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不动管柱多层找卡水技术有新解

时间:2013-09-29 16:34 来源:

油井找卡水工艺技术是大港油田实现合理开采的重要措施之一。  但目前找卡水工艺技术及配套工具现场应用适应性差、成功率低、有效期短、重复作业等问题越来越突出,主要存在的问题如下:

一是找水、卡水工艺分开进行,找卡水施工后换层需再次作业,作业次数多,施工量大,效率低。二是在常规井、套变井中进行多层找卡水时,封隔器多级使用无法验证封隔器的密封性,造成工艺有效封堵率低的原因不明确。三是在套变井中,由于套管变形、缩径的原因常规多层找卡水工具无法下入套变位置以下,造成套变井实施找卡水工艺困难。

而下文工艺技术实现了下井管柱找水、卡水、换层、抽油生产一次完成的目标,在不动生产管柱的情况下完成多次重复换层生产,现场操作简便,实用性强,成功率高,提高了大港油田找卡水工艺技术水平。

找卡水工艺管柱

管柱结构(见图1、图2、图3)如下:

一、常规井工艺管柱主要由机械式封隔器、Y341自验封封隔器、ZK液控开关、油管连通短节等井下工具,可组配成一级两段、两级三段及三级四段找卡水管柱。

二、套变井工艺管柱与常规井工艺管柱类似,通过套变位置的配套工具需采用小直径的Y341自验封封隔器、ZK液控开关。

三、丢开式管柱采用液压式丢手工具与液压封隔器配套使用,一次加液压可实现封隔器坐封和丢手,丢手后泵压突降,显示明显。

管柱配套使用的封隔器设置在各油层间,可有效封隔油套环空,是实现分层找水、卡水、换层生产的保证;ZK液控开关设置在各油层中部,使油套连通或封闭油套液体通道,实现各层的找水、卡水、调层生产。

技术特点:施工管柱和生产管柱一次完成,工艺过程简单,降低了作业费用;施工管柱可实现在不动生产管柱的情况下多次重复换层生产,通过套管加压的方法进行换层,不需要专用设备,方法简单方便,提高工作效率;在同一个压力下实施卡层、换层,卡层可靠,换层准确,操作方便。

找卡水配套工具研制

为此研制了适应于常规井及套变井的Y341自验封封隔器(包含Y341-148自验封封隔器、Y341-115自验封封隔器、Y341-100自验封封隔器)。

Y341自验封封隔器  主要结构包括:座封机构、密封机构、自验封机构、解封机构(见图4)。

工作原理——坐封:油管内加压,高压液体经封隔器中心管的传压孔将压力传到上、下活塞和外筒形成的环腔内,上、下活塞在高压液体作用下,压缩上下两组胶筒,封隔油套管环形空间。同时封隔器的锁紧机构被锁紧,释放掉油管内的座封压力,封隔器也不会解封。验封:封隔器坐封后,油管加压,检验封隔器胶筒的密封性能。解封:需要解封时,上提油管,封隔器解封。

技术特点:封隔器采用锥形隔环,坐封时对胶筒有挤压和扩张双重作用,增大了胶筒的抗压能力和密封性,充分满足了工艺需要;采用特种锁紧机构,增强了封隔器坐封、锁紧的可靠性;采用液压坐封,上提管柱解封的方式,现场施工方便;封隔器采用无刚性锚定结构,避免了长期在井下工作造成解封困难情况的发生。

主要技术参数(见表1)。

ZK液控开关  根据工艺和管柱设计要求研制了两种直径的液控开关,适应于常规井找水、卡水的ZK-115液控开关;适应套管变形找水、卡水的小直径ZK-100液控开关。

ZK液控开关主要结构:轨道换向机构、分流机构、压力调节机构(见图5)。

工作原理——下井:开关在地面根据油井资料确定开关在井下的“开”“关”状。换层生产:当需要换层生产时,从套管环控打液压至换向压力(10MPa),在液压的作用下控制滑块在轨道中换向,实现开关换层生产,通过多次换向操作,可实现任一层换层生产。

技术特点:开关换向机构采用轨道滑块机构,可实现开关的多次重复换层生产。

当油井需换层生产时,可实现不动管柱的情况下换层生产。分流机构为一桥式连通机构,具有三个作用:保证液压封隔器打压坐封时液体向下传压至下面的多级封隔器和液控开关;保证液压封隔器打压坐封时液体不进入套管;生产时保证液体从套管通过打开的开关侧壁的横向孔进入生产管柱。

主要技术参数(见表2)。

现场应用及效果

从2006年8月开始,在大港油田不同区块采油井中进行了现场应用,常规井应用63井次,套变井应用16井次。其中最大井深3378.74m,最大井斜32.4°,套管变形后最小变径为110mm,现场调层成功率100%,施工有效率100%。以中4-73、港3-72井2口井为例,调层后油井产油量明显增加,含水率下降,以高了生产效率。

乌19-9井 位于滨海断块东南面,目前人工井底1735.42m。该井施工前,生产井段为1664.2~1667.8;1678.4~1679.4。

港3-72井 位于港东二区二断块,目前人工井底1900m,套变位置1437.4m,套变后井径为112mm,施工前生产井段为1436.0m~1482.8m。该井于2007年10月施工,一级两段,调层2次,施工效果见表(4)。

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