遇油膨胀封隔器封隔技术研究与应用评价
遇油膨胀封隔器的封隔性能研究
过 A S S有限元计算遇油膨胀封隔器在井下的接触压力 ,建立封隔器封隔性能分别与胶筒长度 、厚度关 系的计算模 型。 NY 结果表明 ,遇油膨胀橡胶 的热膨胀与吸油膨胀相一致 ,通过膨胀橡胶的热膨胀分析可 以合理描述出膨胀橡胶吸油膨胀后 的状态。有限元分析表明 ,随着胶筒长度和过盈厚度的增大 ,封隔器的封隔性能都呈指数规律增大。
A s atAcodn h el gp p r d e n n es utr ein m to f ak r b sdo h h r l bt c: crigt tesai r et j g me t dt t cued s eh do c e ,ae ntetema r o n o yu a h r g p
e p n in d s rp in o i a s r t n e p n ig o wel a e ,h o tc r su e o wela e S a ay e y F x a so e ci t fol b o pi x a d n fs l k r te c n a tp es r fs lp k rWa n lz d b EM , o o p
ma n td fitree c fr b e . g i e o n efr n e o b r u u
Ke wo d :s l a e ;h r a x a so ola sr to x a dn sai g p p ry y r s wel k r te l e p n in;i b o in e p p m p n ig;e l r e n o t
遇 油膨 胀 封 隔器 的 封 隔性 能 研 究
马明新 步玉环 曹成 章 李 硕
(. 1 胜利石油管理局钻井工艺研究院 山东东 营 2 70 ; 50 0 2 .中国石油大学 ( 华东 )石油工程学 院 山东青岛 2 65 ) 6 55
遇油膨胀封隔器胶料的研究与应用
遇油膨胀封隔器胶料的研究与应用【摘要】近年来,随着我国油田开发的进一步深入,高性能橡胶材料及封隔器等井下工具成为了在油田开发中解决各种难题的技术关键。
在保证完井质量、提高原油开采量等方面发挥着重要的作用。
遇油膨胀封隔器是一种新型的井下工具,它遇油后膨胀,隔绝井液和压力,从而实现不同目的用途的井下封隔,主要用于套管井或裸眼井的分层分段开采、控水堵水、储层改造等领域。
【关键词】完井作业遇油膨胀膨胀速度封隔器随着国内外油田固井、完井技术的快速发展,功能新、可靠性高的完井工具不断出现。
油胀式封隔器就是国外开发的新型固井工具,他主要可替代常规裸眼封隔器,既可实现固井完井,也可用于非固井完井。
他作业简便,可靠性高,无传统封隔器的机械运动部件,可适应裸眼不规则井壁。
2000年这种自膨胀封隔器在挪威被发明并投入使用,tam、哈里伯顿、贝克等公司也相继推出不同型号的此类封隔器,售价昂贵。
随着我国油田开发不断深入,对这种工具的需求逐年增加。
我所长期从事油田橡胶、井下工具的研发、生产,具有先进的生产设备和检测仪器,决定开发这一产品。
1 实践部分1.1 主要原材料高分子聚合物;防老剂;补强剂;膨胀剂;交联剂;软化剂及其他助剂。
1.2 主要仪器设备xk-150双滚筒炼胶机;xk-400双滚筒炼胶机;x(s)f35×30橡塑密炼机;平板硫化机;分析天平;橡胶拉力试验机1.3 研究内容1.3.1主体材料的选择根据遇油膨胀材料在井下的使用要求,我们对氯丁胶,天然胶,丁二烯,丁腈胶,三元乙丙橡胶,以及丙烯酸酯橡胶等做了性能筛选。
经试验决定具有耐酸碱、耐温高的三元乙丙橡胶作为主体材料。
1.3.2 防老剂的选择为了使胶料具有耐高温老化性能,胶料配方中加入防老剂是必不可少的。
经老化性能筛,选用了无毒的防老剂rd和4010 na并用体系,防老效果显著。
1.3.3 膨胀剂的选择膨胀剂是使材料产生体积膨胀的主要添加剂,主要包括丙烯酸酯树脂类,苯乙烯共聚物等一些吸油材料,其中甲基丙烯酸酯类吸油量高、强度大是首选。
石油钻井完井遇油封隔器说明书
遇油膨胀套管外封隔器
使用说明书
AN-TWPSW型系列遇油膨胀套管外封隔器
使用说明书
1.产品简介
遇油或遇水膨胀式封隔器是基于聚合物材料在油气或水环境下的膨胀为基础,在热力作用下,液态烃或水进入高分子结构中,使遇油或遇水膨胀橡胶持续膨胀,以此密封套管外环形空间。
目前,这种新型工具已用于固井和完井,应用在裸眼和套管内,是一种新型的井下工具。
