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[摘要]:目前,为了提高单井产量,降低成本,油田开始大量钻多分支水平井。而多分支水平井工艺的关键是封隔器及配套工具,主井眼考虑到要下入双管,为了第二趟管柱能够下入顺利,应尽量使第一趟管柱处于伸直状态,封隔器应采用液压坐封,所以研制了此种双管分采封隔器,该封隔器是提供一种具有多个采油通道的多通道封隔器,以解决现有的封隔器难以对不同分支的开采实现有效的封隔,本文主要介绍此种封隔器的结构与特点。
[关键词]:多分支井 水平井 双管封隔器
中图分类号:F416.4 文献标识码:F 文章编号:1009-914X(2012)29- 0057 -01
分支井是一口从主井筒钻出,且回接到主井筒内的1个以上水平或斜分支井筒的井[1]。分支井可以是新井,也可利用老井侧钻形成。主井眼可以是直井、定向斜井,也可以是水平井。根据对辽河油田多分支水平井情况前期的调研及研究论证,认为目前解决分支井分采工艺的可行方案是:双管分采,一支机采,一支自喷。具体工藝是: 双管井口,双管封隔器,分支封隔器,导向器及配套的扶正器等工具组成。施工方案是先将双管封隔器,分支封隔器,导向器及配套的扶正器等工具下入完成上分支管柱的施工,然后在下第二趟管柱。不同时下双管,主要考虑上分支导向进入要靠旋转下放进入。
为配合辽河油田多分支水平井的分采的需要,我们设计研制了主井眼多分支双管分采封隔器,试验成功。
1、封隔器的结构
2、工作原理
封隔器下至设计位置后,从油管加压,液压力经主管传压孔传入封隔器液缸后,推动活塞下行将卡瓦撑开并锚定在套管上,同时上活塞锁块被释放,此时,液压力继续推动活塞下行,压缩封隔件,密封油套环空。当压力达到20MPa时封隔器坐封完毕。解封时,上提管柱,锚定机构不动,中心管随管柱一起上行,剪断解封销钉,释放解封块,再上行,上拔锥体。卡瓦脱离套管,封隔器解封。
3、主要技术指标:
4、结构特点
(1)多分支水平井特种封隔器耐压25MPa,耐温120℃,最大外径210mm,可以用时下入两套不同规格的管柱,能够满足分采工艺要求。
(2)多分支水平井特种封隔器是采用静液压坐封原理工作的,受油套压力影响的上下两级活塞在坐封过程中始终在液柱压力作用下压缩胶筒,借此压力的作用可以消除胶筒应力松驰对封隔器密封性能的影响;同时,由于解封滑套的作用,使封隔器在上提过程中能保持释放状态。
(3)多分支水平井特种封隔器具有防阻装置,可以防止工具在下并的过程中由于静液压作用产生中途坐封现象。
(4)多分支水平井特种封隔器解封机构处在与工作流体隔绝的状态下,机具可以在流体物性较为恶劣的条件下工作,解封较灵活,可靠。
5、试验
5.1 试验准备
5.2 封隔器动作性能
将组装合格的封隔器放入试验套管内,封隔器下部接死堵,上部接打压管线及试压泵。开始打压,压力升至6MPa,坐封剪钉剪断,继续打压8MPa,听到锁紧装置动作,卡瓦开始撑开到套管壁上,继续打压至25MPa,测量行程为50mm(理论行程为55 mm),继续打压行程不变,证明胶筒及卡瓦完全贴合到套管上。泄压,行程没有变化。将套管固定,给封隔器上接头以拉力,上接头的解封销钉剪断,继续拉,卡瓦与套管脱开,在胶筒弹力及拉力作用下,卡瓦与套管完全脱开,封隔器拉出试验套管。
5.3 封隔器密封及强度试验
将动作试验合格的封隔器放入能够进行密封及强度试验的试验套管内,对封隔器进行坐封,坐封完成后,先对封隔器下部的环空加压,加压至27MPa,稳压5min,没有渗漏及压力降。泄压,对封隔器上部的环空加压,加压至25MPa,稳压5min,没有渗漏及压力降。泄压对封隔器加压至30MPa,封隔器没有移动及损坏。泄压,起出封隔器,检查胶筒、卡瓦、锁紧环等部件,一切正常。
在实验室进行20次试验中,密封成功率为95%,解封成功率为100%,证明此双管注水封隔器设计合理,使用可靠,达到了预期目标,此封隔器可以进入现场进行试验应用,具有良好的应用前景。
6、结论与建议
6.1该封隔器可以分采两分支井,封隔器密封效果良好,解封可靠,提高采收率,有效开采水平多分支井。
6.2该封隔器具有多个采油通道的多通道封隔器,两个采油通道互不包含,互不干涉,即使其中一个通道出现问题也不会影响另外一个通道的开采,隔离开采的效果更好。
