復(fù)雜軌跡井測試封隔器的研制與應(yīng)用

白雪飛

摘要 現(xiàn)有的測試封隔器多為旋轉(zhuǎn)坐封封隔器，這種封隔器經(jīng)過多年大規(guī)模的使用，具有坐封簡單、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，但是在井身軌跡復(fù)雜的井中往往出現(xiàn)坐封困難的現(xiàn)象。為了解決這一問題，研制出復(fù)雜軌跡井測試封隔器，有效的解決了復(fù)雜軌跡井坐封困難的問題，目前已經(jīng)在勝利油田的地層測試井中展開應(yīng)用，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：勘探開發(fā) 井身軌跡復(fù)雜? 封隔器 地層測試 坐封

1.前言

近年來隨著勘探開發(fā)的不斷深入，復(fù)雜軌跡井不斷增多，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)坐封測試封隔器在該類型井的使用過程中出現(xiàn)坐封困難等問題，為解決這一問題，研制開發(fā)了一種適用于復(fù)雜軌跡井的測試的封隔器，該封隔器自帶旁通，通過上提下放操作進(jìn)行坐封，有效的解決了因管柱旋轉(zhuǎn)困難造成封隔器無法坐封的問題。

2.復(fù)雜軌跡井測試封隔器的研制

（1）坐封方式的選擇

封隔器坐封的方式有多種，造成常規(guī)測試封隔器在復(fù)雜軌跡井中坐封困難的主要問題是管柱的扭矩傳遞不到井底封隔器的換位機(jī)構(gòu)，因此從坐封原理入手，采用其它方式進(jìn)行坐封。

①封隔器下到預(yù)定位置后，不需要旋轉(zhuǎn)管柱，向管柱內(nèi)投球，打壓實(shí)現(xiàn)坐封，這種方式可以有效的解決管柱無法旋轉(zhuǎn)的問題，但是常規(guī)測試工具，非全通徑，投球無法落到測試閥以下的預(yù)定位置，實(shí)現(xiàn)投球打壓。對于全通徑的APR測試工具，可以采用投球、打壓的方式實(shí)現(xiàn)坐封，但是測試井一般需要在油管內(nèi)建立負(fù)壓，進(jìn)行誘噴，此種方法，無法對油管實(shí)現(xiàn)負(fù)壓，綜合考慮，無論是常規(guī)測試工具還是全通徑的APR測試工具均不能采用此種封隔器進(jìn)行測試。

②可研制使用套管打壓坐封封隔器，封隔器裝有破裂盤，設(shè)定破裂盤的數(shù)值，套管打壓至破裂壓力后，破裂盤破裂后推動封隔器實(shí)現(xiàn)坐封，這種方法可行，破裂盤是消耗品，費(fèi)用較高，且聯(lián)作測試也是通過套管打壓進(jìn)行射孔，相互之間存在干擾。

③通過上提下放管柱的方式進(jìn)行封隔器的坐封，此種方法無需轉(zhuǎn)動管柱，計(jì)算好封隔器下滑距后，上提管柱再下放管柱實(shí)現(xiàn)封隔器的坐封，機(jī)械坐封方法簡便可靠，實(shí)現(xiàn)成本較低。

因此，還是選用最簡單可靠的的機(jī)械式上提下放管柱坐封方式。將封隔器設(shè)計(jì)成上提下放管柱實(shí)現(xiàn)加壓坐封，避免了因井身軌跡復(fù)雜管柱旋轉(zhuǎn)困難造成的坐封困難。

（2）復(fù)雜軌跡井測試封隔器的設(shè)計(jì)

Y211封隔器是廣泛應(yīng)用在油田的上提下放式封隔器，但常用的Y211封隔器強(qiáng)度較低，耐壓差不超過50MPa，無法滿足測試井對封隔器的要求，不能直接將Y211封隔器應(yīng)用在復(fù)雜軌跡井中，研制一種新型高溫高壓型上提下放式復(fù)雜軌跡井測試封隔器以滿足測試井要求。