2.结构原理
密封元件直接粘接到任何尺寸的中心管上。
密封元件长度为1.0—9.0m,可供用户选择。
其外径尺寸可根据压差、操作条件以及其他尺寸要求进行调整。
较厚的胶层,可使橡胶获得更大的膨胀。
AN-TWPSW型遇油膨胀套管外封隔器结构示意图
AN-TWPSW型遇油膨胀套管外封隔器实体照片3.应用特点
(1)持续膨胀、自我修复。
(2)适用于高温高压条件。
(3)不占用钻机时间。
(4)无送放工具,无任何不良影响,无技术风险。
4.规格型号及技术参数
AN-TWPSW型系列遇油膨胀套管外封隔器技术参数
5.使用方法及注意事项
(1)封隔器下井前应进行通井作业,以确保封隔器的安全顺利下入。
(2)封隔器要轻拿请放以免损伤胶筒。
(3)下井过程中要注意控制速度,严禁猛提快放,以免损伤胶筒。
(4)确保套管在24小时内下完,以防胶筒提前膨胀。
6.典型的遇油膨胀封隔器座封外径和耐压差与时间试验关系曲线
试验条件:胶筒内径:Φ139.7mm,胶筒外径:Φ203mm ,胶筒长度:3000mm (1)遇油膨胀封隔器座封外径与时间关系曲线(80℃、原油)
(2)遇油膨胀封隔器在耐压差压力与时间关系曲线。
封隔器的密封性判据及结构设计方法研究
对于地层压 裂破坏来说 ,地层发生压裂破坏的表 征量是地层 的抗 压强 度 ( 用 表示 ) ,故 封 隔器 与 地层 的接触 压力 P要 小于 地层 的抗 压 强度 o ,定 义 r 地层未发生压裂破 坏时 的最大安 全接触 压力 P 与地 , 层抗压强度 的比值为地层破裂 安全 系数 s 则
在 以上评判准则 的基础上 ,可以建立以下封隔器 的密封性设计依据 。
2 1 封 隔 器 的封 隔性 .
封 隔器 的作用 主要是保证封 隔的上下层位不发生 窜流。一般情况下 ,对于封 隔器拟 封隔 的地层来说 ,
比值为地层剪应力破坏安全系数 . s ,则
封隔器下部地层为高压气 层时对 封隔器 的密封性要求 更加严格 ,此时封隔器下方的气 窜压力更 大。为此假 设封 隔器下方气窜压力为 P ,若封 隔器在井下能 够
b rsr cu e b h u rc i lt n meh d a d c n b p le od fee ttp so a k r i p o i e h h oeia e t t r y te n me ia smu ai to n a e a pid t i rn y e fp c e ,t rvd ste te r t l u l o f c
裂安全系数 s 应 大于 1 。其 具体取 值应 根据 地 层 的 特性来 确定 ,地层 越硬 ,S 以取值 较 小 ,10 可 .5~
11 ;地层越软 ,s 可 以取值较大 ,1 1 12 。 .5 . 5— .5
2 22 地层的剪应力破 坏 ..
( )封隔器 胶筒 在井下 压差 作用下 不 发生 应力 3
c n i e e a a t i t ew e a k r n r t n, e s aigp o et n b e aey o a k r T e s cu ed - o sd r t d p a l y b t e n p c e df ma i t e l r p r a dr b rsft f c e . h t t r e s h b i a o o h n y u p u r
遇油自膨胀封隔器的研究与应用
1 技 术 分 析
目前 ,自膨 胀封 隔器 主要包 括 遇油 自膨胀 封隔 器 Y F和遇 水 自膨胀 封隔器 S F2个 系列 。笔 者主 Z Z 要 介绍 遇油 自膨 胀封 隔器 。
1 1 结构 .
进行 开发 ,完井 采用 遇油 膨胀 封 隔器 ,可有 效控 制
12 工作 原理 .
自膨 胀 封 隔 器可 以随完 井 管 柱 一 同下 人井 内 , 当封 隔 器 到 达 指 定 位 置 后 ,橡 胶 在 井 筒 内 液 体 ( 油 ) 的浸泡 下缓 慢 膨胀 ,直 到紧 紧 地贴 住 井壁 原 ( 眼壁或 套管 内壁 ) 裸 ,从 而达 到隔 离井段 的 目的 。
隔器进 行非 固井 完 井 ,有 效 地 开 发剩 余 油 资 源 。 自膨胀 封 隔器在 国外 的成 功应用 表 明 ,该 产 品是 降 低 油气 田开发 成本 、提 高采 收率 的有 效工 具 。 近 年来 ,国 内油 田引进 国外 公 司 的遇 油膨 胀封 隔器技 术 ,已成 功 下 井 4 0多 口 ,取 得 较好 应 用 效
1..
