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      速鉆橋塞的研制及其壓裂工藝技術(shù)的應(yīng)用

      2018-01-04 03:26:14陳遼望遼河油田公司鉆采工藝研究院遼寧盤錦124010
      化工管理 2017年36期
      關(guān)鍵詞:橋塞遼河油田射孔

      陳遼望(遼河油田公司 鉆采工藝研究院,遼寧 盤錦 124010)

      速鉆橋塞的研制及其壓裂工藝技術(shù)的應(yīng)用

      陳遼望(遼河油田公司 鉆采工藝研究院,遼寧 盤錦 124010)

      橋塞射孔聯(lián)作分段壓裂工藝是改造致密油藏的重要手段,目前已在國內(nèi)油田廣泛使用,其中速鉆橋塞是實現(xiàn)這項技術(shù)的關(guān)鍵,本文針對這種工藝技術(shù),研制出速鉆橋塞,并對其進(jìn)行中間樣機(jī)試驗,試驗結(jié)果表明橋塞坐封效果良好,并在遼河油田根據(jù)雷平2井井況,進(jìn)行速鉆橋塞與射孔聯(lián)作工藝進(jìn)行分層壓裂作業(yè),施工過程順利,壓后自噴返排,返排量高,可為日后遼河油田致密油藏區(qū)塊的有效開發(fā)提供重要的手段。

      速鉆橋塞;分段壓裂;射孔聯(lián)作

      橋塞射孔聯(lián)作分段壓裂工藝是針對北美致密油藏開發(fā)應(yīng)用的一種體積壓裂技術(shù),目前已在國內(nèi)油田推廣使用[1-3],其射孔與橋塞聯(lián)作工藝能夠在水平井壓裂施工中解決橋塞的下入、座封以及解封回收等方面存在的技術(shù)難題,通過大排量壓裂施工,達(dá)到提高儲層改造效果的目的,而該壓裂技術(shù)中核心關(guān)鍵部件是速鉆橋塞,為了滿足遼河油田致密油藏的開發(fā),需要開發(fā)出能夠。

      1 速鉆橋塞射孔聯(lián)作分段壓裂工藝技術(shù)

      1.1 施工工藝

      電纜橋塞工具串由電纜+校深工具+射孔槍+坐封工具+橋塞五部分組成,如圖1所示。

      圖1

      首先用連續(xù)油管下入射孔槍及橋塞至預(yù)定位置,點火坐封橋塞,并對第一層進(jìn)行射孔,起出射孔槍,進(jìn)行壓裂作業(yè);壓裂后,下入電纜橋塞工具串至預(yù)定位置,點火坐封橋塞,然后對第二層進(jìn)行射孔,起出射孔槍后壓裂,以此類推,完成多層段的壓裂施工,當(dāng)全部層段施工完后,下入鉆磨工具鉆掉所有橋塞,放噴排液。

      1.2 橋塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計

      速鉆橋塞是實現(xiàn)此工藝的關(guān)鍵工具,橋塞主要由上外套、擋環(huán)、護(hù)罩、鎖環(huán)、上下卡瓦、上下錐體、膠筒組件、下外套、中心管組成,如圖2所示。

      該橋塞的工作原理:當(dāng)電纜坐封橋塞時,坐封工具推動擋環(huán),剪斷剪釘,擋環(huán)帶動鎖環(huán)、上下卡瓦、上下錐體擠壓膠筒組件,密封套管環(huán)空,上下卡瓦錨定橋塞,完成坐封。當(dāng)泄壓后,拖拽坐封工具,橋塞的中心管會在拉力的作用下在薄弱處斷開,實現(xiàn)坐封工具與橋塞的分離。

      圖2

      該橋塞具有如下技術(shù)指標(biāo):

      (1)橋塞耐溫150℃;(2)組裝后的橋塞可耐受50MPa壓力;(3)中心管薄弱處能被15噸拉斷;(4)可機(jī)械切削破碎;(5)可實現(xiàn)快速鉆除。

      2 橋塞零件加工

      研制速鉆橋塞,要保證其鉆除時間短的要求,因此擋環(huán)、護(hù)罩、中心管、上下錐體、上下外套、鎖環(huán)等部件需要采用高性能工程塑料制備,針對此橋塞,開發(fā)的耐高溫PPBESK復(fù)合材料綜合性能完全滿足橋塞的性能指標(biāo)。

      PPBESK材料棒材和部分加工好的橋塞部件,成型率較好,材料的加工性能良好,加工后的零件能進(jìn)行比較精確的裝配。

      3 橋塞坐封試驗

      將橋塞與坐封工具放入試驗套管內(nèi),對橋塞進(jìn)行打壓坐封試驗,套管試壓30MPa并穩(wěn)壓1h,驗封合格。將試驗套管割開觀察,橋塞膠筒組件漲起充分,并緊湊與套管貼合在一起,密封效果良好。

      4 現(xiàn)場應(yīng)用

      遼河油田雷平2井為泥質(zhì)白云巖,其完井情況是6.5”井眼掛4.5”套管,已完成了下套管固定作業(yè),從工藝技術(shù)角度來看適合橋塞射孔聯(lián)作分段壓裂工藝,因此采用4.5"套管,電纜下入橋塞進(jìn)行橋塞分段壓裂,分7段壓裂,施工井深為3524—2839m,施工排量5m3/min,砂比20%,加入支撐劑495 m3,注入壓裂液7345m3,施工順利完成,液體破膠好,自噴返排,返排量高。

      5 結(jié)語

      (1)新設(shè)計一種橋塞,該橋塞包括丟手機(jī)構(gòu)、錨定機(jī)構(gòu)、密封機(jī)構(gòu)等。

      (2)橋塞采用新型復(fù)合材料PPBESK,滿足橋塞的速鉆的性能指標(biāo)。

      (3)橋塞樣機(jī)試驗后膠筒組件密封性能良好,上下漲環(huán)脹開撕裂,卡瓦本體開裂,咬住套管,坐封穩(wěn)定。

      (4)橋塞和在雷平2井中的現(xiàn)場試驗表明:其橋塞射孔聯(lián)作工藝技術(shù)施工順利,壓后自噴返排,施工效果良好。

      [1]葉登勝等.新型速鉆復(fù)合橋塞的開發(fā)與應(yīng)用.天然氣工業(yè),2014,37(4):62-66.

      [2]韓鋒.遼河油田雷家致密油儲層改造研究.鉆采工藝,2014,37(2):64-66.

      陳遼望(1984-),男,遼寧盤錦人,碩士,2010年畢業(yè)于西南石油大學(xué)機(jī)械制造及自動化專業(yè),現(xiàn)從事壓裂工藝管柱技術(shù)研究。

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