新型機(jī)械驗(yàn)套工藝技術(shù)及應(yīng)用

李慧敏　肖秋梅

一 、封隔器找漏工藝現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

封隔器找漏工藝就是將封隔器及其它配套工具下入井內(nèi)，利用封隔器將可能漏失的井段卡住，根據(jù)找漏目的從油管或套管內(nèi)打壓，通過(guò)壓力變化來(lái)確定漏失情況，在目前的技術(shù)條件下，封隔器找漏施工簡(jiǎn)單，結(jié)論準(zhǔn)確可靠，成功率高，是一種有效的找漏方法。

1.封隔器找漏工藝現(xiàn)狀

勝坨油田現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)常用雙水力壓差式封隔器（K344系列）或Y221和Y111封隔器組合找套管漏失點(diǎn)的上下界。常用驗(yàn)漏管柱主要由兩級(jí)K344封隔器（或Y221- 1 -Y111封隔器）和空心配水器等組成。按照如圖1所示工具連接順序?qū)Ⅱ?yàn)漏管柱下入預(yù)驗(yàn)漏井段，從油管內(nèi)正打壓，通過(guò)油管內(nèi)液體壓力變化情況判斷套管是否存在漏失點(diǎn)。

2.封隔器找漏工藝存在的問(wèn)題

根據(jù)找漏成功率及找漏使用封隔器的實(shí)際情況，發(fā)現(xiàn)找漏施工工藝存在以下問(wèn)題：

2.1現(xiàn)場(chǎng)施工K344封隔器找漏時(shí)油管液柱壓力釋放不出去，上提管柱膠筒不能收縮解封，在上提或下放管柱過(guò)程中造成K344封隔器膠筒與套管摩擦而破損，使找漏工作不能繼續(xù)進(jìn)行，單井驗(yàn)漏施工需要用多趟管柱和數(shù)個(gè)封隔器，造成找漏費(fèi)用增加，延長(zhǎng)單井施工周期。

2.2 Y221與Y111封隔器通常在反復(fù)上提下放座封與解封過(guò)程中，膠筒也同樣經(jīng)受不住考驗(yàn)，易損壞，一般只能驗(yàn)證一至二個(gè)漏失點(diǎn)，同樣需要用多趟管柱和數(shù)個(gè)封隔器，影響了生產(chǎn)和效益。由于淺部套管（800m以內(nèi)）找漏時(shí)，壓縮式封隔器無(wú)法滿足坐封重力，用該工藝找漏時(shí)無(wú)法應(yīng)用。

2.3雖然皮碗式封隔器對(duì)淺部套管找漏成功率較高，但是它只適合于淺部套管找漏。深部套管找漏時(shí)，膠筒與套管壁始終處于過(guò)盈配合，磨損嚴(yán)重，不易長(zhǎng)期密封，無(wú)法判斷套管是否漏失。

因此，需要研制一種新型的封隔器，使膠筒反復(fù)座封、解封均不會(huì)損壞，做到單井反復(fù)找漏。同時(shí)可以對(duì)套管深淺部都可以找漏。這就需要對(duì)封隔器找漏工藝做進(jìn)一步的探討。

二、新型封隔器找漏工藝技術(shù)及其應(yīng)用

針對(duì)封隔器找漏工藝存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)研制了新型驗(yàn)套裝置，并在多口找漏施工井上試驗(yàn)取得了顯著效果。

1.新型驗(yàn)套裝置結(jié)構(gòu)

新型驗(yàn)套裝置主要由上工具和下工具組成，上工具主要由壓力平衡機(jī)構(gòu)和上封隔器組成，下工具主要由換向節(jié)流機(jī)構(gòu)和下封隔器組成。

2.工作原理

2.1壓力平衡機(jī)構(gòu)的作用原理

壓力平衡機(jī)構(gòu)作用是試壓油管和驗(yàn)漏時(shí)關(guān)閉油套連通，在提下管柱時(shí)打開(kāi)油套連通，平衡油套壓力，而且?guī)椭飧羝鹘夥?。原理是利用裝在機(jī)構(gòu)中的平衡閥在油套壓差大于4MPa時(shí)，閥球下壓彈簧關(guān)閉油套連通閥口，在油套壓差小于4MPa時(shí)彈簧頂開(kāi)閥球打開(kāi)油套連通閥實(shí)現(xiàn)油套連通。

