柱一定高度,然后下放管柱,由于封隔器下部管柱受外力支撑,部分油管重量先关闭封隔器旁通然后压缩封隔器密封件,使密封件径向胀大,达到密封油套管环形空间的目的。上提管柱,封隔器旁通先打开,封隔器上下连通,压力平衡,封隔器胶筒恢复原状,即可起出。 主要技术参数 注意事项 1、在运输与搬运时,不允许碰撞避免雨淋和潮湿。 2、在贮存时应远离热源,不得接触酸、碱、盐等腐蚀性物质。 3、每次使用后,应拆卸各零部件清洗干净再重新装配,装配时更换胶筒、胶圈,螺纹连接处都必须涂润滑脂。 Y221型封隔器

井下封隔器知识

井下封隔器知识 分隔油层是用分层管柱及其工具实现的,封隔器是在套管里分隔油层的重要工具。 一、封隔器的基本概念 在油田的井筒里密封井内工作管柱与井筒内环形空间的封隔工具称 为封隔器。 1、封隔器性能的基本要求 对可取出的封隔器性能的基本要求是下的去、能密封、耐的久、起得出和配套多级使用。 2、封隔器的的基本参数 包括工作压力、温度、钢体最大外径和通经四个基本参数。 3、封隔器作用 封隔器主要元件是胶皮筒,通过水力或机械的作用、使胶皮筒膨胀密封油、套管环形空间,把上、下油层分隔开,达到某种施工的目的,这就是封隔器的主要作用。 二、封隔器型号编制方法 1、封隔器的分类: 封隔器的分类主要是按封隔器上的封隔件的工作原理来分类。可分为自封式、压缩式、扩张式和楔入式四类。 (1)自封式:靠封隔件外径与套管的过盈和压差以实现密封的封隔器。

帕),胶皮筒扩张,密封油套环形空间(压差的产生是通过配水器打开定压阀损失压力而造成的)。 (4)技术规范 a.工作压力25兆帕、工作温度70摄氏度; b.适用套管为139~145mm; c.最大外经113mm; d.管内经62mm; e.总长度923mm; f.两端连接螺纹适用于2 1/2英寸; g.胶皮筒外经为110mm,在0.5兆帕作用下,扩张直径为146~155mm。 2、k344-114(原457-9)型 (1)性能:常与喷砂器等工具配套使用,用于注水井的压裂、酸化、找窜、封窜上。 (2)结构:由上接头、“○”型圈、胶筒座、硫化芯子、胶筒、中心筒、滤网罩和下接头等组成。 (3)工作原理:从油管加液压,液压经滤网罩、下接头的孔眼和中心管的水槽,作用于胶筒内腔,从而使胶筒胀大,密封油套管环形空间,是压裂、酸化不可缺少的工具。 (4)技术规范 a.工作压力45兆帕。

Y531封隔器使用指南

Y531型压裂封隔器使用说明 一、结构原理 Y531型封隔器是一种封上压下的压裂专用封隔器,主要用于封隔上部层段和保护上部套管,它由上接头、反循环阀、锚定总成、密封总成组成,坐封方式为投球打压使内部机构释放实现坐封,泄压解封。 二、用途及特点 Y531型封隔器主要用于压裂、酸化施工。属自封式封隔器,无支撑卡瓦,坐封过程中不活动管柱,仅需投球释放部分机构即可,对斜井特别适用;它集反循环总成、水力锚总成于一身,整体尺寸较小。工具的反循环总成可保证施工过程中发生砂堵时不动管柱实现反洗井,避免工具被卡事故的发生。 三、基本参数及主要技术指标 四、使用方法及注意事项 (一)井筒准备 1、通井:用标准通井规通至设计井深,提出通井规后检查有无划痕。 2、刮削:在封隔器坐封位置反复刮削3-5次。 3、洗井:将刮削物彻底清洗干净。 (二)下封隔器 1、管柱结构由下到上:球篮+尾管+封隔器+压裂管柱至井口。 注:尽量少带尾管,以防压裂施工发生砂堵时压裂砂埋尾管造成卡钻。 2、下封隔器管柱时每小时不超过30根。 3、封隔器下到位后,清水反洗井一周。 (三)坐封、验封 1、坐封位置避开套管接箍。

2、投球20-30分钟后,用泵车打压8-12MPa关闭反循环阀,继续打压释放密封总成,井口不再出水即验封成功。 (四)打平衡压力10-15 MPa。 (五)解封 1、解封前反洗井一周。 2、直接上提管柱即可解封。 (六)压裂施工时发生砂堵的处理方法 压裂施工发生砂堵时采取如下处理方法: 1、停止压裂施工; 2、放油管压力至零; 3、放套管压力至零; 4、接水泥车反洗井管线进行反洗井; 5、如能洗通则彻底洗井,将油管内的压裂砂全部洗出,然后解封上提油管; 6、如洗井不通,则立即解封上提油管(因为此封隔器有大胶筒,压裂砂不会返至封隔器上部)。 (七)缺点 由于此封隔器下部有丝堵,所以,不能测压后井温和软探砂面。

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