任國富，姜 勇，桂 捷，付鋼旦，王在強(qiáng)，邵 媛，任 勇

（1.長慶油田公司 油氣工藝研究院，西安710021；2.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，西安710021）①

近年來，得益于連續(xù)油管性能（管徑、力學(xué)指標(biāo)等）的不斷提高，連續(xù)油管壓裂技術(shù)獲得了長足進(jìn)步［1－3］。連續(xù)油管在一趟管柱多層壓裂以及油氣井帶壓拖動壓裂方面具有無可比擬的優(yōu)勢。對于多層壓裂來講，連續(xù)油管在井下準(zhǔn)確定位是一個(gè)比較困難的問題［4－6］，因?yàn)檫B續(xù)油管自帶的計(jì)深設(shè)備受限于計(jì)量原理的限制，無法滿足井下精確定位的要求。國內(nèi)目前主要用彈簧式套管接箍定位器來進(jìn)行井下定位，由于該定位器是全井段被動定位（即，彈簧膨脹使定位卡塊緊貼套管內(nèi)壁，上提連續(xù)油管遇到每個(gè)套管接箍時(shí)都是一個(gè)找接箍定位的過程），使得其磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致其使用壽命太低。為此研制了液壓式連續(xù)油管定位器。

1 技術(shù)分析

1.1 結(jié)構(gòu)

液壓式定位器結(jié)構(gòu)如圖1所示（左端為上，右端為下）。

圖1 液壓式定位器結(jié)構(gòu)

1.2 工作原理

連續(xù)油管連接壓裂工具及定位器下入到離射孔段最近的短套管下面，之后開始反循環(huán)，與此同時(shí)，連續(xù)油管緩慢上提，上提速度不超過6m／min。反循環(huán)流體經(jīng)過滑套中間的小孔時(shí)，會產(chǎn)生節(jié)流壓差，節(jié)流壓差推動滑套上行，壓縮彈簧，滑套的斜面推動定位球，使定位球向外擴(kuò)張。當(dāng)遇到套管接箍時(shí)，定位球切入到套管接箍的縫隙內(nèi)，如圖2所示，引起地面連續(xù)油管上提力增加（增加值即為定位力），從而顯示出短套管接箍的位置。反循環(huán)停止后，彈簧推動滑套下行，使定位球回縮，恢復(fù)原始狀態(tài)，繼續(xù)開始反循環(huán)并上提連續(xù)油管尋找另一個(gè)套管接箍。

圖2 液壓式定位器反循環(huán)定位示意

1.3 主要技術(shù)參數(shù)

長度 420mm

最大外徑 115mm

定位力 5～20kN

啟動流量 200L／min

連接螺紋 2EUE

1.4 技術(shù)特點(diǎn)

液壓式定位器是在分析總結(jié)目前常規(guī)定位器應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，巧妙利用液壓推動作用替換了常規(guī)定位器的彈簧推動作用，從而使得定位過程人為可控。該定位器具有以下特點(diǎn)：

1） 根據(jù)需要，到達(dá)預(yù)定井段后才開啟定位功能，縮短了定位器的工作時(shí)間，延長了使用壽命。

2） 啟動流量小。只需要200L／min的流量即可激活定位功能，適用于連續(xù)油管管徑小的特點(diǎn)。

3） 安全性高。當(dāng)彈簧失效后，只需要大力上提連續(xù)油管，也可使定位球和滑套發(fā)生相對運(yùn)動，迫使定位球復(fù)位，避免卡鉆的發(fā)生。

1.5 工藝步驟

1） 地面連接好井下工具，記錄好每件工具的連接尺寸以及噴射器（或射孔槍）離定位球的距離。

2） 下入連續(xù)油管及井下工具到短套管以下約20m。

3） 開始反循環(huán)，排量穩(wěn)定在200L／min，以約6m／min的速度上提連續(xù)油管，測定套管接箍位置。當(dāng)測到套管接箍時(shí)提力增加5～20kN。找到接箍后，停止反循環(huán)，使定位球回縮，上提連續(xù)油管使定位球退出套管接箍縫隙。

4） 重復(fù)步驟3，直到找到所有的短套管接箍位置，停止反循環(huán)。以短套管位置為基準(zhǔn)，移動連續(xù)油管到需要的施工位置，開始射孔、壓裂等施工程序。

5） 停止反循環(huán)后，如果上提力太大，說明管柱遇卡。此時(shí)可正循環(huán)沖洗遇阻位置，同時(shí)嘗試上提解卡，如果仍不能解卡，可大力上提解卡，最大提力不高于剪切丟手拉斷力。

2 現(xiàn)場試驗(yàn)情況

2012年，在油田進(jìn)行了3口井的井下定位現(xiàn)場試驗(yàn)，按照工藝要求，連續(xù)油管下到短套管下方一定距離后，開始反循環(huán)，同時(shí)緩慢上提連續(xù)油管，3口井均準(zhǔn)確找到短套管位置。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示，GXX－XX井試驗(yàn)時(shí)連續(xù)油管短套校深曲線如圖3所示。

表1 連續(xù)油管定位器試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖3 GXX－XX井短套管校深曲線

3 結(jié)論

1） 液壓式連續(xù)油管定位器可以根據(jù)需要通過反循環(huán)來啟動與關(guān)閉定位功能，從而延長定位器的使用壽命，減少起下鉆次數(shù)，提高施工效率。

2） 現(xiàn)場試驗(yàn)表明：液壓式連續(xù)油管定位器定位可靠，遇接箍時(shí)連續(xù)油管地面懸重增加明顯。

［1］呂選鵬，周承富，陳 輝，等.連續(xù)油管技術(shù)在頁巖氣勘探開發(fā)中應(yīng)用前景［J］.石油礦場機(jī)械，2012，41（2）：67－70.

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