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文档简介
可取式桥塞 在江苏油田的应用介绍 作者:顾正达 徐 建 电话: 0515传真: 0515目 录 一 、 简介 二 、 结构组成 三 、 基本原理 四 、 结构及分类 五 、 主要技术指标 六 、 主要技术特点 七 、 适用范围 八 、 使用说明 九 、 现场应用情况 十 、 结论及认识 一、简介 可取式桥塞技术获中国专利发明金奖 , 专利号 : 00 2 由江苏省阜宁县宏达石化机械制造有限公司生产 。 可取式桥塞是一种油田用于井下封堵工具 。 主要由座封机构 、 锚定机构 、 密封机构等部份组成 。 可取式桥塞用电缆座封工具或液压座封工具送进座封 , 需要时可解封回收 、重复使用 。 可取式桥塞在功能上完全可以替代丢手 +封隔器 、 可钻式桥塞和注灰封堵 , 是一种安全可靠 、 成本低廉 、 功能齐全 , 适用范围广的井下封堵工具 。 二、结构组成 座封机构 完成桥塞的座封 、 丢手过程 , 并给出地面显示 。 锚定机构 座封时 , 桥塞卡瓦锚定套管 , 内部结构自锁;解封时 , 自锁解除 , 锚定机构恢复原位 。 密封机构 胶筒受压膨胀 , 与套管形成可靠密封 。 可取式桥塞主要由座封机构、锚定机构、密封机构三部分组成。 三、基本原理 座封: 用电缆 ( 或油管 ) 将可取式桥塞送到井下 预定位置 , 校准深度 。 将电缆接通电源 , 引燃桥塞送进工具中的火药柱 , 使之产生高温 、 高压气体 , 迫使座封工具的活塞与芯轴产生相对运动 ( 油管送进座封时 , 在地面用泵车向油管加内压完成这一动作 ) , 推动桥塞卡瓦咬紧套管内壁 , 压缩桥塞胶筒密封套管环空 。 在此同时 , 桥塞内部结构自锁 , 拉断张力棒 ( 环 ) ,座封工具随电缆 ( 或油管 ) 起出井口 , 桥塞牢牢卡封在井下预定位置 。 解封: 用油管下入专门的解封工具 , 抓住桥塞解封套 , 上提管柱 , 解除桥塞自锁 ,胶筒收缩 , 卡瓦退回卡瓦筒中 , 桥塞解封 , 其总成随油管起至地面 。 四、结构及分类 ( 用于常规封堵 ) (一)、桥塞总成: 用于常规封堵 ) 挂壁型( ( 用于选择性封堵 ) ( 用于常规封堵 ) (二)、座封工具 : : 电缆座封工具: 可取式桥塞可用 只须更换专用连接杆即可 。 五、主要技术指标 : 液压座封工具技术参数表 型号 外径 长度 工作温度 座封压力 座封力 K N 备 注 1 114 958 150/175 12 150 三液缸 2 114 958 150 18 150 双液缸 可取式桥塞技术参数表 型 号 外径 径 度 作压差 作温度 解封拉力 注 114 50 114 568 50 150 20 30 114 70 114 568 70 175 20 30 114 50 114 600 50 150 20 30 114 70 114 600 70 175 20 30 114 50 114 36 666 50 150 30 40 114 70 114 36 666 70 175 30 40 114 50 114 666 50 150 30 40 114 70 114 666 70 175 30 40 150 50 150 698 50 150 20 30 150 70 150 698 70 175 20 30 六、主要技术特点 1、 灵活的座封方式: 桥塞可以用电缆式座封工具或液压座封工具送进 、 座封 ,只要视具体井况选择座封工具即可 。 2、准确的座封控制: 桥塞座封力由张力棒(环)控制,保证桥塞座封安全可靠 ,同时,确保座封工具在复杂情况下能安全起出井筒。 3、 可靠的防卡设计: 卡瓦部分采用内置式卡瓦结构 , 桥塞在井筒中起下时不易遇阻 、 遇卡 ,可以在任意斜度的井中安全使用 。 4、 独特的锚定机构: 该桥塞利用卡瓦 、 卡瓦锥体 、 卡瓦外筒的巧妙结合 , 具有良好的双向承压能力 , 可适用于各种级别的套管 。 5、 安全的解封机构: 桥塞解封按锁定机构 、密封机构 、 卡瓦机构的顺序逐级进行 , 不管桥塞上下压力是否平衡 , 所需解封力均很小 。 6、 具有一定的可钻性: 桥塞结构紧凑 , 锁定机构处于桥塞顶部 , 即使桥塞由于非正常原因不能捞出时 , 也可以较方便地钻除 。 七、适用范围 图 1)。 座封方式 : a)在稠油井 、 大斜度井中 , 用液压座封工具送进座封; b)在新井 、 直井中 , 用电缆座封工具送进座封 。 (一)、常规型( 失层等(图 2) 工艺过程: 下钻 、 校深 、 座封 、 试压 、 投灰 ( 或注灰 ) 图 3) 座 封 方 式 : 液压座封工具送进座封 。 工艺过程:下钻 、 校深 、座封 、 试压 。 水平井或大斜度井封堵 (图 3) (二)、挂壁型( : 气 、 水层 ( 图 4) 可取式桥塞与液压封隔器或卡瓦封隔器配合使用 , 对某一小层或某几个小层进行卡封 , 可实现对油 、 气 、 水层的选择性封堵 。 在管柱中加入 “ 井下油嘴 ” , 可以有效地控制各小层的生产压差 , 达到分层开采的目的 。 座封方式: 油管送进座封 。 工艺过程: 下钻 、 校深 、 座封 、 试压 挤灰作业 ( 图 5) 可取式桥塞与井下滑套开关配合使用 ,可以实施不压井作业 。 可取式桥塞还可用作水泥承留器 , 进行挤灰 、 封串作业 。 座封方式 : 用液压座封工具或电缆座封工具送进座封 。 工艺过程: 下钻 、 校深 、 座封 、 试压 。 6) 探边测试 ( 或干扰试井 )时 , 必须先对目的层进行排液 , 再进行关井测试 , 进行这种测试的井一般都有一定产能 , 因此进行这种测试往往要损失油井产量 。 采用如图 ( 6) 所示的管柱 , 可以用存贮式电子压力计 , 对一个层段的某一个或几个小层进行测试 (探边测试或干扰试井等 ), 而其余的层仍然保持正常生产或进行其它作业 。 座封方式: 用液压座封工具或电缆座封工具送进座封。 工艺过程: 下钻、校深、座封、试压;下入插管、排液、上提管柱,边生产边测试。 ( 图 7) 油井正常生产过程中 ,由于结蜡等原因 , 常常需要进行洗井作业 , 如果不对地层进行有效保护 , 将对油气层造成永久性的伤害 。 采用如图 ( 7) 所示的管柱 , 可以在油井洗井作业过程中 , 对油气层进行有效保护 。 八、使用说明 井筒 ( 座封段 ) 要求 套管无严重腐蚀 、 破损或严重变形; 对套管结垢严重的井段 ( 注水井 ) , 必须进行刮削 。 桥塞卡点避开套管接箍 。 施工工艺步骤 (一)、井筒准备 1、 用 116下顺畅无卡阻; 2、洗出井中脏物及死油。 (二)、工具准备 1. 按图纸要求正确组装桥塞总成及座封工具; 胶筒排列 ( 推荐值 ) : 井深 3500m 90(邵氏度) 井深 3500m 90(邵氏度) 2. 桥塞总成与座封工具的连接 塞总成与电缆座封工具的连接: 接杆一端为座封工具心轴扣,另一端为桥塞心轴扣( 2); 管钳并紧; 管钳轻轻带紧,桥塞总成与座封工具的端面接触即可 . 塞总成与液压座封工具的连接: 19 桥塞总成与座封工具的心轴连接( 2) , 用手或管钳将丝扣旋至桥塞总成与座封工具的端面接触即可 , 切勿用管钳硬拧 , 以防剪断桥塞销钉; U”型槽内卸出两颗短销钉 , 装上两颗长销钉 , 以防桥塞总成与座封工具之间的连接扣松脱; 21/2平式油管扣 ) ; 只需更换桥塞下接头即可 。 ( 三 ) 、 桥塞座封 用电缆座封工具座封: 1、 按技术要求将桥塞与电缆座封工具正确连接; 2、 将连接好的桥塞总成下入井内 , 下钻速度控制 在 3600m/ 发现遇阻立即上提活动电缆 , 待正常后继续下钻; 3、 到达预定深度时放慢速度 , 按设计要求进行校深; 4、 校深无误后采取上提方式点火座封 , 然后下放电缆 , 以判断桥塞是否正确座封 , 并测出遇阻曲线; 5、 缓慢上提电缆 5m 10m, 如悬重正常 , 则起出桥塞座封工具; 6、装好井口,按施工设计进行试压(推荐试压值20 用液压座封工具座封: 1. 按技术要求正确连接桥塞及座封工具; 2 下钻速度控制在 50根油管 /小时以内 , 严禁顿钻 、 溜钻; 3 下钻遇阻不超过 30否则活动管柱至悬重正常后继续下钻; 4. 下至座封位置时,接好地面管线,用水泥车打压座封(压力根据座封工具类型确定,泵压下降、环空外溢则桥塞已经座封); 5夹层小于 3塞座封前应对管柱进行校深; 6上提油管 3悬重正常则下放油管,压重不超过 20实桥塞座封位置 7 上提一根油管 , 装好井口 , 按设计要求对桥塞进行试压 ( 推荐试压值20; 8 试压合格后 , 起出井内管柱及座封工具 。 ( 四 ) 、 解封 1. 将油管与解封工具正确连接 ( 48型 52; 2. 按正常速度下钻 , 当解封工具下至距桥塞面 3m 5 接好地面管线 , 进行冲砂 、洗井; 3. 冲砂结束后 , 下放管柱打捞 , 压重控制在20 30缓慢上提管柱至正常悬重; 4. 