趙志鵬

摘 要：采用液壓封隔器卡水、分層的工藝管柱由于其先進性必將會越來越廣泛地得到應用，但是從現(xiàn)場應用的情況來看，該工藝管柱的施工成功率較之常規(guī)工藝管柱要低。針對液壓封隔器丟手工藝管柱的中途坐封，或難以丟手等問題進行了分析，提出了改進措施，優(yōu)化設計工藝管柱，對封隔器的坐封機構以及坐封啟動壓差進行改進?，F(xiàn)場應用表明，作業(yè)施工成功率100%，降低了作業(yè)成本和難度，提高了作業(yè)施工的成功率。

關鍵詞：封隔器；丟手管柱；倒扣；長開閥

目前油田的絕大部分油區(qū)都已進入高含水開采階段，主力油層大多被非主力油層接替，深井、斜井、定向井及水平井等特殊井的數(shù)量越來越多，分層也越來越細，井況日趨惡化，使老油區(qū)原油穩(wěn)產難度增大。油井實施機械分層卡堵水采油技術，封掉高含水層。以控制油井含水的上升，達到有效提液的目的。近幾年，隨著油田挖潛力度的不斷加大，油井泵深不斷增大，封隔器施工難度也逐漸增加，對封隔器改進是非常重要的。本文主要針對Y441-Y341兩種封隔器施工成功率低進行研究找到原因，根據(jù)原因進行改進，從而達到提高施工效率的效果。

1管柱結構及工作原理

該工藝管柱主要由Y441型液壓封隔器、Y341型液壓封隔器、YDS丟手工具、單流閥

等配套工具組成。管柱下至設計位置后，油管憋壓，液壓封隔器坐封，繼續(xù)打壓，丟手工具丟手，起出上部管柱，下入生產管柱即可生產。該管柱既可滿足直井的使用要求，又能滿足大斜度井甚至水平井的使用要求。液壓封隔器卡水、分層工藝管柱由于其先進性必將越來越廣泛地被應用。但是從現(xiàn)場應用的情況來看，液壓封隔器仍存在施工成功率較低的缺點。

（1）少量井中封隔器密封效果差；（2）液壓封隔器在下井過程中存在中途坐封的問題。其原因一是結構設計不盡完善；二是使用單位對其性能和要求不熟悉，作業(yè)失誤，導致封隔器中途坐封；（3）所用油管特別是舊油管的質量普遍偏低，舊油管存在長期受腐蝕或者偏磨，以至于部分舊油管強度難以達到所需要的丟手控制壓力而無法丟手，造成不得不重新起下管柱。

主要用于一趟管柱作業(yè)射孔和完井系統(tǒng)。施工完成后，可利用回收工具回收，經保養(yǎng)后再次使用。特點：可承受10，000 PSI[70MPa]的壓力差；與標準的密封裝置和封隔器配件兼容；多個膠筒確保坐封后密封穩(wěn)定性；封隔裝置機械鎖定確保坐封后封隔器中心管無位移；不需要進行油管操作。

2改進單流閥結構以降低水擊壓力

所謂水力沖擊現(xiàn)象，也就是有壓系統(tǒng)中由于管路工作狀態(tài)的突然改變，使液體流速發(fā)生急劇變化，引起管內壓強在大范圍內波動，形成水擊現(xiàn)象。操作上，對于下井封隔器管柱而言，取決于提、剎、放的緩和程度（即延長速度變化的時間）。如果猛提、猛剎、猛放，則會產生巨大的水擊壓力。從管柱結構上，我們可以進行設計，使得下放施工管柱的時候，液流的速度變化大大地減緩，以此大大地降低水擊壓力。解決方法是施工作業(yè)接單根時，管柱內液流通道保持通暢。為此設計了一套常開閥。

3改進封隔器的坐封機構

原有的封隔器的坐封機構不完善。由于施工作業(yè)操作不當急停管柱時坐封活塞會受到向下的慣性力和水力沖擊，這個力大得足以剪斷坐封啟動剪釘，引起中途坐封。經過對封隔器該部件的分析，設計采用液壓活塞上行剪斷剪釘?shù)慕Y構，活塞的慣性力將傳遞給中心管，不再作用在剪釘上。這就消除了活塞慣性力的沖擊，避免了工具下井過程中突停突放或者由于沖擊、震動等原因造成中途坐封，提高封隔器的坐封啟動壓力。

4現(xiàn)場應用

該卡水分層采油工藝管柱在油田現(xiàn)場施工一次成功率100%，累計增油7.9萬噸，減少重復作業(yè)21井次，創(chuàng)直接經濟效益6125萬元。以**井為例。是一口側鉆水平井，作業(yè)前全井合采，含水已高達99.2%，作業(yè)后封住懸掛器處漏失層，生產側鉆水平段和直井段的一個油層，含水降至56%，效果明顯。作業(yè)施工時未因為水力沖擊或者慣性力的影響而出現(xiàn)中途坐封，坐封打壓至14MPa，油管泄露，難以采取液壓方式丟手。此時液壓封隔器已正常坐封。如果采用常規(guī)液壓丟手工具，則必須起出全部管柱，重新作業(yè)。施工設計封漏分層采油工藝管柱時，采用了可倒扣液壓丟手YXD，故上提負荷16kN，將油管正轉29圈后，負荷突降，表明丟手成功。

5結 論

采用先液壓漲開座卡機構座卡，再下放油管壓縮膠筒的方式座封，使其膠筒的密封性更可靠，并且操作簡便，顯示明顯。丟手分離后，留井部分內部是暢通的，可以配合其它工藝措施，如懸掛濾砂管防砂等工藝措施。（1）管柱不僅適用于直井，而且適用于定向井、大斜度井以及水平井；（2）改進后的封隔器坐封、解封可靠，承壓能力高，可達3OMPa，適于高壓水層的卡封；（3）封隔器不受交變載荷的作用，延長了封隔器使用壽命；（4）完井后管柱處于自重伸長狀態(tài)，丟手管柱不受生產管柱蠕動的影響，無螺旋彎曲，有桿泵采油時改善了桿、管、泵的工作條件，有利于減少磨損，控制沖程損失，提高泵效；（5）檢泵作業(yè)時，僅將生產管柱起出，實現(xiàn)了深井淺修；（6）作業(yè)施工時，可以減緩水力沖擊，消除液壓封隔器活塞的慣性力，同時有倒扣丟手方式作為液壓丟手方式的有利補充；（7）正常生產時，保持生產通道的順暢，減少進油阻力，提高了泵效。（8）采取以上措施對液壓封隔器工藝管柱進行了改進，保證了工具的可靠性，降低了作業(yè)成本和難度，提高了作業(yè)施工的成功率，具有重大經濟效益和社會效益。

參考文獻：

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