6.3该封隔器不但可以用在多分支水平井分采工艺技术中,也可以应用于其它工艺技术,提高采收率。
参考文献:
[1]王家宏,中国水平井技术应用评价及实例分析,北京:石油工业出版社,2002。
[2]万仁溥,主编,采油工程手册[M],北京:石油工业出版社,2000.8。
[关键词]:多分支井 水平井 双管封隔器
中图分类号:F416.4 文献标识码:F 文章编号:1009-914X(2012)29- 0057 -01
分支井是一口从主井筒钻出,且回接到主井筒内的1个以上水平或斜分支井筒的井[1]。分支井可以是新井,也可利用老井侧钻形成。主井眼可以是直井、定向斜井,也可以是水平井。根据对辽河油田多分支水平井情况前期的调研及研究论证,认为目前解决分支井分采工艺的可行方案是:双管分采,一支机采,一支自喷。具体工藝是: 双管井口,双管封隔器,分支封隔器,导向器及配套的扶正器等工具组成。施工方案是先将双管封隔器,分支封隔器,导向器及配套的扶正器等工具下入完成上分支管柱的施工,然后在下第二趟管柱。不同时下双管,主要考虑上分支导向进入要靠旋转下放进入。
为配合辽河油田多分支水平井的分采的需要,我们设计研制了主井眼多分支双管分采封隔器,试验成功。
1、封隔器的结构
2、工作原理
封隔器下至设计位置后,从油管加压,液压力经主管传压孔传入封隔器液缸后,推动活塞下行将卡瓦撑开并锚定在套管上,同时上活塞锁块被释放,此时,液压力继续推动活塞下行,压缩封隔件,密封油套环空。当压力达到20MPa时封隔器坐封完毕。解封时,上提管柱,锚定机构不动,中心管随管柱一起上行,剪断解封销钉,释放解封块,再上行,上拔锥体。卡瓦脱离套管,封隔器解封。
3、主要技术指标:
4、结构特点
(1)多分支水平井特种封隔器耐压25MPa,耐温120℃,最大外径210mm,可以用时下入两套不同规格的管柱,能够满足分采工艺要求。
(2)多分支水平井特种封隔器是采用静液压坐封原理工作的,受油套压力影响的上下两级活塞在坐封过程中始终在液柱压力作用下压缩胶筒,借此压力的作用可以消除胶筒应力松驰对封隔器密封性能的影响;同时,由于解封滑套的作用,使封隔器在上提过程中能保持释放状态。
(3)多分支水平井特种封隔器具有防阻装置,可以防止工具在下并的过程中由于静液压作用产生中途坐封现象。
(4)多分支水平井特种封隔器解封机构处在与工作流体隔绝的状态下,机具可以在流体物性较为恶劣的条件下工作,解封较灵活,可靠。
5、试验
5.1 试验准备
5.2 封隔器动作性能
将组装合格的封隔器放入试验套管内,封隔器下部接死堵,上部接打压管线及试压泵。开始打压,压力升至6MPa,坐封剪钉剪断,继续打压8MPa,听到锁紧装置动作,卡瓦开始撑开到套管壁上,继续打压至25MPa,测量行程为50mm(理论行程为55 mm),继续打压行程不变,证明胶筒及卡瓦完全贴合到套管上。泄压,行程没有变化。将套管固定,给封隔器上接头以拉力,上接头的解封销钉剪断,继续拉,卡瓦与套管脱开,在胶筒弹力及拉力作用下,卡瓦与套管完全脱开,封隔器拉出试验套管。
5.3 封隔器密封及强度试验
将动作试验合格的封隔器放入能够进行密封及强度试验的试验套管内,对封隔器进行坐封,坐封完成后,先对封隔器下部的环空加压,加压至27MPa,稳压5min,没有渗漏及压力降。泄压,对封隔器上部的环空加压,加压至25MPa,稳压5min,没有渗漏及压力降。泄压对封隔器加压至30MPa,封隔器没有移动及损坏。泄压,起出封隔器,检查胶筒、卡瓦、锁紧环等部件,一切正常。
在实验室进行20次试验中,密封成功率为95%,解封成功率为100%,证明此双管注水封隔器设计合理,使用可靠,达到了预期目标,此封隔器可以进入现场进行试验应用,具有良好的应用前景。
6、结论与建议
6.1该封隔器可以分采两分支井,封隔器密封效果良好,解封可靠,提高采收率,有效开采水平多分支井。
6.2该封隔器具有多个采油通道的多通道封隔器,两个采油通道互不包含,互不干涉,即使其中一个通道出现问题也不会影响另外一个通道的开采,隔离开采的效果更好。
6.3该封隔器不但可以用在多分支水平井分采工艺技术中,也可以应用于其它工艺技术,提高采收率。
参考文献:
[1]王家宏,中国水平井技术应用评价及实例分析,北京:石油工业出版社,2002。
[2]万仁溥,主编,采油工程手册[M],北京:石油工业出版社,2000.8。