浅析钢丝作业井下工具堵塞器在深层气井的应用
钢丝打孔工具在长庆油田的应用分析
钢丝打孔工具在长庆油田的应用分析作者：周忠全张星斗来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第08期摘要：气井大修、产建井井下复杂出现的生产管柱遇卡、油套不连通等复杂井的处理需要建立循环通道，一种便捷、可靠的钢丝油管打孔工具，通过钢丝作业的方式在预定深度打孔，建立油套连通、为此类井下复杂井的后期处理提供压井循环通道，应用效果良好。
关键词：气井井下复杂；钢丝油管打孔油管打孔方式有机械式、化学方法、喷砂射孔等方法，无论是哪种方法，最终的目的只有一个，那就是在井筒需要打孔的地方将油管壁凿穿。
对比几种方法，最经济可行的便是钢丝投放的机械式打孔工具，该工艺具有运输存储不受限，通过钢丝投放快捷高效，对目标管柱外层管壁几乎无伤害等优点。
1 油管打孔工具工艺原理我公司引进的打孔器是国内厂商仿制美国PCE公司机械式油管打孔工具，主要有本体、上销钉、冲头、外套、螺旋弹簧、下销钉、底堵等部分组成（如图1所示）。
油管打孔器下到预定深度后，快速上提钢丝，切断稳定冲头的锁定销钉，打孔器本体上楔形槽推动冲头逐渐滑出本体，冲头从工具本体里释放出来后锚定在油管壁上，即可进行打孔作业。
上销钉的作用是在油管打孔器下入时锁定本体和外套，通过钢丝作业剪切销钉后，本体和外套可以相对运动，冲头被推出打孔器本体，使打孔器可以顺利下放，但上提的时候本体随钢丝向上运动，楔形槽与冲头不断相对运动，冲头被不断地推出横向冲击油管壁，当冲头运动至楔形槽的最高点位置时，冲头横向行程（伸出长度）达到最大值时，油管壁将被击穿。
下销钉的作用是完成打孔后重新锁定本体和外套将冲头收回，便于将打孔器顺利起出。
2 现场运用效果分析2017年进行的两井次油管打孔作业，一共打孔5个，消耗钻头10个，最小孔眼排量260L/min。
打孔目标油管为N80钢级油管，单孔震击次数约20次。
主要出现的不足分析如下：①鋼丝下入打孔工具，应避免钻头遇上接箍。
油管接箍钢级虽然与本体一致，但厚度、内径增加不少。
井下节流工艺在徐深气田的试验应用
节流器连接销钉 ，实现丢手 ，坐封弹簧推动弹簧控
制 杆上 的胶 筒 膨 胀 ，撑 开 密 封胶 筒 ，密 封 油 管 与主
气井 井 下 节 流技 术 应 用 的可 行性 ，此 外 ，井 下 节 流 地 面工 艺 适 应性 试 验 将 从 节 约投 资 、提 高 经 济效 益
体环空 ，实现坐封。
收稿 日期 ：２ １ 一 ６—２ ０Ｉ ０ ２
修订 日期 ：２ １ —１ —２ ０１ ２ ８
作者简介 ：李荣峰 （９ ７ ） １７ 一 ，Ｔ程 师，从事采气 艺研究 。Ｅ—ｍａ ：ｌｏ ｎ＠ｐ ｔ ｃ ｉａ ＯＩ ｎ ｉ ｉ ｎ ｇ ｅ ｏｈｎ ． Ｈ． ｌ ｒ ｒ Ｃ ｃ 天然气 技术 与经济 ／ ４５
２ １ 年 ０２
天 然 气 技 术 与 经 济
Ｎａ ｕ ａ ｓＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｅｃ ｎ ｍｙ ｔｒｌ Ｇａ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｏ ｏ
ＶＯ ． １６． Ｎ Ｏ． １
Ｆ ｂ２ １ ｅ ．０ ２
第６ ・ １ 卷 第 期
ｄ ｉ ０ ３ ６ ／ｊｉ ｎ ２ ９ ｏ：１ ． ９ ９ ．ｓ ． ０ ５—１ ３ ． ０ ２ Ｏ ． １ ｓ １２ ２ １ ． １ ０ ０
１ 井下节流器结构及投送、打捞工艺 ． ２
１ ）井下 节流 器 的结 构
井下节流器主要 由打捞头 、卡瓦 、主体 、密封 胶筒 、弹簧控制杆 、节流嘴 、导 向头及弹簧控制杆
自锁机 构等组 成 ，如 图 １ 。
使得井 口压力趋近于地层压力 ，而外输气要求低压
输 送 ，这对 地 面 系 统 提 出 了较 高 的承压 要 求 ，不 仅 增 加 了 地 面 系统 投 资 ，还 伴 有 一 定 的 安全 风险 。为
钢丝作业技术在不同井况的应用分析
钢丝作业技术在不同井况的应用分析作者：谭村来源：《环球市场》2019年第21期摘要：在油气田开发阶段，钢丝作业是生产井工作状况、井筒状况的重要诊断手段之一。
本文以钢丝作业技术为研究对象。
结合不同井况特点及钢丝作业内容，对不同井况下钢丝作业技术的应用进行了简单的分析。
关键词：钢丝作业技术;井况;打捞井在现阶段油气田钢丝试井过程中，气产量不断增加，井口压力也不断升高，导致井筒条件日益复杂，严重影响了钢丝作业技術的合理应用。
因此，在引进恰当的钢丝试井设备的基础上，结合不同井况，对钢丝作业技术应用方式进行适当分析具有非常重要的意义。
一、钢丝作业技术概述钢丝作业技术主要是通过缠绕在绞车上钢丝、电缆，通过柴油机带动液压油泵，经高压软管，将动力液输送至绞车的适当位置。
随后通过绞车机械的上、下往复提放，控制液压油量、转速，对井下工具进行操作的一种技术。
钢丝作业技术主要包括钢丝绞车、动力系统、地面工具及设备三个模块[1]。
二、钢丝作业技术在不同井况的应用措施（一）钢丝作业投放打捞井下放油嘴操作在油气田钢丝试井作业阶段，通过井下油嘴投放，可以在油气田井下实现节流、降温、降压。
