大壓差可洗井封隔器研制與應(yīng)用

晏耿成，魏立軍，楊會(huì)豐

（1.長(zhǎng)慶油田公司 油氣工藝研究院，西安710018；2.低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，西安710018） ①

長(zhǎng)慶油田注水開(kāi)發(fā)的層系越來(lái)越多，多層分層注水對(duì)封隔器的性能要求也越來(lái)越精細(xì)化［1］。隨著注水時(shí)間延長(zhǎng)，地層壓力分布發(fā)生了變化，出現(xiàn)了層間或?qū)觾?nèi)壓差大的情況，常規(guī)的可洗井封隔器洗井承壓能力小，可洗井通道在注水壓力波動(dòng)下自動(dòng)打開(kāi)，形成上層水進(jìn)入下層，即形成分層注水竄層，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)油井過(guò)快水淹的問(wèn)題［2－3］。針對(duì)上述情況，研制了一種大壓差可洗井封隔器。該大壓差可洗井壓縮式封隔器增加了洗井承壓裝置，使得洗井能承受大壓差的層間壓差，避免了由于層間壓差波動(dòng)導(dǎo)致洗井通道開(kāi)啟，導(dǎo)致該封隔器密封失效，提高了封隔器洗井作業(yè)的可靠性。

1 技術(shù)分析

1.1 結(jié)構(gòu)組成

大壓差可洗井封隔器由上接頭、中心管、上缸套等組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 大壓差可洗井封隔器結(jié)構(gòu)

1.2 工作原理

坐封時(shí)，油管內(nèi)加壓，高壓液體從中心管上小孔進(jìn)入下缸套作用于坐封活塞下端面，使坐封活塞帶動(dòng)下缸套剪斷坐封銷(xiāo)釘，推動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)壓縮密封膠筒；鎖環(huán)與下缸套上的牙咬合鎖定，卸掉油管內(nèi)壓，膠筒不回彈，實(shí)現(xiàn)坐封［4］。

當(dāng)封隔器膠筒兩端壓差很大時(shí)，套管內(nèi)高壓液體從下缸套與下接頭的縫隙進(jìn)入，作用在平衡活塞上平衡膠筒兩端壓力，使膠筒兩端壓力相同，保證油套環(huán)形空間壓力不會(huì)穿透膠筒，使封隔器能夠承受較大的上下壓差。

洗井時(shí)，套壓大于油壓，油套環(huán)形空間高壓液體作用在洗井活塞上，洗井活塞上行壓縮彈簧，打開(kāi)洗井通道，實(shí)現(xiàn)洗井。

解封時(shí)，上提管柱，在密封膠筒與套管內(nèi)壁所產(chǎn)生摩擦力的作用下，剪斷解封銷(xiāo)釘，鎖環(huán)上行，實(shí)現(xiàn)解封。

1.3 主要技術(shù)參數(shù)

1.4 工藝步驟

大壓差可洗井封隔器是在分析總結(jié)常規(guī)Y341型可洗井封隔器在分注井中應(yīng)用基礎(chǔ)上，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)封隔器洗井活塞和洗井承壓彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)研制而成。

1） 下入可洗井通井規(guī)和油管探測(cè)人工井底，有砂面時(shí)起出該管柱下斜尖沖砂，否則用此管柱反洗井至進(jìn)出口水質(zhì)一致后停止。

2） 下擠注管柱，連接地面管線，試壓20 MPa，不刺不漏為合格，循環(huán)至管柱暢通后坐封封隔器，由下而上擠注活性水，求各層吸水能力和層間壓差。

3） 起出擠注管柱，依據(jù)層間壓差配好大壓差可洗井封隔器，按完井管柱下分注管柱。

4） 油管加壓坐封封隔器，觀察套管出口有無(wú)溢流，油管壓降小于0.5 MPa為合格。

5） 連接好井口裝置，井口試壓合格、封隔器驗(yàn)封正常后，開(kāi)始注水。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2012－08—09，采用大壓差可洗井封隔器在南梁油田、華慶油田、姬塬油田等13口多層注水井進(jìn)行分層注水試驗(yàn)，旺2－3井驗(yàn)封曲線如圖2所示。其中：4層分注3口，最大井深2 651.06 m，最大卡距68 m，最大井斜38.86°，平均分層配注合格率92%，驗(yàn)封合格率100%，平均洗井壓差達(dá)到4.3 MPa，實(shí)現(xiàn)高套壓保護(hù)注下層水［5］。

圖2 旺2－3井驗(yàn)封曲線

3 結(jié)論

1） 現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展13口井試驗(yàn)，驗(yàn)封合格率100%，平均洗井壓差達(dá)到4.3 MPa。

2） 大壓差可洗井封隔器解決了部分層間壓差的分注井密封問(wèn)題，提高了封隔器的密封可靠性［6］，滿足了精細(xì)分層注水的要求。具有密封可靠、洗井閥承壓能力強(qiáng)的特點(diǎn)，能很好地適應(yīng)長(zhǎng)慶油田分層注水工藝技術(shù)的發(fā)展。

［1］ 于九政，陳偉，晏耿成，等.多級(jí)分注井封隔器研制與應(yīng)用［J］.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2012，41（11）：66－68.

［2］ 巨亞鋒，陳軍斌，李明，等.橋式偏心精細(xì)分注工藝及測(cè)調(diào)技術(shù)研究與應(yīng)用［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2010（11）：118－119.

［3］ 巨亞峰，于九政，晏耿成，等.姬塬油田多層細(xì)分注水工藝技術(shù)研究［J］.科學(xué)技術(shù) 與工程，2012，12（18）：4504－4506.

［4］ 陳俊國(guó)，王志清，丁陽(yáng)，等.新型雙向錨定封隔器和配套完井生產(chǎn)管柱［J］.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2008，37（5）：81－84.

［5］ 楊建斌，王鳳秋，戴志宏，等.大通徑導(dǎo)流器研制與應(yīng)用［J］.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2011，40（7）：80－81.

［6］ 董文魁，尚水龍，唐凡，等.新型Y341型封隔器的研制與應(yīng)用［J］.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2012，41（5）：74－76.