【摘 要】
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随着国家能源需求的不断攀升和市场需求的日益增大,低渗透油气藏、页岩气藏等非常规能源的开发越来越受到重视,水平井分段压裂裸眼封隔器完井技术是低渗透油气藏开采井增产改造实施的核心技术。本文通过对国内外用于非常规油气藏开发的裸眼封隔器完井技术研究,结合裸眼封隔器分段压裂完井施工工艺,以适用于Φ149mm井眼的窄间隙为例研制了一套114型压缩式裸眼封隔器。通过理论分析及有限元模拟,根据设计目标的工作参数对
【基金项目】
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中国石油化工股份有限公司科技部攻关项目“水平井分段压裂压缩式裸眼封隔器研制”
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随着国家能源需求的不断攀升和市场需求的日益增大,低渗透油气藏、页岩气藏等非常规能源的开发越来越受到重视,水平井分段压裂裸眼封隔器完井技术是低渗透油气藏开采井增产改造实施的核心技术。本文通过对国内外用于非常规油气藏开发的裸眼封隔器完井技术研究,结合裸眼封隔器分段压裂完井施工工艺,以适用于Φ149mm井眼的窄间隙为例研制了一套114型压缩式裸眼封隔器。通过理论分析及有限元模拟,根据设计目标的工作参数对封隔器中各部件设计强度安全系数均满足要求;优选的双面螺纹卡簧防退锁紧机构设计合理,未出现应力集中问题。通过材料优选、室内试验等技术手段,进行了耐高温高压橡胶材料的优选及胶筒结构设计,建立了裸眼封隔器的性能评价方法。加工并装配了整体样机,不同边界条件下裸眼封隔器的仿真力学分析得出了坐封能力与胶筒密封性能的变化规律、不同井径和不同温度下、胶筒密封能力变化规律;地面性能试验结果表明,压缩式裸眼封隔器的胶筒机构、防退锁紧机构、耐高温耐高压封隔能力等性能均满足设计要求。在中石化华北分公司鄂尔多斯区块红河油田、大牛地气田、东胜气田等不同区块的40余口井中应用表明,地层打开和压裂压力明显,室内试验耐温可达170℃,最高施工压力达到了70MPa,各层段没有发生窜层,封隔效果良好,性能可靠,性价比高。完全实现了工业化应用,改变了国内高性能裸眼封隔器依赖进口的局面。
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