通过降温降压操作，可以促使降温后气体温度低于周边地层温度，有效吸收地层热量，进而促使天然气降压、节流后井口温度被有效回收，抑制地面管线、井筒内水化物的形成。
同时通过油气田钢丝试井作业中油嘴节流降温，可以驱动天然气流体、地层间热量交互，保证地面天然气维持标准安全温度，为气体开采、生产提供良好的环境。
需要注意的是，在钢丝作业打捞、油嘴更换期间，若井底气流突增将会导致井下工具向上方流窜，极易出现钢丝断裂、工具落井失控故障。
针对这一问题，在钢丝作业投放、井下油嘴更换期间，施工作业人员可在施工前期将油井关闭。
如宋深5井层位Klsh3037-2976m井段，在凌晨六点地面开井五个小时后出现分离器冻堵、钢丝断裂情况，安全阀自动泄压，经过五天后续操作，油管、套管陆续冻堵，同时钢丝绳出现断裂。
浅析钢丝作业技术在斜井中的应用
浅析钢丝作业技术在斜井中的应用随着当前煤矿产业的不断发展，在一定科学技术支撑下，矿井掘进方式逐渐趋于斜井这类综合掘进方式。
文章从钢丝作业技术谈起，分析了钢丝作业技术在斜井中的应用，主要对实际应用中的问题展开了详细分析，并给出相应的解决措施，希望能对当前的煤礦安全生产带来一定帮助。
标签：钢丝作业技术；试井工具；斜井0 前言钢丝作业在国内具有悠久的历史，被广泛用于修井作业与油田生产中。
钢丝作业技术既能辅助完成不同的井下任务，还可以融入其他井下作业中，对保障井下施工安全，促进井下顺利施工具有很大帮助。
将钢丝作业技术用于斜井开发中，有助于斜井施工的顺利进行。
1 钢丝作业技术设备与工具（1）钢丝作业技术。
钢丝作业技术主要是利用缠绕在绞车上的钢丝到油井内开展不同的施工操作，通过机械的震击与上下提防来完成井下投放与实际打捞工作，此外，还可以通过传递电信号到井下工具及仪器上开展相应的操作，并将在井下获得的资料实时上传到地面，然后进行相应的处理。
（2）钢丝撬。
钢丝撬作为钢丝作业的主要动力，是整个钢丝操作的基础，由指重系统与绞车构成。
绞车由传动机构、液压马达、钢丝滚筒组成。
柴油机输出液压油后通过高压软管进行动力传输。
循环方向控制绞车滚筒的方向，调压阀控制油量，调控绞车滚筒的速度。
指重系统指的是绞车操作台上面的拉力表，主要是指示钢丝拉力对井下情况进行及时判断。
拉力表是由液压管线、感应器、表头构成。
感应器的一端挂着地滑轮，另一端挂在防喷管上，若钢丝产生拉力，感应器就会产生一定压力，经由管线传递到绞车表里，表头显示实际拉力。
（3）防喷系统。
作为钢丝作业的安全保障，防喷系统有两个技术等级，分别为10000PSI与5000PSI，不防硫与防硫两种类型。
该系统主要包括防喷阀、防喷管、连接头、滑轮、防喷盒组成。
防喷阀可以快速关闭密封钢丝与电缆，保护里面的装置不损坏，当电缆及钢丝在井下作业期间，按掉BOP键就可以对防喷阀上的设备进行维修操作。
第十一章 钢丝和电缆作业——【钻井采油 页岩气】
第十一章钢丝和电缆作业完井过程中的钢丝和电缆作业就是通过缠绕在绞车上的钢丝或电缆利用机械的上下提放达到对井下工具进行操作的目的。
由于钢丝作业的设备简单，价格便宜，重量轻，操作简单，适用范围广和易于下井等特点，在完井作业中应用广泛。
电缆作业的设备则比较重，价格贵，操作复杂，因此，电缆作业主要用于需要即时传送井内资料的情况。
钢丝、电缆作业的特点是带压操作，即通过井口防喷装置的控制达到安全作业的目的。
钢丝和电缆作业外，完井过程中还可能用钢丝绳进行作业。
钢丝绳作业主要用于钢丝拉力满足不了要求的情况，其地面装置与电缆作业相同，所用井下工具除绳帽外基本上与跟钢丝作业相同。
第一节钢丝和电缆作业的种类一、钢丝作业种类1．探测井筒情况1）探砂面或捞砂样。
2）测量油管长度和内径。
3）井下测试，若用地面直读式电子压力计或温度计等仪器，必须使用电缆，若用进下记录式机械压力计或储存数据的电子压力计可通过钢丝作业来完成。
4）油套管腐蚀检测。
5）高压物性取样。
2．油气井生产管柱中有关井下装置的操作和修理1）投捞堵塞器。
2）开关滑套。
3）投捞偏心工作筒内的装置（如气举阀，注入阀等）。
4）投捞钢丝安全阀。
5）强行打开安全阀。
16）油管补贴。
7）投捞射流泵。
8）投捞测试仪器及工具。
3．处理井下事故1）井下切钢丝。
2）打捞井下钢丝。
3）捞砂4）打捞井下落物。
二、电缆作业种类1）坐封桥塞。
2）射孔枪定位。
3）套管正压射孔。
4）过油管射孔。
5）油管穿孔。
6）切割油管。
7）测试。
第二节作业设备一、地面设备钢丝和电缆作业的地面设备的种类基本相同。
如图11-2-1钢丝和电缆作业井口设备所示，主要有绞车，井口连接头，防喷阀，防喷管，井口密封系统，滑轮和指重系统组成。
钢丝作业的井口密封系统比较简单，如图中的密封盒，而钢丝绳和电缆作业的井口密封系统较复杂，需用注脂密封系统。
1．绞车海上完井所用的绞车为橇装式，主要为吊装运输方便，占地小。
（如图11-2-2所示）。
高压气井下钢丝作业技术的应用与风险控制
高压气井下钢丝作业技术的应用与风险控制摘要：近年来对于天然气、石油等石化资源的开发力度不断的加大，一些新的开发方法和开发工艺不断的被创新出来。
目前勘探出来并开发的高压深井油气田越来越多。
相对于普通的油气井，高压气井具有一定的开采难度，存在着一些安全隐患，开采过程中也会对仪器设备的工作状态造成不同程度的影响，高压环境也会严重影响到深井的勘探测量工作。
