裸眼井封隔器及其应用
裸眼井封隔器及其应用
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、K3４4三种类型得裸眼井封隔器。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得水平,最高工作压差达到４７ＭPa,最高工作温度达到142℃。介绍了这三种封隔器得工作原理、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
因油气田开发得需要以及完井技术得发展,油气井尤其就就是碳酸盐岩等致密地层钻探得油气井,采用裸眼井完井得方式日益增多。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得增长。
裸眼井在钻井过程中,有时需要进行中途测试,以取得较为详细得资料,对地层进行更加准确得判断,由此决定就就是否追加投入,继续完成下步施工,从而节省不必要得开支。
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得油井得采油、堵水、措施作业等。在采油井中,勘探初期得探井往往使用一些特殊尺寸得套管完井,后期采油中这些井缺少配套得井下封隔器,裸眼井封隔器则能够满足这些井得酸化、压裂、注水、堵水和试油试气等分层措施作业得施工需求。工作原理
一、扩张式胶筒(一)结构其结构分三层,以弹性不锈钢片做叠层骨架,加以内胶筒、外筒组成。(二)主要特点1、扩张系数大,可以达到1、２~1、６,即可用小直径胶筒封隔大直径井眼。2、容易扩张和收缩,即易坐封和解封,胶筒压差为１～1、５MＰa即可实现封隔器胶筒得初封。3、耐高温１2５~１5０℃,最高达１8０℃。
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,可用于先期完井得裸眼井、套管侧钻开窗井、后期完井得裸眼井、组合套管井和特殊套管井得工艺措施中。
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。
(二)原理这种封隔器得结构简单,从油管内加液压,液体经中心管进液口进入胶筒内腔,从而使胶筒胀大坐封,封隔油套环形空间。放掉油管压力,封隔器胶筒回收,实现解封。三、Ｋ３41／34２型裸眼井封隔器(低压差液压坐封)(一)结构
由上接头、隔离环、解封销钉、中心管、控制阀、关闭弹簧、密封胶筒、下接头等组成。
(二)原理封隔器坐封时,中心管打压,当压力大于1MＰa时,压力液体通过进液口,推开控制阀,使胶筒扩张坐封。油管放压之后,控制阀回位关闭进液口,阻止进入胶筒内部得液体流回到中心管,使封隔器胶筒始终保持密封状态,不会因油管放压而解封,实现封隔器得长期井下密封。K341解封时直接上提油管,剪断解封销钉,中心管向上移动一段距离,泄压槽通过控制阀得内密封圈,中心管与胶筒之间形成得腔体内得液体排出,实现封隔器解封。
K342解封时顺时针旋转油管,打开反扣接头,中心管向上移动一段距离,泄压槽通过控制阀得内密封圈,中心管与胶筒之间形成得腔体内得液体排出,实现封隔器解封。
四、Ｋ３41／K34２型裸眼井封隔器(高压差投球坐封)
(一)结构
由上接头、坐封钢球、坐封剪环、初坐剪环、初坐剪钉、坐封剪钉、控制阀、解封销钉(Ｋ３４2就就是反扣接头)、中心管、关闭弹簧、密封胶筒、下接头等部分组成。
(二)原理
封隔器坐封之前,由于过流通道被坐封剪环关闭,中心管内部得压力不能够通过过流通道传递,所以,无论中心管或外部得压力都不可能使封隔器坐封,因此,可以进行大排量得正反向顶替泥浆和洗井等施工作业。
封隔器坐封时,首先从油管投球,然后油管打压,在压力得作用下,剪断剪钉,液体从过流通道进入,推动控制阀,打开中心管－胶筒得环形通道,液体进入胶筒内部,胶筒在压力得作用下扩张,实现封隔器得坐封。油管放压之后,控制阀回位关闭进液口,阻止进入胶筒内部得液体流回到中心管,使封隔器胶筒始终保持密封状态,实现封隔器得长期井下密封。
技术指标及技术特点
一、技术指标规格型号?K344/３42／３41
外?径,?mm?14８?128?80适应井径,?mm?160～２1５?14０～１90?9５～１27最大工作压力,ＭPa?50?40?２0
内?径,?mm?62?3０工作温度,?℃?１50
二、技术特点1、Ｋ342／K341型封隔器高压差投球坐封得裸眼井封隔器,适合泥浆顶替、完井管柱、地层预处理得酸压等施工。低压差液压坐封得裸眼井封隔器,能够组成多级封隔器管柱,完成裸眼