基管 外径 19 7 r 3 . m、材 质 N 0钢 ,胶筒 外径 n 8 2 3mm、长度 30 0m 0 0 m,总长度 4 1 2m 0 m,耐温
压力是影 响材 料膨 胀速 度 的另一 因素 ,将 采集 数据进行 分析对 比发 现 ,压力 越 高 ,材料初 始膨 胀 速度越慢 ,但是 围压大会加快材料 吸收原油 的速度 ,
石 油
机
械
一 3 一 9
21 0 0年
第3 8卷
第 1期
CHI ET NA P ROLEUM MAC NE HI RY
● 新产 品 开 发
膨胀式封堵器技术探讨及应用
膨胀式封堵器技术探讨及应用前言由于目前油田油气管道安装施工过程中,改建或扩建油气管道较多,已建管线在进出各联合站、油气储运站等敷设距离较长,已建管线进行置换或清洗,在施工时沿用SYJ4051-91《油气田技术工艺管道动火安全技术规程》的要求,用油泥封堵法进行封堵,在焊接的过程中,油泥由于在受热的情况下容易坍塌,管线内油气产生泄漏,造成人员伤害。
我公司我单位根据公司的要求,结合当前油田建设市场的现状,主要从事各个采油厂生产系统的流程维护、维修抢险,前线生活设施维护、保运工程服务等多种建设或服务项目,尤其是油、气管线泄露后进行应急抢修及装置区新旧管线改造过程中施工工期紧,管线清洗置换过程花费时间较长,为了能安全、高效的完成应急抢险任务,将安全风险尽可能降低到最低,2010年引进两套可膨胀式管道封堵设备,封堵设备封堵管径范围分别为DN50~DN200,通过对封堵器使用效果进行验证,今年已经广泛使用于各采油厂应急抢险施工中。
摘要通过可膨胀式封堵器的性能、使用要求、以及进场后试验,论证了膨胀式封堵器的应用可靠性,同时通过在实际过程中封堵器的应用与原有油泥封堵后施工进行了对比,从而了解封堵器及油泥封堵的优缺点。
关键词:封堵器;允许压力;封堵器封堵;油泥封堵Abstract: Expandable occluder performance requirements, and after entering trial, demonstrated the reliability of the expansive application of the occluder, occluder through the actual process the application with the original sludge blocking construction were compared to understand the advantages and disadvantages of the occluder and sludge blocking.Keywords: block; allowable pressure; occluder closure; sludge blocking我公司负责吐哈油田各采油厂的应急抢险任务,吐鲁番采油厂神泉轻烃装置检修工程、销售公司轻烃储装站外轻油管线更换等工程中的实际应用。
井下封隔器新技术发展分析与展望
井下封隔器新技术发展分析与展望摘要:随着油气田发展方向以深井超深井为主,对封隔器等传统完井工具的实用性、耐用性都提出了更高的要求。
该文主要研究了当前国内外封隔器发展现状,重点介绍了近年来最新研发的几种新型封隔器,分析了国内外在该技术领域的研究与应用上的差距,提出了今后井下封隔器新技术研究的方向与重点。
关键词:封隔器;发展现状引言目前石油开采技术日趋成熟,完井工具不仅要适合各种复杂的井下环境,还需要耐温耐压,对封隔器等井下工具的设计与开发也提出了更高的要求。
1.封隔器概述封隔器指连接于井下管柱之上,用于封隔油管与油气井套管或裸眼井壁环形空间的井下工具。
当需要封隔油管与油气井套管或裸眼井壁环形空间时,连接封隔器于井下管柱之上,下到设计深度后,通过液压驱动等方式使封隔器上的封隔件发生膨胀封隔油套环空。
不同形式的封隔器,其启动方式和解封方式有所不同。
目前石油开采技术日趋成熟,完井工具不仅要适合各种复杂的井下环境,还需要耐温耐压,对封隔器等井下工具的设计与开发也提出了更高的要求。
目前封隔器的种类主要有自封式、压缩式、楔入式、扩张式、自膨胀式和组合式等多种类型。
自封式是靠封隔件外径与内管壁的过盈和工作压差实现密封的封隔器;压缩式靠轴向力压缩封隔件使封隔件外径变大实现密封的封隔器;楔入式靠楔入件楔入封隔件使封隔器直径变大实现密封的封隔器;扩张式靠径向力作用于封隔件内腔使封隔件外径扩大实现密封的封隔器;自膨胀式靠介质作用使封隔件的体积发生膨胀变形实现密封的封隔器;组合式是由扩张式、压缩式、自封式、自膨胀式等任意组合实现密封的封隔器。