本文探讨了在高压的环境下钢丝试井作业技术要点以及风险控制的内容。
关键词：高压气井；钢丝作业技术；风险控制引言：现阶段中国海油加大了对天然气石油的勘探力度，在勘探和开采过程中，会涉及到一些高压气井，通常来说会采用钢丝作业对井筒内进行数据测试。
不同井况下钢丝试井技术的应用标准有所不同，高压气井对于钢丝作业也有一定的影响。
通过钢丝试井技术在高压气井中的应用和研究，可以有效的把控作业中的风险，提高钢丝作业的时效，避免设备的损坏，同时也为平台的增储上产做出一定的贡献。
一、钢丝作业的介绍钢丝作业通常指的是钢丝试井技术，是目前对海上油气井开发与开采最常用的一种测试技术。
在测试的时候主要是通过使用防喷系统，滑轮，钢丝工具串、井下工具等结构连接在绞车的钢丝上面，通过控制绞车将对应的井下工具下放到油气井中，从而获取油气井井筒内的压力梯度和温度数据。
一般情况下钢丝作业技术主要应用于海上的油气田中，因为陆地上的油气开采点通常打的是直井，虽然也会有斜井，但井斜度并不高，而且开采地点周围相对宽阔，即便出现了一些故障，运输和维修也比较简单。
海上油田的作业平台面比较小，限制因素比较多，大部分情况下的油气井打的都是斜井，油气井出现问题之后，故障的排除维修以及相关问题的处理都非常的困难，因此海上油田通常会采用相对复杂的井下管柱结构。
管柱工作筒里会投放一些监测仪器用于测量井下数据，比如电子压力计等，于是在海上油田的勘探和测试中，钢丝作业技术发挥着非常关键的作用，目前在海上油田的开发和开采中普遍应用到钢丝试井技术。
常用井下工具原理与用途
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4、卡瓦式封隔器 5）Y453永久式封隔器
用途：用于高压注水、堵水采气、封堵底层等施工作业 。 工作原理：坐封时，向油管内投钢球，打压推动三级坐封活塞下移， 剪断坐封销钉，继续提高压力，坐封工具推动上卡瓦、上锥体下行， 同时压缩胶筒，到额定坐封压力时实现封隔器的坐封坐卡。解封： 下入平底磨鞋进行钻铣，即可实现封隔器解封。 主要技术参数： 工作压差：50MPa； 工作温度：150℃
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4、卡瓦式封隔器 1）Y211封隔器
用途：用于采油、卡堵、找水、分层试油、酸化压裂。 工作原理：按所需高度上提管柱后下放管柱，由扶正器沿中心管轨 迹槽运动，使轨迹销钉从原来短槽到坐封位置时的长槽上死点，从 卡瓦被锥体撑开卡在套管壁上。同时在一定管柱重量作用下压缩胶 筒密封油套环形空间。上提管柱解封。 主要技术参数
用途：用于分层试油、采油、找水、堵水和酸化。不仅可单独使用， 还可与卡瓦式封隔器或支撑卡瓦配套使用。 工作原理：坐封：按所需坐封高度下放管柱。下接头与尾管连接， 以井底或下部支撑卡瓦为支点，管柱重量下压，剪断坐封销钉，压 缩胶筒下行，使胶筒膨胀坐封，密封油套环形空间。解封：上提管 柱解封。 主要技术参数
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4）油管锚
1、锚类
工作原理： 油管锚主要用于深抽管柱的锚定，对管柱施加预拉张力，以消除其 纵向伸缩及弯曲，平均提高泵效可以达到10%以上，降低抽油机能 耗，减轻抽油杆与油管之间的摩擦，减少杆管断脱和漏失，延长检 泵周期，增产降耗显著。
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1、锚类 5）螺杆泵油管锚
工作原理： 螺杆泵油管锚主要用于锚定螺杆泵生产管柱，以消除管柱的径向旋 转，防止油管脱扣。
工作压差：35MPa 工作温度：120℃
海上某气田不动管柱堵水工艺的应用
后日产水量由作业前20m3下降至7m3，油气产量小幅上升，作业后至今保持稳定生产状态。
X3-7井处于生产后期，油压接近流程压力，处于低压低产状态，作业前日产水15.9m3，井筒积液严重，面临停喷风险。
实施钢丝作业投堵下层系后，日产水量下降至1m3，产油产气量均大幅上升，油压小幅上升，至今保持稳定自喷生产状态。
X3-9井产水后，日产水量增加迅猛，最高达到120m3，尝试采用钢丝作业关闭生产滑套封堵出水层位不成功，之后采用连续油管作业，成功关闭出水层位生产滑套。
作业后日产水量降0 引言海上某气田气藏类型为层状边水和块状底水气藏，气水过渡带发育。
在开发的过程中，气井产水现象较为普遍且较为严重。
针对气井产水情况，某气田开展了堵水工艺研究，并进行了应用。
由于动管柱大修堵水作业规模大，施工费用高，因此主要实施不动管柱卡堵水工艺。
某气田目前应用的主要工艺为滑套机械堵水和连续油管挤注化学堵水。
1 机械堵水1.1 关滑套和投堵塞器堵水某气田纵向上层间差异较大，在前期完井阶段，多数井已根据分层开采需要配置了分层滑套和座落短节控制分层开采，生产管柱具备机械封隔条件，常见分采管柱如图1所示。
钢丝作业设备轻巧、费用低廉、操作便利，主要在完井作业中完成滑套开关、堵塞器投捞等作业[1]。
通过钢丝作业关滑套或者投堵塞器封堵出水层位，作业量小，施工费用低，是目前主要的堵水技术。
根据需要，通过钢丝作业，可选择性关闭上层滑套(图1中10、12)或投堵塞器至下部坐落接头(图1中14)，从而完成堵水作业。