新研制的復(fù)雜軌跡井測試封隔器的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

設(shè)計(jì)封隔器采用類似RTTS封隔器的雙膠筒結(jié)構(gòu)，采用類似P-T封隔器設(shè)計(jì)自帶旁通，優(yōu)化設(shè)計(jì)密封方式，采用O換和密封面密封，取代P-T封隔器的密封唇密封方式，在保證功能的同時，降低配件成本，自帶旁通能夠減少起下鉆過程中的抽吸和激動壓力，減小井控風(fēng)險，解封時首先拉開封隔器旁通，膠筒上下壓差平衡，有利于解封。

封隔器主要由旁通、密封組件、卡瓦總成、換位機(jī)構(gòu)組成，融和了RTTS和P-T封隔器的優(yōu)點(diǎn)，同時在封隔器的上接頭、中間接頭等部位裝有鎖定螺釘，確保封隔器的可靠性。

①主要技術(shù)參數(shù)：

外徑? ? ? ? ?114mm

通徑? ? ? ? ?40mm

工作壓差? ? ?70MPa

工作溫度? ? ?150℃

上下連接螺紋 2-7/8”EUE.B×2-7/8”EUE.P

抗拉強(qiáng)度? ? ?60t

②工作原理：

將復(fù)雜軌跡井測試封隔器連接入測試工具串，將換位凸耳處于短軌道位置，封隔器即可順利下井，下到預(yù)定位置后，預(yù)留好封隔器的下滑距，上體管柱，換位凸耳換位至長軌道，下放管柱，錐體撐開卡瓦，卡住套管壁，繼續(xù)下放關(guān)閉旁通孔，壓縮膠筒，膠筒緊緊貼在套管上，密封油套環(huán)空。一般坐封力為100kN-150kN。

③操作步驟

a.將封隔器連接入測試工具串，封隔器下入到井口，操作人員在井口進(jìn)行推放，測試封隔器換位是否順暢好用，檢查完好后，下入工具串;

b.控制下鉆速度，嚴(yán)禁頓鉆溜鉆，如果遇阻立即上提，中途坐封立即上提，操作換位凸耳換位到短槽內(nèi)后繼續(xù)下鉆。

c.下入到預(yù)定位置后，根據(jù)管柱長度及伸縮量預(yù)留方余，同時考慮封隔器的下滑距，測試管柱上提出方余和下滑距后，觀察指重表下放管柱對封隔器進(jìn)行加壓。

3應(yīng)用實(shí)例

該封隔器研制成功后，已經(jīng)成功應(yīng)用在2口測試井中。

XX井，測試井段3506.00-3558.50m，井斜達(dá)到78.59°，封隔器坐封位置井斜達(dá)到68.5°，該井井底溫度110℃左右，井深、斜度大，管柱轉(zhuǎn)動扭矩大，旋轉(zhuǎn)坐封型封隔器坐封困難，采用新研制的復(fù)雜軌跡井測試封隔器配合APR測試工具進(jìn)行測試。該井經(jīng)過5天的測試，起出工具，封隔器完好、膠皮完好，各項(xiàng)功能正常，取得了合格的測試曲線。

YY井，測試井段3117.50-3134.50m，井身軌跡復(fù)雜，呈現(xiàn)“S”狀，管柱無法轉(zhuǎn)動，采用非旋轉(zhuǎn)封隔器，配合MFE測試工具進(jìn)行測試，經(jīng)過6天的測試，起出工具，封隔器及膠皮均完好，取得了合格的測試曲線。

兩口井的成功應(yīng)用，表明該封隔器完全能夠滿足高溫高壓的復(fù)雜軌跡井井況，為今后的推廣應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5認(rèn)識及結(jié)論

（1）面對復(fù)雜軌跡井，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)坐封測試封隔器，坐封困難，成功率較低，復(fù)雜軌跡井測試封隔器結(jié)構(gòu)簡單，上提下放的坐封方式，有效的解決了復(fù)雜軌跡井旋轉(zhuǎn)管柱困難的問題，施工安全可靠。

（2）復(fù)雜軌跡井測試封隔器自帶旁通，解封時先拉開旁通，平衡膠筒上下壓差更有利于解封。

（3）復(fù)雜軌跡井測試封隔器膠筒與進(jìn)口RTTS封隔器膠筒匹配，降低了成本，提高了膠筒的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]趙磊.簡明井下工具使用手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999

[2]朱曉榮.封隔器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：中國石化出版社，2012

（中石化勝利石油工程有限公司井下作業(yè)公司 山東 東營 257000）