压缩式封隔器下到设计深度后,从油管内加压,高压液体通过封隔器内部的传压孔隙作用于活塞机构,节流压差作用下,压缩胶筒发生膨胀封隔油套环空。
当油压释放,油套压力平衡后,胶筒靠自身的回弹力恢复原状实现解封。
液力扩张式封隔器下到设计深度后,从油管内加压,高压液体通过封隔器内部的传压孔隙作用于胶筒内腔,节流压差作用下,胶筒发生膨胀封隔油套环空。
遇烃膨胀封隔器技术现状及发展趋势
压 能力 ,最 大 承 压 达 到 3 0 M P a 。橡 胶 拉 力 试 验 结 果表 明 ,膨 胀 橡 胶 拉 伸 强 度 中值 为 1 9 . 6 MP a ,扯
断伸 长 率 中值 为 7 8 8 % ,具 有 良好 的力 学 性 能 ,为
封 隔器 在井 下 的可靠 封 隔提 供 了保 障 。
3 . 2 国内
度 成 比例 关 系 ,单 位 长 度 胶 筒 的 耐 压 差 能 力 为 1 1
~
1 4 MP a /m 。
国外学 者 对遇烃 膨 胀封 隔器 的研 究相 对 比较 全
国 内对 遇烃膨 胀封 隔器 的研 制处 于开发 测试 阶 段 ,最 具有代 表性 的是 中国石化 石油勘 探 开发研 究 院 自主研 发 的遇烃 膨胀 式封 隔器 ,并在 冀东 油 田高 浅南 区 G1 6 0一P 1 3井成 功下 井 。 遇烃 膨胀 封 隔器研 制成 功后 ,已在 胜利 油 田河 口采 油 厂 、纯 梁采 油厂 、渤海 蓬莱 1 9—3油 田、南
式 ,使 用 前 、后 ,水 浸 量 由 9 5 % 降 到 0,不 仅 如 此 , 白膨胀 封 隔器 的 完 井 方 式 替 代 了 注 水 泥 的工 作 ,省 去 了大量 尾管 、常规 封 隔器等 完井 工具 以及 洗 井 、刮管 、穿 孔作业 ,使 这 2口井 的预算 成本 减
少了 3 0 %~ 4 0 % ,大 大节 约 了完 井成 本 。
为 充分 了解 不 同地层 流体 组 分对 遇烃 膨胀 封 隔
器膨 胀 的 影 响 ,A 1 Y a mi ,S a u d i A r a mc o等 人 在 试 验温 度 9 0℃ 左 右 ,对 遇 烃 膨 胀 橡 胶 在 不 同油 样 、 酸 、盐 分及 含砂 量 等环境 中进行试 验 。试 验结 果表
遇水膨胀封隔器关键技术研究
遇水膨胀封隔器关键技术研究I. 引言A. 研究背景和意义B. 国内外研究现状C. 研究内容和目的II. 遇水膨胀封隔器的原理及类型A. 遇水膨胀封隔器的定义与发展历程B. 遇水膨胀封隔器的分类III. 遇水膨胀封隔器的关键技术研究A. 材料选择和性能测试B. 设计优化及模拟仿真C. 结构性能研究D. 加工工艺研究E. 实验验证及应用研究IV. 遇水膨胀封隔器的应用案例分析A. 地下水水位控制B. 潜水泵站污水泵房防污C. 地下工程隔水V. 结论与展望A. 本文的主要贡献与不足B. 遇水膨胀封隔器未来发展趋势C. 研究工作的启示和建议第一章引言随着城市化进程的加速,城市建设用地日益紧张,建筑物密集程度不断加大,如何有效地解决地下水、污水和地下油气等环境问题,显得尤为重要。
遇水膨胀封隔器是一种新型的防水材料,它可以水膨胀、密封和隔离水流,并具有高度的自适应性,这使得它在地下工程中得到越来越广泛的应用。
遇水膨胀封隔器具有很多优点,例如,它有多次膨胀功能、自适应性强、易于施工和维护等等。
因此,从理论和实践角度对遇水膨胀封隔器进行深入的研究和应用,对于推动城市化建设和改善城市生态环境意义重大。
本章将阐述研究背景和意义,国内外研究现状,以及研究内容和目的。
一、研究背景和意义随着城镇化进程的加速,建筑物的多样化和进一步密集化已经成为城市整体规划的标志。
地下工程的建设对于城市地下环境的调控和污染防治至关重要。
随之而来的问题之一就是地下水、污水和地下油气的防止和隔离,这意味着在建设过程中需要使用各种各样的材料,以维护地下水源和保持整个区域的干燥。
然而传统的材料不能满足快速和高效的防水需求,因此寻求新型防水材料是目前的一项重要任务。
遇水膨胀封隔器就是一个新型防水材料。
它以其多次膨胀、高度自适应性、易施工和维护等特点受到了广泛关注。
同时,遇水膨胀封隔器的研究也对于城市化建设和改善城市生态环境具有重要的意义。
二、国内外研究现状遇水膨胀封隔器还属于新型防水材料,国内外对其研究历程尚处于初级阶段。