对于钢丝作业不能成功实施的情况，可以使用连续油管携带滑套开关工具代替钢丝作业。
某气田近期成功实施了4口井关滑套和投堵塞器堵水作业，作业后产水量下降，油气产量大幅提升，堵水作业获得了较好的增产效果，作业情况如表1所示。
X2-1井投产后日产水30m3左右，生产过程中因平台维修关井，关井后因井筒积液多次放喷无效，因此实施钢丝作业投堵塞器对下层系进行了封堵，封堵后气举排出积液后复产。
钢丝投堵式油管堵塞器
也 取得一定 成果 。队伍不 断发展 、装备 水平不断提 高、推广 规模 不断扩 工艺技 术不但可 以有效 缩短试 气周期达 ７天以 上，而且可获得 可靠 的储
大 、实 施效 果显 著，为增储 上产、稳定 单井产量 和节 能减排 做 出了突 出 层参 数和 气井产 能 ；软体可折叠储 液罐具 有体积 小 、重量轻 、运输 方便
１．２井 口密封防 喷技术 、管柱堵塞技 术等关 键技术 ，形成了高压、中 挥设 备的 最大效 能 。相关 技术人 员需 要编 写３５＃Ｉｓ，￣带压 作业装 置安全 压、低压三个系列的带压作业设备，配套了针对胜利油田管柱特点的堵 操作规 程、施工作业 “两书一 表”和井 控部分维 护保养 作业 规程及 维修
塞 工艺，制定 出完善的技 术规范 和安全 规范 ，解决了油井 作业过程 中的 检验 标准 ，并规 范作业施 工中班前安 全会、班前设 备检查 、设备安 装和
油 层污 染问题 、水井作业 过程 的溢流 问题 以及特 殊作业 地区 的环境保 维修 保 养等 内容。同时 ，技 术人 员根据 井 内结 构、压 力及作业 成本 ，针
所 以它能够 有 效保持 储层压力 ，不污染 油气 层，减少 停井 时 间，节约水 有效 提高了施 工效 率。
电费用 ，尤其 在注水井上效果更明显。一 口注 水井 管几臼生产井，水井停
结 语
井 时间大幅度缩 短对油 气增产具有成倍放大 效应。
电动 带压装 置落户井下作业 后 ，要求 软件和硬 件同步更新 ，以求发
腐蚀 穿孔管柱 ；同时 ，针对带压作业井 多处于村庄 、农 田等环 保敏感带， 关重要 ，他们 先后对 油管堵 塞器和完井堵 塞器进行了改造 ，去掉油 管堵
在施 工方案审核 及措施制定 上注重准确性 ，最大 限度降低作业 风险 ，提 塞器原有 的钢丝悬 挂，改 成人 工投 入 自动锚 定，对 完井堵塞 器则设计成
深井封隔器的研究与应用的开题报告
深井封隔器的研究与应用的开题报告一、选题的背景和意义随着现代石油工业的发展，深井井筒的封隔问题已成为一个重要的技术难题。
为了保证井下人员的安全和提高工井产量，必须采用高效、可靠的封隔技术进行井筒封堵，防止造成油气泄漏和地层的污染。
封隔器作为一种关键的封堵装置，在井下工程中发挥了重要的作用。
目前，封隔器的研究和应用已成为井下工程中的热点话题之一。
本文拟研究深井封隔器的研究与应用情况，主要包括封隔器种类、工作原理、性能参数、应用案例等，旨在为深井井筒封堵提供一定的参考和借鉴，为现代石油工业的发展做出一定的贡献。
二、研究的内容和目标本文主要研究深井封隔器的种类、工作原理、性能参数以及应用案例，目标如下：1.了解封隔器的种类及其工作原理：介绍目前主流的封隔器种类，如机械封隔器、压力平衡封隔器、水力封隔器等，分析其工作原理和优缺点。
2.分析封隔器的性能参数：分析封隔器的性能指标，如压力等级、密封性能、耐腐蚀性能等，探讨如何优化封隔器的性能。
3.探讨封隔器的应用案例：介绍封隔器在国内外的应用情况，从实际应用中总结封隔器的特点和问题，并提出改进和优化的建议，以提高封隔器在井下工程中的应用效果。
三、研究的方法和步骤1.文献调研：通过查阅相关文献、网络资源和封隔器生产厂家的技术资料，了解封隔器的种类、工作原理、性能参数等方面的信息。
2.实验分析：结合实验室测试数据，分析封隔器的性能指标，如压力等级、密封性能、耐腐蚀性能等，探讨如何优化封隔器的性能。
3.案例分析：通过对国内外封隔器应用案例的分析，总结封隔器的特点和问题，提出改进和优化的建议，以提高封隔器在井下工程中的应用效果。
四、预期结果和贡献预期结果如下：1.分析封隔器的种类及其工作原理，并总结各类封隔器的优缺点。
2.深入探讨封隔器的性能指标，提出优化性能的建议。
3.总结封隔器在国内外的应用案例，提出改进和优化的建议，以提高封隔器在井下工程中的应用效果。
预期贡献如下：1.为深井井筒封堵提供一定的参考和借鉴，为现代石油工业的发展做出一定的贡献。
石油钻井工程-井下工具
或 2.000 50.80
3.000 76.20 或 2.416 61.37
或 2.000 50.80
in mm 3.786 95.16 4.140 105.16
4.255 108.33 4.515 114.68 4.656 118.26 4.796 121.82 5.078 128.98 5.171 131.34 5.421 137.69 5.499 139.67 5.603 432.32
7 177.80
75/8 193.68
95/8 244.48
适用套管
重量
封隔器可下入 最小内径 最大外径
1b/ft 24 20 17 38 32~35 26~29 20~26 17~20 33.7~39 24~29.7 20~24
