摘 要:随着油田进入中后期开发阶段的到来,分层改造措施的应用必将越来越广泛。其中分层酸化就是重要的措施之一。根据分层酸化工艺的要求,酸化施工前,需液压坐封封隔器,因此需要节流器的初始启动压力应大于封隔器坐封压力。酸化施工后,需反洗井,替出井内酸液,因此需要使用可洗井封隔器,并且反洗井时需要将节流器关闭。在此前提下,设计出一种满足分层酸化工艺需要的新型节流器,经中间及现场试验,表明该工具结构设计合理,性能安全可靠。
　　关键词:分层;酸化压裂;井下工具;节流器
　　
　　当油田进入开发中后期,为实现油田的稳产、增产多种油水井的改造措施已频繁应用。酸化压裂是油田改造措施中应用最广泛的措施之一,由现场经验得出对于拥有多个油、水层的井,进行全井酸化压裂,其效果是很不理想的,究其原因,则是因为全井酸化压裂只能对多个层段中,压力最小的层段进行充分或过分的改造,而其他的层段则没能得到充分的改造,因此对于拥有多个层段的油水井,需要进行分层酸化压裂,使其每个层段都能够得到充分的改造,从而达到预期的效果。研制的分层酸化用节流器就是配套分层酸化压裂施工过程的主要工具之一,经中间试验与现场应用试验表明,该工具在配套分层酸化、压裂施工中,能够很好地满足施工要求。
　　
　　1、结构原理:
　　
　　结构原理图如图1所示:该工具主要由节流机构、压差启动机构以及芯管等组成,节流机构包括弹簧、活塞、活塞套等组成;压差机构主要由活塞、活塞套等组成。
　　
　　


　　2、工作原理
　　
　　该工具有两种工作状态,以满足分层酸压的施工。
　　(1)不带芯管工作原理。
　　不带芯管即当芯管未安装时,从油管憋压,压差启动机构动作,当压力达一定值后(该值至少应满足封隔器坐封要求),活塞上行剪断销钉。继续加压时,节流机构动作,即活塞上行,压缩弹簧,当压力超过2MPa时,活塞移出活塞套,泄压,从而起到节流的作用。
　　当反洗井时,从油套环空加压,(活塞在弹簧的作用下与活塞套有一个初密封)活塞在油套环空压力与弹簧力的共同作用下,下行从而达到反洗井关闭的功能,处于不带芯管状态的节流器一般应用在最下层位上。
　　


　　(2)带芯管工作原理。
　　带芯管即安装有芯管的节流器。该状态的节流器需要投钢球才能动作,未投球之前能够承受高压而无动作。当酸压完最下层之后,停泵。从油管投入一定直径的钢球(φ30或φ45),待钢球到位后,从油管憋压,当压力达一定值后,芯管与钢球一起落下至封隔器处,此时节流器则由带芯状态转化为不带芯状态。此后的动作同前所述。处于该状态的节流器一般应用在除最下层的层位上,并且按芯管内孔的大小,应用位置亦不同。
　　主要工作参数
　　长度:637mm
　　两端扣型:2 7/8TBG油管扣
　　节流压差:1.5MPa～2MPa
　　节流器启动压差:15MPa
　　


　　结构特点
　　1、 该工具结构简单,性能可靠。
　　2、 该工具随芯管的有无及大小,可配套专用的可洗井封隔器等工具对含有2～3段油层的油井进行分层酸化压裂施工。
　　3、 中间试验:
　　该工具配套专用的可洗井封隔器,在胜利油田井下工具试验中心进行了相应的室内试验。室内试验管柱图如图2所示。
　　其中节流器2为不带芯管的节流器,节流器1为带芯管的节流器。
　　试验步骤:
　　1、 从油管加压,压力升至15MPa,突降,表明节流器2开启。
　　2、 继续加压2MPa后,压力不升,试压孔2有液体流出,试压孔1无溢流,表明封隔器坐封良好,节流器节流压力为2MPa。
　　3、 投φ45钢球,油管加压,压力升至15 MPa,突降,表明芯管下移及节流器1开启。
　　4、 继续加压2MPa后,压力不升,试压孔1有液体流出,试压孔2无溢流,表明节流器1节流压力为2MPa。
　　5、 关闭试压孔1与2,反洗井,油管溢流,表明反洗井成功。
　　6、 上提管柱,拉力上升4吨,封隔器解封,管柱顺利起出。
　　通过室内试验证明,该工具与可洗井封隔器等工具配套,能够完成分层酸化压裂工艺的要求。
　　现场试验:
　　在室内试验成功的前提下,在胜利油田纯梁采油厂的纯41-17井进行了现场试验。试验数据如下表:
　　从上表可以看出,分层酸化的效果非常明显。
　　随着油田多层、细分层油井的数量逐年增多,分层酸化压裂工艺措施的应用必将越来越广泛,该工艺对油田的稳产、增产必将做出巨大贡献。