膨胀型封隔器EPDM弹性体坐封性能分析
30典型的膨胀封隔器由内管、膨胀弹性体和支撑膨胀弹性体的端环组成。
有时,溶胀弹性体内部会出现几层——高溶胀强度芯、低溶胀强度芯和扩散阻挡层。
外层通常延迟膨胀的开始,这取决于运行膨胀封隔器管柱所需的时间。
膨胀封隔器一般分为两大类:水膨胀封隔器和油膨胀封隔器。
在本文中,由于弹性体聚合物和烃类分子的天然亲和力,当烃类分子进入橡胶基体时,油膨胀封隔器元件被引入并通过扩散过程膨胀。
本文主要研究三元乙丙橡胶(EPDM)弹性体的测试和表征,以期为封隔器设计合适的膨胀元件。
为此,制备了6种不同的橡胶样品。
1 实验设计1.1 实验材料生三元乙丙橡胶(Dutral TER 4437–87%;Nordel IP 4725 P–13%)。
溶剂-原油(ρ=0.832 kg/m 3)。
1.2 复合与硫化样品制备的第一步是在所有成分均化后进行的橡胶硫化-生三元乙丙橡胶,硫作为交联剂、硫化促进剂,氧化锌(ZnO)作为硫化活化剂,硬脂酸作为增塑剂,氧化钛(TiO 2)、黏土和二氧化硅填料,再生橡胶和膨胀剂。
在硫化实验室中制备硫化化合物,在硫化实验室中使其均匀化并进一步将其置于硫化机中保持180℃温度7分钟。
从获得的2 mm片材上切下样品(80mm×40mm×2 mm)进行溶胀试验。
1.3 溶胀试验方法室温下,在玻璃皿中。
通过干燥和称重,观察橡胶样品在原油溶剂中的溶胀强度,直至达到热力学平衡状态。
当未发现实质性膨胀时,已达到该状态。
OFITE动态线性膨胀仪是一种测量装置,其包含四个单元,位于膨胀过程发生的位置(图1)。
通过加热器保持所需的系统温度。
每个测试单元都有磁力混合系统,样品夹头下方有一个聚四氟乙烯支架。
通过连接试样的金属销的垂直移动和移动记录仪的增量来记录溶胀强度。
图1 OFITE动态线性膨胀仪2 实验结果及分析由于三元乙丙橡胶样品有不同的交联密度,研究结果表明每个样品都以不同的强度和程度溶胀。
EPDM-6的溶胀度最高(164.64%),溶胀14d后达到热力学平衡-正在打开另一方面,EPDM-3的溶胀程度最低(72.96%),仅持续6天。
自膨胀封隔器技术在完井作业中的应用
自膨胀封隔器技术在完井作业中的应用刘阳;马兰荣;郭朝辉;杨德锴【摘要】Expandable Packer is a hotspot of segregated completion study for years. Using the oil or water self-expansion rubber as sealing material,the expandable packer can fill the annular by contacting the borehole liquid and setting down. Through analyzing the expandable packer and relative packers' technical characteristics,the key technology during research is discussed. Analy-zing the deficiencies of the traditional technology of the horizontal well expandable openhole seg-regated completion,intelligent completion and screen pipe completion of deficiency of traditional technology and technology, the effects of the expandable packer abroad are discussed. Finally it will help lucubrating this technology and promoting these products at home.%自膨胀封隔器是近几年来分段完井工具的研究热点,它是以遇油或者遇水膨胀橡胶作密封材料,通过与井眼内液体接触胀封实现充填环空的.通过分析自膨胀封隔器相对于常规裸眼封隔器的技术特点,论述了其技术研究过程中的关键技术.针对水平井小井眼裸眼完井、智能完井以及筛管分段完井中常规工艺以及技术的不足,探讨了自膨胀封隔器在国外分段完井作业中的应用效果,为自膨胀封隔器技术的深入研究和国内的应用推广起到了促进作用.