in mm 5.830 148.08 5.989 152.12 6.135 155.83 5.830 148.08 5.989 152.12 6.135 155.83 6.276 159.41 6.456 163.98 6.579 167.11 6.766 171.86 7.025 178.44
第一节 封隔器
封隔器是生产管柱中最主要的井下工具之一，其主要功能如下： 1）分隔生产层段，防止层间流体和压力的串通、干扰； 2）分隔压井液和生产液； 3）满足采油（气）生产和修井作业的各种要求； 4）保留住套管环空中的封隔液，起到保护套管和安全生产的作用。 用于海上油（气）田完井的封隔器可分为可回收式和永久式两大类型，而按坐封方式， 可分为液压坐封、机械坐封和电缆坐封。 一、可回收式封隔器 1．单管封隔器 单管封隔器，按其坐封方式，可分为液压坐封式和机械坐封式两类。 （1）带水力锚结构的单卡瓦液压坐封式单管封隔器。 l）结构及坐封原理 图 4-1-1 以“FH”型液压坐封单管封隔器为例说明这类封隔器在下井、坐封和释放解封 三种状态。 在封隔器以下的球座上投入密封钢球或在工作筒内坐人堵塞器，从油管内加压，当油管 压力与环空压力达到一定差值（剪切销钉材料、数量不同，则坐封压力不同。各产品都有 坐封压力规定，也可按用户要求设计）时，剪断坐封销钉，活塞向下（有些产品向上） 移，拉（或推）锥形体、密封件、内卡瓦等部件，使卡瓦张开咬住套管壁、密封件受压缩 径向膨胀，密封环形空间，内卡瓦与心轴棘齿锁住，使活塞在油管压力释放时不能复位， 保持坐封状态（如图 4-1-1b）。水力锚 1 的内腔有一液压孔与密封胶筒下部的环行空间连 通，当环空压力升高时，水力锚向外扩张，咬住套管壁，防止封隔器上移解封。其它型号 （如 OTIS 的，“RH”型，CAMCO 的 HRP—1 型）的坐封原理基本相似。 有些产品可选择性进行坐封，如 BAKER 的“FHS”型，OTIS 的 12RH7129—H（图 4-12），其原理是液压坐封通道与一滑套开关连接，坐封前可先对油管柱进行试压或其它封隔 器进行坐封、验封，然后钢丝作业将滑套打开即可坐封本级封隔器，这种封隔器适合于下 多级单管封隔器的生产管串进行分层采油或注水，或其它特殊作业。 2）解封。
川西深层高压气井投产新工艺
单井产量最高达 １０ ０ｍ ／ ， ０ ×１ ３ｄ 属典型 的高温 、 高压 、 高含腐蚀介质气藏， 此类气藏在投产过程 中不仅难 度 大， 而且风险极高， 稍有不慎就可能出现恶性事故 。该
气藏气井均采用球座座封永久式封隔器 的方式进行投 产 ， 在投 产过 程 中存在 环 空 泥 浆顶 替 不 干 净 、 但 固体 颗 粒沉积严重 、 井控风险高、 工具易被损坏、 泥浆被挤入地 层等 问题 ， 这些 问题是 近 年该气 藏投 产过程 中较突 出的 矛盾 ， 通过改变永久式封隔器座封方式 ， 设计 了一套新 的座封、 替浆以及投产工艺 ， 成功化解 了上述难题 ， 并在 深层高压气井新 ２ 井中成功运用 。 ｘ １ 深层 高压气 井投 产方 式存在 的问题 川西深层高压气井投产管柱结构 为 （ 由上到下） ： “ 管悬 挂器 ＋井下 安全 阀 ＋滑套 ＋伸缩 节 ＋永久 式封 油 隔器 ＋磨铣延伸筒＋座落短节＋球座” 操作方法及步 。 骤 ：１在泥浆中管柱下到位后 ， （） 从油管注入清水顶替井 筒 内泥浆， 使泥浆从环空返出， 直至把井 内泥浆顶替完 。 （） ２然后 投球 座封 封隔器 ， 环空 憋压验 封封 隔器 。（） 从 ３ 打掉球 座 。（） 井形 成 自喷 ， 行 投 产 。该 工 艺 在施 ４开 进 工过程中存在较大隐患。 １ １ 泥浆顶 替难 度大 ．
２ １ 年第 ８期 ０１
西部 探矿 工程
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泥浆被 清水 顶替完 后才 能座封 封 隔器 ， 时井 筒处 此 于负压状态 ， 封隔器座封后若密封不严 出现泄漏 ， 井筒
内的液体将很快被喷 出， 这将导致井况变得极为复杂 。 由于无循环通道 ， 无法采用循环方式压井 ， 只能采用直 推方式 ， 高压气井采用直推方式压井 ， 不仅对地面泵车 组要求极高 ， 同时对井筒承压能力也要求极高， 稍有不 慎造成井筒的损坏将造成灾难性后果 。 ２ 投产 新工 艺
苏里格南某井落井钢丝及工具串打捞作业案例分析
苏里格南某井落井钢丝及工具串打捞作业案例分析发布时间：2021-01-19T15:09:25.287Z 来源：《基层建设》2020年第26期作者：陈志蒙陈燕[导读] 摘要：随着长庆油田气井小井眼井筒的大规模应用，钢丝作业由过去单纯测压转换为通井、测压、投捞节流器等多种作业。
川庆钻探长庆井下技术作业公司陕西西安 710016摘要：随着长庆油田气井小井眼井筒的大规模应用，钢丝作业由过去单纯测压转换为通井、测压、投捞节流器等多种作业。
随着钢丝作业井数的增加，钢丝作业事故也时有发生。
苏里格南某井在打捞节流器时，发生钢丝断裂事故，致使钢丝和工具串全部落井，使问题复杂化。
通过分析事故原因，本着“保安全，不新增事故”原则，经过计算分析和精心选择打捞工具，制定了具体打捞方案，成功打捞出所有的落井钢丝和工具。
