逐級解封注水封隔器在遼河灘海的應(yīng)用

周廣安

摘 要：隨著油田勘探技術(shù)的不斷發(fā)展，為保護(hù)環(huán)境等原因，井越打越深、越鉆越斜，對地層的不斷認(rèn)識，層段越分越細(xì)，造成井下作業(yè)管柱中封隔器等井下工具也越來越多，管柱負(fù)荷也越來越大，經(jīng)常出現(xiàn)封隔器無法解封或解封不完全負(fù)荷大造成作業(yè)轉(zhuǎn)大修，既增加了作業(yè)成本，又增加了作業(yè)風(fēng)險，還嚴(yán)重影響了作業(yè)的整體運行，耽誤生產(chǎn)時間。因此，不可改變的井深和大斜度，以及地質(zhì)技術(shù)需求的細(xì)分注水，提出了我們的注水工具封隔器需進(jìn)行技術(shù)革新，實現(xiàn)封隔器逐級解封，從而減小作業(yè)整體負(fù)荷，確保安全作業(yè)，為油田精細(xì)注水提供技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：大斜度；細(xì)分注水；逐級解封；負(fù)荷；安全；

0引言

遼河灘海油田地理位置特殊，采用叢式平臺開發(fā)，部署的油水井均屬大位移定向井，導(dǎo)致井斜和位移較大。最大井斜78°8′，最大位移2991.3m，平均井斜46°，平均位移1530m。開發(fā)主要目的層為東營組三段Ⅲ油組。特點是含油井段長（300～350米）、油層多（43個含油砂體）、單層薄（<5米，一般1-2米）。沉積相為三角洲前緣亞相的水下分流河道、前緣席狀砂、分支流間灣和河口壩微相。儲層巖性以粉砂巖和細(xì)粉砂巖為主。儲層砂體的連通程度為85%，油層砂體的連通程度約為45%-50%。儲層平均孔隙度為21.8%，滲透率為171×10-3μm2，為中孔中低滲儲層，儲層物性中等；油組非均質(zhì)性較為嚴(yán)重，均質(zhì)系數(shù)為0.17，級差1955，突進(jìn)系數(shù)16.31，變異系數(shù)2.96，因此地質(zhì)上細(xì)分注水需求越來越迫切。而油水井斜度大、全角變化率大，導(dǎo)致分注井起管柱解封時，負(fù)荷過大，作業(yè)風(fēng)險增大，易造成大修，加大了作業(yè)成本。為此，2014年以來遼河灘海推廣應(yīng)用遼河鉆采工藝研究院研制逐級解封注水封隔器，取得效果顯著。

1逐級解封注水封隔器結(jié)構(gòu)組成

逐級解封封隔器主要由坐封機(jī)構(gòu)、密封機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、洗井機(jī)構(gòu)和解封機(jī)構(gòu)五部分組成，具體結(jié)構(gòu)如下圖1：

2工作原理

2.1坐封過程：封隔器連接到油管上，下到設(shè)計位置后油管打壓，水從中心管下部進(jìn)液孔進(jìn)入油管注水推動件膠筒壓帽、止退外套、活塞，剪斷坐封銷釘，膠筒壓帽向左運動壓縮膠筒，密封油套環(huán)空，同時止退環(huán)與止退外套實現(xiàn)鎖緊，防止膠筒回縮。封隔器坐封同時，液壓從中心管上部進(jìn)液孔進(jìn)入推動件推動套、推動環(huán)向右運動，反洗通道關(guān)閉。

2.2注水過程：注水時，油管內(nèi)壓力通過中心管上部進(jìn)液孔進(jìn)入推動件推動套、推動環(huán)向右運動，保證反洗通道關(guān)閉狀態(tài)，封隔器膠筒處于壓縮鎖死狀態(tài)，確保了封隔器在注水過程中的封堵效果。

2.3洗井過程：套管反洗推動推動套、密封套向左運動，液壓進(jìn)入反洗通道，流入下部，實現(xiàn)反洗井。完成反洗井后，在進(jìn)行注水時，液壓從中心管上部進(jìn)液孔進(jìn)入推動件推動套、推動環(huán)向右運動，反洗通道關(guān)閉。

2.4解封過程：在膠筒與套管摩擦力的作用下，上提油管，上接頭帶上移，解封銷釘剪斷，推動套、密封套等上移，膠筒壓帽不再壓緊膠筒，在膠筒在回彈力的作用下下移，封隔器完成解封。

3技術(shù)參數(shù)

最大外徑：148mm

內(nèi)通徑：62mm

長度：1650mm

最高工作溫度：120℃

承壓：25 MPa

解封載荷：40-60KN

4現(xiàn)場應(yīng)用

2014年遼河灘海油田開始在現(xiàn)場進(jìn)行應(yīng)用試驗，至2017年共在現(xiàn)場應(yīng)用該項技術(shù)22井次，使用逐級解封注水封隔器65套，最大井斜63°38′，最大分層4級，封隔器坐封正常。因?qū)佣沃亟M等原因起出逐級解封注水封隔器管柱4井次，解封負(fù)荷最大6.3t，封隔器解封率100%。因此，逐級解封注水封隔器具有坐封可靠，作業(yè)風(fēng)險小等優(yōu)勢，適合未來細(xì)分注水的需求。

5結(jié)論與認(rèn)識

5.1逐級解封注水封隔器坐封可靠，解封負(fù)荷小，具有逐級解封功能，將注水管柱解封負(fù)荷由原來20t降至到4-6t，大大降低了作業(yè)風(fēng)險和作業(yè)成本。

5.2注水封隔器逐級解封機(jī)構(gòu)采用平衡液缸控制，確保解封釘不受力，防止封隔器提前解封；洗井閥采用硫化密封，提高了洗井閥的可靠性。

5.3封隔器內(nèi)通徑為62mm，便于各種測試儀器的下入。

5.4逐級解封注水封隔器適合大斜度井細(xì)分注水。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬仁溥，注水工藝，采油工程手冊（M），北京；石油工業(yè)出版社，2003，381-409