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2012(041)003【总页数】6页(P76-81)【关键词】自膨胀封隔器;遇油/遇水膨胀封隔器;分段完井;智能完井;筛管完井【作者】刘阳;马兰荣;郭朝辉;杨德锴【作者单位】德州大陆架石油工程技术有限公司,山东德州253005;德州大陆架石油工程技术有限公司,山东德州253005;德州大陆架石油工程技术有限公司,山东德州253005;德州大陆架石油工程技术有限公司,山东德州253005【正文语种】中文【中图分类】TE931.2近年来,国家重视对页岩气、致密砂岩气等非常规油气藏资源的勘探开发,水平井钻井技术因其能够大幅度提升这类油气藏的开发效率而得到越来越广泛的应用[1]。
遇油 遇水 膨胀 封隔器
遇水遇油膨胀封隔器目录一膨胀橡胶封隔器设计原理及优点二膨胀橡胶封隔器规格及特性三膨胀橡胶封隔器相关测试四不同封隔器的工艺对比五应用案例一、封隔器设计原理及优点在钻完井过程中,传统方法对泥岩层、水层进行层间隔离通常采用机械式封隔器。
然而,采用这种传统方法存在工艺复杂、作业困难、密封效果不好等缺点。
–需安装坐封配套工具–作业过程中工艺复杂–层间隔离密封效果差–实际应用有效期较短机械式封隔器结构图因此,为了解决传统机械式封隔器存在的诸多问题,我公司研发出可替代机械式封隔器的遇水遇油膨胀橡胶封隔器。
我公司生产的膨胀橡胶封隔器是利用膨胀橡胶对油、气井中的碳氢化合物进行热活力吸收从而实现自身膨胀,达到密封管线环空的作用。
其安装方便,即可用于不规则裸眼井眼,又可用于套管内密封。
优点:¾下入方便、作业安全可靠¾无需安装其它坐封工具¾无需注水泥和射孔作业¾可密封不规则的裸眼井眼¾各种地层条件下可实现膨胀密封¾更有效实现层间隔离¾密封性能可靠,使用寿命长定位环橡胶基管¾OSR系列,在井下遇油或油基泥浆可自行膨胀¾WSR系列,在井下遇水或水基泥浆可自行膨胀。
¾WOSR系列,在井下遇油水混合液,可自行膨胀。
按橡胶性能分类结构二:膨胀橡胶一体式封隔器SP系列结构一:膨胀橡胶套式封隔器SR系列按封隔器结构分类膨胀橡胶套SR系列(型号一)膨胀的橡胶套SR长度(mm):300、600、800,可以根据不同的地层环境进行相应配置。
ACBD1234编号12 3 4封隔器长度mm A1975252530753625单个橡胶体长度mm B300 300 300 300母扣卡瓦位长度mm C 800-1100800-1100800-1100800-1100公扣卡瓦位长度mm D 350-450350-450350-450350-450膨胀橡胶一体式封隔器SP 系列(型号二)长度(m ):2.5,3,3. 5可以根据不同的地层环境进行相应配置。
Y221-80双级密封封隔器研究与应用
Y221-80双级密封封隔器研究与应用发布时间:2021-05-06T13:11:31.230Z 来源:《中国科技信息》2021年6月作者:孟宪红刘磊[导读] 随着目前油田持续注水开发的深入, 封隔器的使用也是越来越频繁,但经过长期注水开发的油水井普遍都存在套管腐蚀, 结垢,变形等诸多问题,造成常规Y221-80型封隔器座封不严,严重影响了封隔质量,从而对油田的开发工作带来一定的制约。
河南濮阳中原油田分公司濮东采油厂孟宪红刘磊 457001摘要:随着目前油田持续注水开发的深入, 封隔器的使用也是越来越频繁,但经过长期注水开发的油水井普遍都存在套管腐蚀, 结垢,变形等诸多问题,造成常规Y221-80型封隔器座封不严,严重影响了封隔质量,从而对油田的开发工作带来一定的制约。
文章主要从油田开发中的实际情况出发,利用对现有的Y221-80型封隔器进行改进,同时配以相应的工艺技术,从而改善因井况问题造成的Y221-80型封隔器座封不合格的问题,提高卡封成功率,从而达到油田开发中要求的封堵目的。
关键词:Y221-80型封隔器双级密封卡封一、研究内容1、针对注水压力高、投产时间长,套管存在腐蚀结垢,或是经过多次磨铣、钻塞施工,导致卡封段套管内壁粗糙不平,使用常规Y221-80型封隔器容易出现卡封不合格或4寸套分注井管柱有效期短的问题。
以Y221M-114双级密封封隔器为模版,设计改进了Y221M-80双级密封封隔器,该封隔器采用上、下两个胶筒组,形成双级密封。
当一组胶筒无法实现有效密封时,另一组胶筒仍然能有效密封,使封隔器卡封成功率更高。