本文对这一打捞过程和步骤分析进行说明，为类似事故处理提供参考依据。
关键词：钢丝作业；落井；打捞苏里格气田SN-0X井打捞卡瓦式节流器时，因节流器密封胶皮筒膨胀，抓住卡瓦式节流器后上提过程中一直遇阻。
上提的过程中张力超过700kg时，因为上提过程中节流器继续上行，现场操作人员没有及时分析原因，将张力进一步拉大。
最终，将张力拉到1200kg，钢丝发生断裂，在地滑轮处发生断裂。
1460m钢丝和打捞工具串（带节流器）全部落入井内。
因该井后期需要速度管柱作业。
如果不能及时处理，会大大影响后续的作业计划。
因此针对该次故障复杂处理进行了数次技术技术讨论分析，制定了详细的打捞方案，通过现场有效实施，顺利打捞出全部落井钢丝和工具串，同时也打捞出节流器。
一、作业背景及井况该井为苏里格南部区域一口气井开发井，2016年8月完钻，采用3-1/2″套管完井，井型为定向井，造斜点为890m，井筒最大井斜为23.55°。
于2017年3月至5月完成压裂试气作业，采用光套管完井，套管内径为74.22mm，在3585m处有内径为68.6mm预置式坐落短节一个。
浅析钢丝作业技术在斜井中的应用
浅析钢丝作业技术在斜井中的应用
钢丝作业技术是指利用钢丝绳的强度和耐用性，在斜井中进行各种作业和施工的一种
技术。
钢丝作业技术在斜井中的应用广泛，包括油井作业、矿井施工、隧道施工等。
钢丝作业技术在斜井中可以用于油井作业。
油井作业是指在勘探和开采油气资源过程
中的一系列作业，包括井口操作、沉积物清理、沉砂器的安装和维护等。
由于斜井的特殊性，传统的套管和泥浆作业方法很难进行，而钢丝作业技术可以通过下放专用的作业工具
和设备，实现对井口的控制和作业，提高作业效率和安全性。
钢丝作业技术在斜井中可以用于隧道施工。
隧道施工是指在地下开挖隧道的过程中的
一系列作业，包括地质勘探、导线测量、切割和爆破、排水和支护等。
对于斜井隧道来说，由于坡度和曲度的存在，传统的施工方法存在一定的困难。
而钢丝作业技术可以通过钢丝
绳的强度和耐用性，将作业工具和设备通过钢丝绳的受力与控制，进行隧道开挖和支护工作，实现施工的顺利进行。
钢丝作业技术还可以用于其他类型的斜井作业，如水井作业、短井作业等。
钢丝作业
技术可以通过钢丝绳的强度和灵活性，实现对井内作业的控制和作业，提高作业效率和安
全性。
钢丝作业技术在斜井中的应用非常广泛，可以应用于油井作业、矿井施工、隧道施工
等各个领域。
钢丝作业技术通过钢丝绳的强度和耐用性，能够实现对斜井中各种作业和施
工的控制和支持，提高作业效率和安全性。
随着科技的不断发展，钢丝作业技术在斜井中
的应用也将不断创新和拓展，为斜井作业带来更多的便利和效益。
石油工程技术 井下作业 气井带压作业技术现状与发展
气井带压作业技术现状与发展随着国内深层非常规气的深入开发，地层压力不断攀升，大量深层非常规气井地层压力在80MPa以上，温度在140℃以上。
目前非常规气井在开采早期、高压环境下下入油管，维持地层能量，减少弹性能量损失，实现单井可采储量(EUR)最大化、保证全生命周期产能体系维护。
为提高新井稳产能力，高压气井带压下完井管柱已成为深层非常规气井开发的核心技术。
中国石油西南油气田、长庆油田、青海油田、大庆油田、新疆油田等主要气区部分气井已进入中后期开采阶段，每年约有300口老井需要进行带压修井，这些气田地层能量低、稳产压力大，老井挖潜与维护作业对入井液十分敏感、储层保护十分重要。
为了避免压井后造成储层污染及降低采收率，带压修井已逐渐成为老井挖潜、维持高产稳产的最佳选择。
1气井带压作业技术国内外发展状况1.1国外气井带压作业技术发展情况带压作业工艺主要以美国、加拿大应用最为广泛和成熟，北美地区气井带压作业技术推广应用率超过90%,年带压作业已超过10000口井(图1),作业内容以带压完井、钻磨、打捞、起原井管柱作业为主(图2),最高施工压力为140MPa,最高硫化氢施工含量45%,最大作业深度9000m。
带压技术的应用实现了完井、修井、钻井全覆盖,应用范围包括带压下套管、尾管、单油管或双油管等完井作业，带压辅助分层压裂、酸化连续施工作业，带压下入、回收封隔器、桥塞及其他工具，带压冲砂、打捞、磨铣、清蜡等修井作业，带压欠平衡钻井、侧钻、射孔以及应急抢险等。
1.2国内气井带压作业技术发展状况国内气井带压作业技术起步较晚，直到“十三五”末，气井带压作业还主要以中低压井带压下光油管为主，通过10余年的技术发展，作业工艺已从带压完井向带压修井、起下复杂管柱拓展，作业压力已实现从低压到高压的覆盖，最高施工压力达到32MPa；研制、配套了3大类10余种气井带压作业管柱内堵塞工具,满足了多种工艺、工况气井带压作业管柱内封堵需要。
井下涡流工具在苏里格天然气井中的应用
２ ． ２ 井下涡流工具试验设计 ２ ． ２ ． １ 苏７ ７ — ４ — ４井涡流工具试验设计 根据 苏 ７ ７ — ４ — ４井参数 设计 ，选用二 套 Ｄ Ｘ Ｒ井下 涡流工 具， 串联 安装。 表 １ 苏７ ７ — ４ — ４ 井 涡流工具关键参数
＋ 一 涡旋 、 变速体
～
导 向 腔
具下深取 ２ ０ ０ ０ ｍ， 二级下深 １ ０ ０ ０ ｍ。
．
备注
表４ Ｄ Ｘ Ｒ井下涡流工具下人深度表
・ ～
坐封器
安装次序
第一级
工具 编号