2.2換向節(jié)流裝置的作用原理

換向節(jié)流裝置作用是在對(duì)套管進(jìn)行驗(yàn)漏時(shí)能打開(kāi)工具中心管側(cè)孔實(shí)現(xiàn)油套連通。需要試壓油管時(shí)關(guān)閉工具中心管側(cè)孔。原理是當(dāng)加液壓于裝在中心管與下接頭之間的活塞上時(shí)，活塞推動(dòng)中心管上的轉(zhuǎn)環(huán)和限位銷由中心管上的短軌道下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)，并保持封閉狀態(tài)，使封隔器坐封。然后油管泄壓，限位銷在彈簧力作用下由短軌道上死點(diǎn)運(yùn)行到長(zhǎng)軌道下死點(diǎn)。當(dāng)再次打壓時(shí)，活塞帶動(dòng)限位銷在長(zhǎng)軌道中運(yùn)行并自動(dòng)打開(kāi)中心管側(cè)孔，實(shí)現(xiàn)油套連通，達(dá)到驗(yàn)漏目的。如此反復(fù)操作進(jìn)行多井段驗(yàn)漏。

2.3工作原理

裝置按自下而上順序：常開(kāi)式底球+下工具+油管（根據(jù)驗(yàn)漏需要）+上工具+油管，下至找漏位置。從油管打壓，在壓力大于4Mpa時(shí)壓力平衡機(jī)構(gòu)關(guān)閉，繼續(xù)加壓10-15Mpa時(shí)穩(wěn)壓觀察壓力有無(wú)下降，壓力下降說(shuō)明油管漏失，需提出管柱查找漏失油管，壓力不降說(shuō)明油管完好，可以繼續(xù)施工。釋放油管壓力，從油管繼續(xù)打壓，壓力大于4MPa時(shí)封隔器座封，液體通過(guò)換向節(jié)流機(jī)構(gòu)驗(yàn)證套管是否漏失；釋放油管壓力，當(dāng)油套液柱差小于400米時(shí)，壓力平衡機(jī)構(gòu)打開(kāi)，膠筒恢復(fù)原狀即可進(jìn)行下一井段驗(yàn)漏施工。當(dāng)油套液柱差大于400米時(shí)，壓力平衡機(jī)構(gòu)無(wú)法打開(kāi)，膠筒處于座封狀態(tài)，需要從套管加入液體使油套液柱差小于400米，使平衡機(jī)構(gòu)打開(kāi)，封隔器解封繼續(xù)下一段套管驗(yàn)漏施工。

3.主要技術(shù)參數(shù)

表1 新型驗(yàn)套裝置主要技術(shù)參數(shù)

4.技術(shù)特點(diǎn)

4.1裝置采用自動(dòng)平衡油套液面機(jī)構(gòu)，使膠筒恢復(fù)原狀，有效提高裝置膠筒的使用壽命，節(jié)省封隔器和減少驗(yàn)漏管柱次數(shù)，縮短施工周期，且驗(yàn)漏結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

4.2膠筒采用雙層加鋼網(wǎng)機(jī)構(gòu)，有效提高了膠筒的耐壓能力，改善了膠筒肩部受力延長(zhǎng)膠筒的使用壽命和密封的可靠性，膠筒反復(fù)脹封、解封均不會(huì)損壞，適合單井反復(fù)找漏。

4.3采用自換向節(jié)流機(jī)構(gòu)，可在找漏前先驗(yàn)證油管是否漏失，能夠首先排除因?yàn)橛凸苈┙o地面操作人員造成的誤判，提高驗(yàn)套成功率。

5.應(yīng)用效果

新型驗(yàn)套裝置自研制成功后，在勝坨油田共應(yīng)用50余井次，施工一次成功率達(dá)90%以上，無(wú)論對(duì)于淺部套管找漏、還是深部套管找漏，該藝都具有很好的適應(yīng)性，解決了驗(yàn)套施工一次成功率低的問(wèn)題。

三、結(jié)論與建議

1.新型驗(yàn)套裝置是依靠水力擴(kuò)張座封，膠皮磨損相對(duì)較小，具有座封方便、使用頻率高的特點(diǎn)，找漏施工快捷、高效。同時(shí)可以減少下封次數(shù)，縮短了施工周期，提高了作業(yè)隊(duì)經(jīng)濟(jì)效益。

2.建議封隔器找漏之前，作業(yè)隊(duì)要認(rèn)真執(zhí)行通井、刮管工序，確保套管無(wú)彎曲縮徑等情況，并保證套管壁干凈，無(wú)結(jié)垢、死油、結(jié)蠟，確保封隔器座封時(shí)膠皮完全密封。下封速度要嚴(yán)格控制，封隔器找漏施工要細(xì)要穩(wěn)要準(zhǔn)，對(duì)不同點(diǎn)段找漏，設(shè)法保持標(biāo)準(zhǔn)一致，記錄好施工泵壓、排量等，以便進(jìn)行綜合對(duì)比判斷。

參考文獻(xiàn)

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