试验结果显示耐压等级达到40MPa,达到设计要求,现场试验,一次性成功。
该工艺可用于试油、采油、找水、堵水、压裂、酸化和防砂等卡封工艺措施,它不仅能单独使用,还可与Y341、Y111系列封隔器配合使用形成完整的分层注采工艺体系,满足各类复杂注采工艺措施需要。
Y221-80双级密封封隔器结构示意图一是该工具与常规Y221-80封隔器相比,该工具增加了一组(两个)胶筒,采用了上、下两个胶筒组,形成双级密封。
封隔器技术在井漏中应用的简要研究
封隔器技术在井漏中应用的简要研究摘要:本文通过对封隔器的介绍,进而说明封隔器技术在处理井漏事故中的广泛应用。
其作为有效堵漏工具已成为对付井漏的一种重要手段,它不但可以减少油井封隔器堵水施工工序,而且方便地实现不压井不放喷作业,亦能双向承受高压。
文中例举一个典型封隔器技术应用情况,后引出对我国目前封隔器技术的展望。
关键词:井漏封隔器堵漏施工封隔器技术一、前言封隔器是石油行业钻采工艺中重要的井下工具之一,是为了满足油水井某种工艺技术目的或油层技术措施的需要,由钢体、胶皮封隔件部分与控制部分构成的井下分层封隔的专用工具。
它的主要封隔元件是胶皮筒,通过水力或机械的作用,使胶皮筒鼓胀密封油管和套管的环形空间,把上、下油层分隔开,以达到某种施工的目的。
其在井漏问题中的应用就体现了它的密封和隔离功能。
钻井过程中井漏问题一直是个长期存在且未能很好解决的技术难题,轻微的漏失会使钻井工作中断,严重的漏失会耗费大量的人力和财力及时间,如井漏得不到及时的处理,还会引起井塌、井喷和卡钻等事故,导致部分井段或全井段报废,因此及时的处理井漏是钻井过程中非常重要的一个环节,可见封隔器技术在处理井漏问题中重要性。
二、分类及原理目前油田常用封隔器有支撑式封隔器、液压式封隔器、卡瓦式封隔器、扩张式封隔器、自封式封隔器、特殊用途封隔器,不同类型封隔器在实践中有不同用途及技术要求。
1.支撑式封隔器(如Y111-114型)支撑式封隔器,以井底或其它的支撑卡瓦为支点,加压一定管柱重量来座封的封隔器,由中心管、胶筒、压缩套组成。
用于分层试油、采油、找水、堵水和酸化,可单独使用,也可与卡瓦封隔器或支撑卡瓦配套使用。
技术要求:封隔器(或下级封隔器)下端要接尾管,其尾管长度一般不能大于50m。
适宜于浅井使用,封隔器坐封高度,决定于下入深度、坐封载荷和胶筒密封压缩距等因素。
2.压缩式封隔器(如Y341-114和Y342-114型)液压式封隔器结构:由中心管、胶筒、座封活塞、(锁紧解锁机构、洗井机构)组成,用于分层采油、分层找水、堵水、分层注水等。
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④温度 的适 应性 目前 , 安 放位 置按6 5 0 0 - - 6 8 0 0 m¥  ̄ " 算, 地 温梯 度按2 . O ℃/1 0 0 m计算 , 地 层温 度在 1 3 0 - 1 3 6 " C之 间 , 从调 研情 况来 看 , 目前 国内外 主要 遇油 膨胀封 隔器都 可 以满 足该 温度 要求 。 ⑤膨胀 介质 及速 率 膨 胀介质对遇 油膨 胀封隔器 的膨胀效 果和密 封效果 至关重要 , 实验 封隔器 中心管 尺寸 为1 1 4 . 3 am, r 胶筒 长度2 (  ̄mn , 胶筒 外径 1 4 5 mm。 从 实验 数据看 , 含 油量越 高 , 遇 油膨 胀封隔器 外径膨 胀速率 越大 在泥浆 中, 遇油膨 胀封 隔器 基本 上 不膨胀 。 通 过7 天试 验后 , 封 隔器 外径 从 1 4 5 mm膨 胀至 1 4 7 am, r 在2 0 % 含 油量 的泥 浆 中2 天时 间膨胀 到 达6 ” 井壁 , 5 0 % 含 油量 的泥 浆 中 l 天膨胀 到 达6 “ 井壁, 8 & / o 含 油量泥 浆 中1 天时间 膨胀 到达6 ” 井壁 , 1 0 0 %的柴油 中2 / J 、 时就能膨 胀到 达 6 “ 井壁。
际累 计 浸泡 时间 不足 。
⑥偏心的影响 在 斜井 段或水 平段 中 , 在封 隔器与 裸 眼间隙较 大 , 且未使 用扶 正器 的情 况 下, 膨胀橡 胶会更 贴近下 井壁致使 上下 不能实 现均匀膨 胀 。 对 中心 管1 1 4 . 3 mm, 外径 1 3 8 mm的遇 油膨 胀封 隔器 置于 内径 1 5 7 mm的套 管 内进行 膨胀 实验 。 实验数 据显示 , 中心管 1 1 4 . 3 mm, 外径 1 3 8 mm的遇油 膨胀 封隔器在 未 加扶 正器条件下, 经过7 星期膨胀胶筒上部仍未能接触到内径为1 5 7 am的管材内壁, r 而在使用扶正器居中的条件下, 仅需要一星期即可完全接触。 因此 , 在斜井段施