ＨＹ Ｏ １ ３ — １ — ０ ２下 ＨＹ ０ １ ３ — １ — ０ ２上
安装下深
套压 Ｍ Ｐ ａ ８ ． ４ ２ ８ ． ７ ８
８ ． ７ １
日产气量 ｍ ３ ／ ｄ １ ８ ３ ５ ０ ． ３ ３ ４ ７ ６ ６ ． １
ｌ ８ ６ ０ ４ ． ３
最大外径
Ｈｅ ｌ ｉ ｘ １级 Ｈｅ ｌ ｉ ｘ ２级
５ ８
４ ９ ４ ９
项目 参数 单位
第二级
２ ． ２ ． ３ 试验数据分析 苏７ ７ — ４ — ４井于 ７月 ２日投放涡流工具 ，投放后 产气量大 幅度 增加 。 表５ 苏７ ７ — ４ — ４ 井 涡流工具试验前后一前一个月 试验后半个月
试 验 后 一 个 月
７ １ ０ ０ ６ ５ ）
要： 涡流技 术可通过 井下工具调整流 态并 实现有效的排 水采气效果， 该技 术被应 用于苏里格气 田中进行应 用试验 。本文介
绍了该技术在 苏里格 气井中应用试验的 实施 方案以及试验数据结果 。
浅析钢丝作业技术在斜井中的应用
浅析钢丝作业技术在斜井中的应用钢丝作业技术是一种在斜井中广泛应用的工程技术，它使用钢丝作为主要的作业工具，通过运用钢丝的拉力和弯曲性能来完成不同的作业任务。
钢丝作业技术在斜井中的应用主要包括以下几个方面。
钢丝作业技术在斜井中可以用来进行井下定向作业。
斜井的钻进过程中，需要对井眼进行定向控制，以便达到设计要求的井眼轨迹。
钢丝作业技术可以通过利用编织在钢丝上的导向装置，实现对钻井工具的准确定向控制。
通过调整钢丝的张力和弯曲角度，可以改变钻具的摆动角度和方向，从而实现井眼轨迹的调整。
钢丝作业技术在斜井中还可用来进行井下拉通作业。
斜井中的某些作业需要通过井下拉缆的方式完成，例如拉通井眼的测量仪器和钻具等设备。
钢丝作业技术可以通过提供充足的拉力，将井下设备拉向井口，完成井下拉通作业。
钢丝作业技术还可以通过调整钢丝的张力和长度，实现对井下设备的准确控制，确保拉通作业的顺利进行。
钢丝作业技术还可以用来进行井下支撑作业。
在斜井中，有时需要对井壁进行支撑，以避免井壁坍塌和溜井等安全事故的发生。
钢丝作业技术可以通过利用钢丝的拉力和弯曲性能，进行井壁支撑。
可以将一端固定在井底，将钢丝向井口方向拉紧，并通过支撑工具将钢丝与井壁紧密连接起来，以达到支撑井壁的效果。
钢丝作业技术还可以用来进行井下取心作业。
在斜井中，常常需要进行井下取心作业，以获取地层样本或进行地质探测。
钢丝作业技术可以通过运用具备取心功能的工具，在井下进行取心作业。
通过调整钢丝的张力和长度，可以控制取心工具的下沉和回收，确保取心作业的准确性和顺利进行。
钢丝作业技术在斜井中的应用广泛，可以用于井下定向、拉通、支撑和取心等作业。
它通过充分利用钢丝的拉力和弯曲性能，实现了井下作业的准确控制和高效完成。
随着技术的不断改进和发展，钢丝作业技术的应用将会得到进一步扩展和提升。
浅谈封隔器堵塞器专用送入工具
井下封隔器堵塞器需要通过专用送入工具实现下井作业，老式送入工具存在入井脱落的风险，本文将重点陈述新式送入工具的结构、原理、特点。
1 简述老式送入工具目前正在使用的封隔器堵塞器下入工具是简易圆柱，只有2个销钉是用来固定的，存在以下几点弊端：1）为了防止下入过快将剪切销钉剪断，下入过程速度非常的慢，大大影响的海上的作业进度。
2）即使下入很慢还是会遇到经常性的提前剪切，尤其是在井斜度较大的井中，因为销钉的剪切力一般在2吨左右就能剪断，一旦遇到提前剪切就要进行打捞，事故风险率也大大的提高了。
3）一旦遇到需要循环的作业情况，现有的下入工具是不能实现大排量循环的，一个是容易将销钉剪切，一个是循环空间基本上被堵死了。
4）现有工具如果是采用上提式剪切销钉会存在堵塞器插入后再次被拔出的可能性。
图1 老式送入工具与堵塞器结构示意图2 新式送入工具结构由内外三层结构组成；包括上接头、外套筒、连接筒、球座、定位球、定位爪、定位销，共七件。
其中上接头顶端内螺纹在作业时候跟油管连接，上接头下螺纹跟外套筒螺纹连接，外套筒内侧与连接筒、定位球、定位爪接触配合和相对位置固定，连接筒外侧与外套筒间隙配合，内侧与球座间隙配合，通过固定销钉固定两者位置，下端与定位爪通过固定销连接，定位球一共四个，安装在连接筒和外套筒配合的圆形孔上，用于固定连接筒和外套筒，球座圆周面上有等均分布四个销钉孔与连接筒内壁等均分布四个销钉孔对齐，用4个剪切销钉将两部件固定，定位爪与连接筒下端通过定位销固定，定位爪4个等均分布在连接筒下端，定位爪台阶方向向内侧，下井工作时用图2 新式送入工具结构示意图3 新式送入工具工作原理堵塞器下井到位时通过下压一定吨位将堵塞器压进完井封隔器内筒，形成密封隔离，送入工具通过井口投一憋压球至球座位置，通过打压固定压力实现球座上剪切销钉剪断，球座与连接筒分离，下移至连接筒内部台阶位置，四个定位球也跟随落进球座，通过上提管柱，实现连接筒与外套筒产生上下相对位移，此时定位爪外侧支撑力消失，台阶面有小角度斜面，定位爪收到上提力后可与堵塞器发生分离，实现堵塞器的顺利送入。
钢丝投送式油管堵塞器关键部件有限元分析