上提管柱 4再下放管柱观察是否遇阻 , 如管柱无遇阻现象 , 则桥塞已正常解封; 5. 起钻时 , 严禁管柱反转 , 以防桥塞落井 。 九、现场应用情况 该桥塞在反复试验 、 改进 、 完善的基础上 , 先后在 50多口井上进行了推广应用 , 均获一次成功 。 其中 , 井斜 50 以上 5井次 ,井斜 30 以上 32井次 , 封堵后分别进行了地层测试 、 下泵投产 、 酸化 、 酸压 、 压裂等作业 , 最大工作压差达到 48没有发现桥塞窜漏 。 施工过程中起下顺畅 、 座封灵活 、密封可靠 、 解封正常 , 座封工具及桥塞总成起出后 , 无明显变形和损坏现象 , 更换易损件后即可再次下井使用 。 序号下入日期施工单位座封位置( m )最大井斜 封堵目的传输方式封堵后主要工序封堵效果备注1 6白2100 m 上返试油 油管 地层测试 成功2 3648 38白3020 m 上返试油 电缆 地层测试 成功3 8白3020 m 上返试油 电缆 地层测试 成功4 2482 26白2180 m 酸 压 电缆 酸 压 成功5 泵 成功B 型桥塞与 1 返试油 油管 射孔下泵 成功7 3 2239 化 电缆酸化、捞桥塞、下泵成功 已捞出8 7 返试油 电缆 射孔下泵 成功9 1 水 电缆 注灰下泵 成功 已捞出10 2 1796 返试油 电缆 射孔下泵 成功 已捞出序号下入日期施工单位座封位置( m )最大井斜 封堵目的 传输方式封堵后主要工序封堵效果备注11 7 2137 层 油管抽汲、酸化、下泵成功已捞出12 3 2770 返试油 电缆 射孔下泵 成功已捞出13 1 1811 返试油 电缆 射孔下泵 成功14 1 上返试油 油管 地层测试 成功15 7 2250 返试油 油管 射孔下泵 成功16 1 层 油管射流解堵施工成功17 6 1858 27白1400m 卡层 电缆 下泵 成功18 2 1457 返试油 油管 射孔下泵 成功19 2 2194 层 油管 下泵 成功20 4 1986 层 油管 射孔下泵 成功21 4 2327 层上返 油管 射孔下泵 成功22 2 1380 返试油 油管 射孔下泵 成功23 4 2475 层上返 油管 射孔下泵 成功24 层 油管 下泵 成功25 2 1624 层 油管 下电泵 成功m )最大井斜 封堵目的传输方式封堵后主要工序封堵效果备注26 层 油管 射孔下泵 成功27 1 1788 压 油管酸压后捞出成功 B 型28 1 2527 层 油管 下泵 成功 B 型29 178 层 油管 下泵 成功 B 型30 m 卡层 油管 下泵 成功31 220 返试油 油管 射孔下泵 成功32 646 层 油管酸化、排液、下泵成功33 793 层上返 油管 射孔下泵 成功34 199 层 油管 补孔下泵 成功35 层 油管 酸化下泵 成功 该井 井斜 42 ,井深 2438 m,施工目的:卡封套管破漏段。采用 管送进方式座封封隔器和桥塞,成功地实施了对上部破漏段( m)长达 使油井恢复正常生产(生产井段:2423 F 116井 C 3 该井 井斜 ,施工目的:卡层酸化。采用 点 2438 m,油管送进方式座封,桥塞座封后,用原管柱对产层( m)进行了酸化、抽汲、下泵作业 ,增油 15t/d。 该井 井斜 ,施工目的:卡层酸压。采用 点 1788 m,油管送进方式座封,桥塞座封后,对产层( 1778m)进行了酸压改造 ,最高泵压 42液、求产结束后,将桥塞解封取出,外观检查无明显变形和损坏,更换易损件后仍可再次使用。 该井 施工目的:大型水力压裂 。采用 卡点 2570 m,电缆送进方式座封 , 桥塞座封后 ,对上部产层进行了压裂改造 ,最高泵压 48冲砂 、 排液 、 求产结束后 , 将桥塞解封取出 , 外观检查无明显变形和损坏 , 更换易损件后仍可再次使用 。 施工目的:卡层上返试油 .。采用 卡点 3948 m, 电缆送进方式座封 , 桥塞座封后 , 对上部产层进行地层测试 , 封堵效果良好 。 F 3 井 发 3井,封堵目的:上返试油、测试。采用油管送进方式座封。 封堵后对上部地层进行了测试和酸化作业,该井因产能较低未能投产,暂时封井。 2002年 8月,根据老井复查结果,决定对该井的下部产层进行压裂改造,用解封工具捞出桥塞,外部检查发现,除胶皮有掉块外桥塞基本完好;拆开检查发现,个别零部件有轻微锈蚀,经
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