天彻底密封。 实际从替入原油到放喷用了1 2 天时间 原因在于封隔器设计时是 以柴 油为 浸泡 介质预 测膨 胀时 间 , 而实 际采用 的是 原油 , 原 油浸 泡封 隔器会 比 柴油 浸泡 需更 长的 时间膨 胀到 位 。 同 时, 井 内泥 浆 由于 重力 下行 , 原 油上 串 , 导 致浸 泡封 隔器 的介质 不一 直是 原油 , 相 当多 的时 间为泥 浆 , 这 样 就导致 原油 实
应用 技术
C hi n a s c i e n c e a n d Te c h no l o g y R e v i e w
பைடு நூலகம்
●I
遇 油 膨 胀 封 隔 器 封 隔 技 术 研 究 与 应 用 评 价
刘 磊 ・ 黄庆罡 z
( 1 . 克拉玛依职业技术学院 2 . 新疆油田黑油山有限责任公司 新疆 克拉玛依 8 3 4 0 0 0 )
1 . 遇油 膨胀 封隔 器技 术调 研 目前 , 美 国哈里 波顿公 司 、 T A M公司 生产的 遇油膨 胀封 隔器在我 国的塔 里 木油 田 、 塔河油 田、 冀 东油 田得 以推广 应用 。 由于 该封 隔器 简单易 操作 , 适 用范 围广, 体现出了一定的技术和经济优势, 国内各大油田, 工具厂家、 科研单位都 进 行 了相 关产 品 的研 发。 T 9 1 2 C H井是一 口由1 7 7 . 8 m m套管开 窗侧钻 井 , 开 窗点4 3 7 5 m。 为 了解 决该 井小井 眼 固井 难题和 完井环 空间 隙与 内通 径之 间的矛盾 , 采用遇 油膨 胀封 隔器 进 行 完井 , 在 完井 管柱 的A点 ( 4 7 6 8 — 4 7 8 0 m) 及上层 巾1 7 7 . 8 am套管 内 ( r 4 3 5 0 - - 4 3 5 5 m) 各 下 一只基 管 为4 ” 的遇油 膨胀封 隔器 , 实 现层 间封隔 的 目的 。 这 是遇油 膨胀 封隔 器在 我 国陆上 油 田的首 次应 用 。 其 完井 管 串组合 为 : 4 ” 引鞋 +1 号4 “ 遇 油膨 胀封 隔器 + 4 ” 套管4 2 5 m+ 2 号4 ” 遇油膨胀封隔器+ 4 ” ×3 1 / 2 ”变径接头+ 3 1 / 2 ” 油管组合。 4 ” 遇油膨胀封 隔 器设 计主要 性 能参 数 为 : 最 大膨 胀外径 7 . 0 2 l i n , 完全座 封时 间8 天, 起始 膨胀 时 间4 天, 在5 7 / 8 井 眼 内耐 压差 2 4 . 5 MP a 。 本 井在使 用两只 1 4 7 mm ̄旋稳定 器通井 和井眼处 理后 , 顺利下入 遇油膨 胀封 隔器 设计 管 串 , 注 入 轻质 油后 关井 , 进 行封 隔器 膨胀 。 1 r 9 l 2 c H井遇 油膨 胀封 隔器 顺利 下人 , 实 现 了有效 膨胀 和封 隔 , 但 存在 的 问题是膨胀封隔器的膨胀时间与预测的膨胀时间不符。 预测为4 天初始密封, 8
[ 摘 要] 塔河 油 田作 为 中石 化 第二 大油 田 , 也是 中石 化西 部地 区的第 一大油 田, 是 近年 来 中石化 原油 增 长的 主要 阵地 。 奥 陶 系储层 埋藏 深 , 在 过去 十年 的勘 探开发过程中, 采取直井开发为主, 但碳酸盐岩缝洞型油藏受多期构造运动和古岩溶控制, 形成了极其复杂的缝洞储集体系, 连通性非常复杂 , 未动用的缝洞单元 多, 加 上埋 藏深 , 非均 质性 强 , 采用直 井开 发 , 钻井周 期长 , 投 资大 , 且储量 得 不到充 分动 用。 开展塔 河遇 油膨胀 封 隔器 技术 研究将 解决 上述 难题 , 实现 地质 有特 殊要 求 且在 不稳 定地层 钻进 中的钻完 井技 术 , 使大 批干井 、 枯 井 或停 产井恢 复产 能 , 为塔 河油 田奥陶 系深 井的 勘探开 发 、 增储 上产 和可 持续 发展提 供有 力 的技术 支撑 。 [ 关键 词] 膨胀 封隔 器 技术 可行 性 中 图分 类号 : T E 9 3 1 文 献标识 码 : A 文 章编 号 : 1 0 0 9 - 9 1 4 X( 2 0 1 5 ) 0 1 -0 2 0 9 - 0 1