钢丝投送式油管堵塞器关键部件有限元分析荆冠鹏;李佳;闫月娟;李星月;孙升才【摘要】钢丝投送式堵塞器在国内使用的较为广泛,可实现油管内全位置封堵.但在实际施工中,封堵效果并不理想,常发生无法座封、定位不可靠、自动解封等问题.本文针对油田新型油管堵塞器,通过工况和受力分析,确定定位锚爪和防倒扣卡瓦为堵塞器关键部件.利用ANSYS软件对其进行有限元分析,防倒扣卡瓦符合强度要求,定位锚爪存在安全隐患.建议将定位锚爪材料更换为性能更好的40Gr.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2016(035)012【总页数】2页(P135-136)【关键词】堵塞器;受力分析;有限元分析【作者】荆冠鹏;李佳;闫月娟;李星月;孙升才【作者单位】东北石油大学机械科学与工程学院,大庆163318;东北石油大学机械科学与工程学院,大庆163318;东北石油大学机械科学与工程学院,大庆163318;东北石油大学机械科学与工程学院,大庆163318;东北石油大学机械科学与工程学院,大庆163318【正文语种】中文【中图分类】TE935不压井作业是一种在带压环境中完成修井的作业方法[1，2]。
油管堵塞器是不压井作业技术的关键结构[3]。
目前常用的一种油管堵塞器是钢丝投送式油管堵塞器[4]，该堵塞器可实现油管内全位置封堵。
但在实际施工中，封堵效果并不理想，常发生定位不可靠、无法座封、自动解封、使用寿命短等问题，影响封堵成功率，给带压作业带来安全隐患。
产生上述问题的主要原因是油管堵塞器部分构件力学性能达不到要求，常出现断轴、卡瓦折断、防倒扣卡瓦脱扣等情况，导致油管堵塞器封堵失效。
本文将针对油田新开发的一种钢丝投送式油管堵塞器进行有限元分析，评价其关键部件的力学性能，并提出合理的改进措施。
新型钢丝投送式堵塞器由定位机构、封堵机构、锚定机构、丢手机构四个功能单元组成，具体结构如图1所示。
通过对堵塞器剪断销钉、锚爪定位和水力坐封三个工况的分析，定位锚爪和防倒扣卡瓦为堵塞器关键部件，对堵塞器性能影响较大，也是实际施工中经常损坏的部件，下面将针对上述零件进行有限元分析。
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浅析钢丝作业井下工具堵塞器在深层气井的应用
随着这几年深层气井压裂完井一体化的广泛运用过程中，钢丝作业在井下封隔器座封起到了关键的作用。
深层气井压裂完井一体化是压裂完井用一趟井下管柱完成的，这就需要井下封隔器打压座封，以便压裂后无需在换完井管柱而直接测气采气。
深层气井井下封隔器加压坐封一般是投球加压或下堵塞器加压完成座封的。
油管内下堵塞器加压座封就需要钢丝作业来完成。
油管内任意封堵工艺在深层气井中用途多样、使用广泛，如不压井作业施工前需带压封堵油管，再进行起下作业以及油管内打电缆桥塞时，井口压力不降，需要任意位置封堵找井下管柱漏点;本文阐述钢丝作业下堵塞器施工过程中遇到问题，以及提高井下封隔器座封成功率。
标签：钢丝作业;堵塞器;任意位置封堵
以往深层气井对气层压裂后，起出压裂管柱后，在下完井管柱进行测气采气，这种工作模式浪费财力，人力，和时间。
随着技术的发展压裂完井一体化就孕育而生了，在压裂完井一体化管柱中，井下封隔器座封就是最关键的工序。
目前深层气井井下封隔器座封的方式多用于油管内打压座封，而打压座封一般采取投球式打压和下堵塞器打压。
下堵塞器加压使井下封隔器封隔器座封就必须用钢丝作业。
当需配合不压井作业施工时，如井下管柱中无坐落短接，则钢丝作业无法进行封堵施工，影响施工进度，因此，需要钢丝作业油管内任意位置封堵工艺技术，以满足井下油管内任意位置封堵、不压井作业施工。
1 钢丝作业
1.1钢丝作业装备
钢丝作业包括防喷设备，动力设备，及井下工具。
1.2钢丝作业井下工具
钢丝作业井下工具有许多种类，根据作业需要，选择适应的井下工具，以下是使封隔器座封的井下工具堵塞器。
2 技术应用中的风险
2.1钢丝作业投坐落式堵塞器的风险
钢丝作业在投堵塞器作业时应按照鋼丝作业守则，要注意防喷和钢丝掉井。
2.2井下管柱的风险
钢丝作业在投堵塞器作业时井下管柱内必须保证清洁，井下液体必须干净不能有杂物，如果脏物太多，会造成堵塞器无法丢手，不能完成井下封隔器加压座封。
在x井，由于井液不干净，造成多次投送堵塞器，井下封隔器无法座封。
2.3钢丝作业带压封堵技术
为满足深层气井一体化管柱坐封封隔器需求，以及不压井作业油管内封堵井控预防的施工要求，完善了钢丝作业封堵工具，实现了不同尺寸管柱内封堵施工，可以在任意油管以及在无坐落短接的情况下，进行油管内封堵作业。
结构组成：主要由丢手接头、芯轴、打捞接头、卡瓦、上下锥体、密封胶筒及节流嘴等构成。
技术参数：耐温150℃，耐压差35MPa。
工作原理：工具投放过程中，卡瓦沿着管壁向下移动，当到达预定的锚定深度时，向上震击卡瓦锚定油管壁;继续向上震击密封件膨胀密封油管，剪断投放工具的销钉。
井控风险：在打捞封堵器过程中，由于封堵器上部和下部压力不平衡，P下远大于P上，因此封堵器解封时，工具串随流体快速上窜，导致工具串掉井或上窜至井口，造成井控安全风险。
预防措施：打捞封堵器前，利用泵车向井筒内打压，使得封堵器上部和下部压力平衡，再下入打捞工具打捞。
3钢丝作业封堵技术总结
在深层气井压裂完井管柱一体化过程中，随着钢丝作业封堵技术越来越完善，越来越成熟，也为油田，气田开发节约成本，提高效益。
孟翔宇，男，出生于1987年2月，毕业于东北石油大学资源勘查工程专业，现任大庆市试油试采分公司试油大队地面计量队地面工程师。