一種新型封隔器的研究與應(yīng)用

景文杰，張召召，方鴻奎，郜元元，熊小偉，龍雄云，李 兵

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

一種新型封隔器的研究與應(yīng)用

景文杰，張召召，方鴻奎，郜元元，熊小偉，龍雄云，李 兵

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

本文針對(duì)套損井常規(guī)封隔器隔采周期較短的這一難題，在原有封隔器的基礎(chǔ)上開展技術(shù)研究，從封隔器的坐封原理和采油生產(chǎn)需要出發(fā)，研究設(shè)計(jì)出了一種新型封隔器，并通過開展現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)試驗(yàn)，形成了新的采油工藝。

隔采周期；新型封隔器；采油工藝；技術(shù)試驗(yàn)

截止2015年底，采油三廠共有套損井142口，在用套損井116口，關(guān)停井29口，套破后日損失產(chǎn)能208.89 t，在用套損井的平均隔采周期僅119 d，以油房莊老區(qū)為主。隨著油田開發(fā)年限的延長，油井套管嚴(yán)重腐蝕，導(dǎo)致采油難度逐步增大，常規(guī)的隔采工藝已無法滿足保證油井長期正常生產(chǎn)的技術(shù)需求。

因此，2016年以常規(guī)的Y341封隔器為原型，針對(duì)該封隔器易解封的問題，設(shè)計(jì)加工形成了新型Y341封隔器，并通過現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)試驗(yàn)，形成了配套的采油工藝技術(shù)[1-3]。

1 Y341-114封隔器的技術(shù)原理

Y341-114封隔器是一種靠油管憋壓一次坐封，提放油管解封的水力壓縮式封隔器。

封隔器坐封時(shí)，高壓液一邊推動(dòng)活塞下行，當(dāng)活塞帶動(dòng)鎖套和膠筒坐封后，卡環(huán)進(jìn)入鎖套的鋸齒口內(nèi)，鎖緊徑向變形的膠筒，從而使封隔器始終密封油套環(huán)形空間（見表1）。

表1 Y341-114封隔器各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)表

1.1 封隔器的結(jié)構(gòu)組成

Y341-114封隔器由上接頭、連接套、“o”型圈、平衡活塞、膠筒、隔環(huán)、密封環(huán)、剪斷銷釘、鎖套、卡瓦、卡瓦座、解封套、下接頭、活塞等18個(gè)部件組成（見圖1）。

圖1 Y341-114封隔器結(jié)構(gòu)組成圖

1.2 技術(shù)改進(jìn)

在原來Y341封隔器的技術(shù)上增設(shè)了滑塊鎖緊機(jī)構(gòu)，使活塞下行到位后，儲(chǔ)油腔內(nèi)容積減小，當(dāng)驅(qū)動(dòng)活塞到達(dá)下部限位臺(tái)階時(shí)，使驅(qū)動(dòng)活塞上部液壓不斷升高，而儲(chǔ)油腔內(nèi)容積不再變化，單向鎖環(huán)鎖定不能復(fù)位，使膠皮不斷膨脹實(shí)現(xiàn)密封。解封時(shí)，下壓中心管30 kN～50 kN力，解封銷釘被剪斷，中心管下移，密封膠筒內(nèi)腔的液壓油經(jīng)壓槽流向套管，密封腔內(nèi)失去液壓油的支撐而回收，封隔器解封，形成了一種新型封隔器（見表2）。

表2 新型Y341-114封隔器各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)表

2 配套采油工藝

配套采用“眼管+滑套+封隔器+過流固定閥+泵+油管+井口”的管柱組合，通過現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用將設(shè)計(jì)中的滑套改為球座（帶球），便于實(shí)施（見圖2）。

圖2 Y341-114封隔器配套采油管柱圖

3 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

通過常規(guī)封隔器的應(yīng)用和新型封隔器的應(yīng)用效果對(duì)比，得出了相應(yīng)的技術(shù)結(jié)論。

3.1 Y341-114封隔器

常規(guī)的Y341-114封隔器在選井上，主要選擇了以孔洞腐蝕為主，坐封段較長的井（如A1井）。

A1井于2012年7月投產(chǎn)，2016年3月發(fā)現(xiàn)套破，套破后含水迅速上升到100%，因此，3月針對(duì)其以孔洞腐蝕為主，且孔洞腐蝕段較長的情況，對(duì)其采用Y341-114封隔器實(shí)施了隔采作業(yè)。

