大斜度井卡封压裂配套工具研究及应用（论文）

大斜度井卡封压裂配套工具研究及应用 摘要：针对常规压裂卡封用 封隔器在井斜较大时，座封困难、座封后封隔器胶筒密封不严、斜度较大时无法卡封等难题，研究出适合于大斜度井卡封压裂的配套工具，解决了大斜度油井卡封压裂的技术难题。 关键词：大斜度、卡封、压裂、工具、应用 1、 大斜度井卡封压裂 常规封隔器 存在的技术问题。 否顺利下井 若井斜过大，超过 35 ，封隔器一端紧帖套管壁，在锚体、支撑卡瓦的作用下，极有可能中途坐封和遇阻， 114井规和封隔器下井困难，或无法下井， 112隔器可以下井，但套管内径不得大于 121 隔器在大斜度井上 是否能够正常座封 常规直井卡封压裂用 封隔器采用上提、旋转、下放方式座封，由于受井斜的影响，旋转扭矩很难传递到封隔器上，不能正常换轨道座封，座封困难或难以座封。 隔器坐封后，密封是否可靠， 能否 满足压裂需要 封隔器在大斜度井的拐点附近坐封，封隔器一端紧帖套管壁，封隔器坐封后，胶筒胀开后直径变大，但有一定限度，这样就造成封隔器另一端密封差。而在一定的井段内，井斜角度保持不变在此种情况下，由于扶正块的 扶正作用，封隔器与井筒保持平行，可以保证封隔器密封性能。 由于封隔器存在螺旋弯曲效应， 一部分座封力分解到一侧的套管壁上，座封载荷不能完全作用在封隔器的胶筒上，导致胶筒不能完全张开，座封后有效密封压差低，不能满足压裂施工的需要 。 裂后，封隔器能否正常起出 直井卡封压裂后，上 80t 井架，解封负荷 50t，超出正常负荷约 10t，大斜度井解封负荷更大。在上提管柱时，在拐点处，油管与套管的摩擦力增大，易造成油管本体断裂。主要问题是井斜临介点是多少角度。 裂施工中存在问题 大斜度井压 裂必须控制压裂规模，平均砂比在 25%以下，否则容易砂堵。坐封前不能磁定位校深，校深仪器在上行时，仪器紧帖套管壁的一端，上提至管脚时，容易造成卡钻事故。 2、大斜度井卡封压裂配套工具结构及工作原理简介。 隔器的结构特点和工作原理 构 水力锚总成 锚体采用高强度不锈钢制造，锚爪咬合面在 件下 镶嵌硬质合 金 牙 ,锚爪复位弹簧采用高弹力不锈钢弹簧，使其具有高强度，与套管锚定可靠，在井下长期工作不会出现因复位弹簧失效或锚爪与锚体密封配合面之间锈死导致水力锚爪不回位，而产生封隔器管 柱卡阻事故。 胶筒 胶筒材料为改性氟橡胶 72 小时硫化、特殊的胶结工艺制作而成（改变传统的胶结方式同样的材料性能指标能提高 30，具有耐高温、耐腐蚀、抗高压差的特点，长期座封压胀后，解封后恢复原状性能好。 卡瓦总成 在设计上用 T 型槽导向限位伸缩滑动六卡瓦结构，工作灵活可靠，卡瓦咬合面在 件下镶嵌硬质合金 牙，使卡瓦可以轻易抓咬住任何钢级的套管而合金牙不受任何损坏，不会出现因卡瓦与套管咬合不牢靠使封隔器座封困难或中途解封。 列高温高压封隔器科学设计的先进之处，以及生产加工工艺上的严格 控制，使其具有良好的使用性能。 作原理 隔器为单向卡瓦支撑，将该工具下至设计深度后，向油管内注入液体，当压力达到15，座封活塞推动卡瓦坐压缩胶筒迫使胶筒径向扩张，从而密封油套环形空间同时卡瓦咬合在套管壁上。由于该工具有单向锁紧装置，因而泄压后封隔器不会自行解封，上提管柱封隔器解封。 隔器的性能特征 封方式 该封隔器采用液压方式座封。 用范围 主要用于斜井或定向斜井的压裂、酸化等高温高压措施。 要参数如下 工具型 号 241241241用套管外径 (27 适用套管壁厚 (全部 具最大外径 (148 114 110 100 工作压力 (40/75 工作耐温 ( ) 150 推荐座封压力 (15 眼 内 径 (62 55 55 40 作业施工的要求 下封前通井，要求通至卡封井段以下 10井规尺寸最小要求为： 152 116 114 104 下套管刮削器，在卡点上下 10 米反复刮削。 下卡封管柱，检查下井封隔器，确认其型号无误，按施工设计管柱图进行连接下井。在工具下井全部过程中尽量防止管柱猛提猛放，防止在下井过程中工具损坏，使胶筒失效。 如封隔器卡点深度精确定位，需采用电测校深，依据 电测解释结果调整井下封隔器深度。 洗井、活性水替满井筒。 封隔器座封：打压座封。 施工后解封，在井内卡封管柱油套压平衡，上提管柱解封。 起出封隔器管柱。在起管柱过程中应酬打好背钳，防止工具脱落。 3、现场应用 井情况 该封隔器首先在 79引进应用。该井 地质要求填砂 3345m，卡封 3300m，压裂 4，井段 查最大井斜 采用常规 隔器无法顺利实现座封，因此选用 隔器。 案设计 为了确保该井卡封压裂施工的顺利进行， 对该井的小修方案进行了精心研究，并制定施工步骤如下： 放压达到上修条件，起出目前井下管柱及附件，仔细检查记录发现问题。（起管柱装压力等级为 21防喷器）。 下 114井规通至目前人工井底，通井规上接 2 根要求压裂管柱 89 加厚油管， 校深短接 3276m 反循环阀及安全接头 隔器 3296 1m 89叭口 3297m 砂面 ： 3342m+3m 灰面： 9大油管，限速匀速下钻 20 /h，在卡点 3280近反复通 3 次以上。起下管过程中装压力等级为 21防喷器。 填砂：下 89叭口 + 73油管填砂于 3342m+3m，关井沉砂 12 小时， 硬探砂面合格后起出填砂管柱检查（起下管柱装压力等级为 21防喷器）。 换 1000 型井口，装 压力等级为 35防喷器，按要求试压 35格，并测算油补距。 井口装压力等级为 35防喷器，按附图要求下入压裂管柱。所下油管逐根过规，丝扣合格，连接前涂密封脂，保证管柱密封合格，油管丝扣连接扣余量及下油管速度按照技术要求进行，且下钻平稳，如遇阻通知现场施工监督采取措施。上扣时打好背钳，防止封隔器中途座封。磁定位校封合格，要求封隔器避开套管接箍。活性水洗井合格后打压座封、验封合格。 座 1000 型井口，并用钢丝绳地锚呈十字形加固井口，连接放喷硬管线并 用地锚固定。 压裂 严格按压裂施工设计进行施工。 场施工 现场施工过程中，由技术人员 24 小时紧盯现场，保证作业队严格按规范进行施工。该井于 2007年 10 月 7 日座封、验封合格，并于 10 月 9 日成功实施压裂。 破裂压力 泵压力 量 ，加砂 ，砂比 4、效果分析 79于 2007 年 10 月 17 日转抽，措施前日产液 ，日产油 ，日产气 415 方，措施初期日产液 36 吨，日产油 ，日产气 1701 方，日增液 ，日产油 ，日产气 1286方。截至 2007 年 12 月底，累增油 480 吨，累增气 36000 方，折合油气当量 498 吨