3.2 新型Y341-114封隔器

新型的Y341-114封隔器在選井上，主要選擇了以半圓腐蝕為主，坐封段較長的井（如A2井）。

A2井于1996年5月投產(chǎn)，2015年10月發(fā)現(xiàn)套破，套破后含水迅速上升到95.9%，因此，采用K341-114封隔器開展了隔采技術(shù)試驗(yàn)，因有效期短，于2016年5月再次對(duì)其采用新型Y341-114封隔器實(shí)施了隔采作業(yè)，此次作業(yè)過程中，通過摸索，將原來管柱組合優(yōu)化為“眼管+球座（帶球）+封隔器+過流固定閥+泵+油管”的管柱組合。同時(shí)，將注油孔的密封墊由聚四氟墊改為紫銅墊，避免了因井下溫度升高而導(dǎo)致的密封墊滲漏，而引起膠筒內(nèi)腔壓力泄漏導(dǎo)致坐封失效。

常規(guī)Y341-114封隔器雖然坐封效果較好，但是在選井上必須選擇以孔洞腐蝕為主，坐封段較長的井，選井條件苛刻。新型Y341-114封隔器目前僅成功一口，證明了該工藝技術(shù)的可行性，但應(yīng)用效果仍然需要進(jìn)一步跟蹤。

3.3 各類封隔器的應(yīng)用效果

采油三廠2013-2016年四年間共實(shí)施隔采井91口，平均單井日增油0.78 t，平均隔采有效天數(shù)147 d，挽回產(chǎn)量損失12 283 t，隔采后含水由96.1%下降到85.9%，隔采效果良好（見表3）。

表3 2013-2016年套損井隔采分類效果統(tǒng)計(jì)表

由于套損嚴(yán)重，造成大段套破井較多，因此，采用Y221-114封隔器隔采73口，平均單井日增油0.75 t，但隔采有效期132 d，比改進(jìn)前隔采有效期延長了13 d。而Y341-114封隔器和Y342-114封隔器主要應(yīng)用于套破段小的井，隔采有效期在300 d以上，單井日增油大于1 t。K341-114封隔器單井增油量僅0.51 t，有效期短，實(shí)施效果較差，且易造成大修。新Y341-114封隔器因?qū)嵤┑腁3井經(jīng)后續(xù)工程測(cè)井結(jié)果表明，該井全井段套破，無法坐封，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)效果差，而另外一口井隔采較為成功。

4 結(jié)論

（1）新型封隔器由于在技術(shù)原理上進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，防止了封隔器的自動(dòng)解封，同時(shí)將解封方式改為下放解封，較好的起到了驗(yàn)封作用，與其他封隔器類型相比，大大提高了坐封的成功率。

（2）配套采用的“眼管+球座（帶球）+封隔器+過流固定閥+泵+油管+井口”的管柱組合，成功保證了隔采作業(yè)后，生產(chǎn)采油的順利進(jìn)行。

（3）新型封隔器雖然目前的統(tǒng)計(jì)隔采周期較Y341和Y342封隔器的隔采周期短，主要是因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù)，由于作業(yè)時(shí)間短而造成的。

［1］馬志鑫，關(guān)文韜，高謝棟，等.一種新型油井隔采工藝［J］.石油化工應(yīng)用，2015，34（5）：76－77.

［2］段國棟，張建魅，安二亮，等.姬源油田套損井治理工藝技術(shù)研究［C］.第十二屆寧夏青年科學(xué)家論壇論文集，2016：180－183.

［3］王陶，楊勝來，朱衛(wèi)紅，等.塔里木油田油水井套損規(guī)律及對(duì)策［J］.石油勘探與開發(fā)，2011，38（3）：352－359.

Research and application of a new packer

JING Wenjie，ZHANG Zhaozhao，F(xiàn)ANG Hongkui，GAO Yuanyuan，XIONG Xiaowei，LONG Xiongyun，LI Bing
（Oil Production Plant 3 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yinchuan Ningxia 750006，China）

On the basis of former packer,this paper development of technology aimed at the difficult problem of the conventional packer in casing damage wells.According to the principle of packer and the need of oil production,a new type of packer has designed and researched.It is throughed the development of test technology,formation the new oil production technology.

interval production；new packer；oil production technology；technical test

TE931.2

A

1673-5285（2017）08-0035-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.08.008

2017－07-11

景文杰（1983－），2009年畢業(yè)于西安石油學(xué)院，資源勘查工程專業(yè)，工程師，現(xiàn)為采油工藝研究所井下作業(yè)室技術(shù)干部。