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【摘要】采用液压封隔器卡水、分层的工艺管柱由于其先进性必将会越来越广泛地得到应用,但是从现场应用的情况来看,该工艺管柱的施工成功率较之常规工艺管柱要低。针对液压封隔器丢手工艺管柱的中途坐封,或难以丢手等问题进行了分析,提出了改进措施,优化设计了该工艺管柱,对封隔器的坐封机构以及坐封启动压差进行了改进,设计了CKF常开阀以及DY可倒扣液压丢手等工具。现场应用改进后的工具和工艺情况表明,作业施工成功率100%,降低了作业成本和难度,提高了作业施工的成功率。目前,各主要油田的绝大部分油区都已进入高含水开采阶段,主力油层大多被非主力油层接替,深井、斜井、定向井及水平井等特殊井的数量越来越多,分层也越来越细,井况日趋恶化,使老油区原油稳产难度增大。油井实施机械分层卡堵水采油技术,封掉高含水层以控制油井含水的上升,达到了有效提液的目的。
【关键词】封隔器 丢手管柱 倒扣 长开阀
近几年,随着油田挖潜力度的不断加大,油井泵深不断增大,封隔器施工难度也逐渐增加,所以对封隔器改进是非常忠言的本文主要针对 Y441 Y341两种封隔器施工成功率低进行进行研究找到原因,根据原因进行改进,从而达到提高施工效率的效果。
1 管柱结构及工作原理
该工艺管柱主要由Y441型液压封隔器、Y341型液压封隔器、YDS丢手工具、单流阀等配套工具组成,如图1所示。管柱下至设计位置后,油管憋压,液压封隔器坐封,继续打压,丢手工具丢手,起出上部管柱,下入生产管柱即可生产。该管柱既可满足直井的使用要求,又能满足大斜度井甚至水平井的使用要求。图1为封中间采两头多种卡水分层管柱
液压封隔器卡水、分层工艺管柱由于其先进性必将越来越广泛地被应用。但是从现场应用的情况来看,液压封隔器仍存在施工成功率较低的缺点。
(1)少量井中封隔器密封效果差;
(2)液压封隔器在下井过程中存在中途坐封的问题。其原因一是结构设计不尽完善;二是使用单位对其性能和要求不熟悉,作业失误,导致封隔器中途坐封;
(3)所用油管特别是旧油管的质量普遍偏低,旧油管存在长期受腐蚀或者偏磨,以至于部分旧油管强度难以达到所需要的丢手控制压力而无法丢手,造成不得不重新起下管柱。
2 改进单流阀结构以降低水击压力
所谓水力冲击现象,也就是有压系统中由于管路工作状态的突然改变,使液体流速发生急剧变化,引起管内压强在大范围内波动,形成水击现象。操作上,对于下井封隔器管柱而言,取决于提、刹、放的缓和程度(即延长速度变化的时间)。如果猛提、猛刹、猛放,则会产生巨大的水击压力。从管柱结构上,我们可以进行设计,使得下放施工管柱的时候,液流的速度变化大大地减缓,以此大大地降低水击压力。解决方法是施工作业接单根时,管柱内液流通道保持通畅。为此设计了一套常开阀。结构如图1所示。
5 结论
(1)管柱不仅适用于直井,而且适用于定向井、大斜度井以及水平井;
(2)改进后的封隔器坐封、解封可靠,承压能力高,可达30MPa,适于高压水层的卡封;
(3)封隔器不受交变载荷的作用,延长了封隔器使用寿命;
(4)完井后管柱处于自重伸长状态,丢手管柱不受生产管柱蠕动的影响,无螺旋弯曲,有杆泵采油时改善了杆、管、泵的工作条件,有利于减少磨损,控制冲程损失,提高泵效;
(5)检泵作业时,仅将生产管柱起出,实现了深井浅修;
(6)作业施工时,可以减缓水力冲击,消除液压封隔器活塞的惯性力,同时有倒扣丢手方式作为液压丢手方式的有利补充;
(7)正常生产时,保持生产通道的顺畅,减少进油阻力,提高了泵效。
(8)采取以上措施对液压封隔器工艺管柱进行了改进,保证了工具的可靠性,降低了作业成本和难度,提高了作业施工的成功率,具有重大经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 董国永.井下作业HSE风险管理[M].北京:石油工业出版社,2002
[2] 聂海光.油气田井下作业修井工程[M].北京:石油工业出版社,2002
[3] 孙振纯.井控设备[M].北京:石油工业出版社,1997
[4] 孙振纯.井控技术[M].北京:石油工业出版社,1997
作者简介
张浩,(1979,5,2-),男,工作单位:大庆油田采油六厂作业大队,现从事专业:采油工程。
【关键词】封隔器 丢手管柱 倒扣 长开阀
近几年,随着油田挖潜力度的不断加大,油井泵深不断增大,封隔器施工难度也逐渐增加,所以对封隔器改进是非常忠言的本文主要针对 Y441 Y341两种封隔器施工成功率低进行进行研究找到原因,根据原因进行改进,从而达到提高施工效率的效果。
1 管柱结构及工作原理
该工艺管柱主要由Y441型液压封隔器、Y341型液压封隔器、YDS丢手工具、单流阀等配套工具组成,如图1所示。管柱下至设计位置后,油管憋压,液压封隔器坐封,继续打压,丢手工具丢手,起出上部管柱,下入生产管柱即可生产。该管柱既可满足直井的使用要求,又能满足大斜度井甚至水平井的使用要求。图1为封中间采两头多种卡水分层管柱
液压封隔器卡水、分层工艺管柱由于其先进性必将越来越广泛地被应用。但是从现场应用的情况来看,液压封隔器仍存在施工成功率较低的缺点。
(1)少量井中封隔器密封效果差;
(2)液压封隔器在下井过程中存在中途坐封的问题。其原因一是结构设计不尽完善;二是使用单位对其性能和要求不熟悉,作业失误,导致封隔器中途坐封;
(3)所用油管特别是旧油管的质量普遍偏低,旧油管存在长期受腐蚀或者偏磨,以至于部分旧油管强度难以达到所需要的丢手控制压力而无法丢手,造成不得不重新起下管柱。
2 改进单流阀结构以降低水击压力
所谓水力冲击现象,也就是有压系统中由于管路工作状态的突然改变,使液体流速发生急剧变化,引起管内压强在大范围内波动,形成水击现象。操作上,对于下井封隔器管柱而言,取决于提、刹、放的缓和程度(即延长速度变化的时间)。如果猛提、猛刹、猛放,则会产生巨大的水击压力。从管柱结构上,我们可以进行设计,使得下放施工管柱的时候,液流的速度变化大大地减缓,以此大大地降低水击压力。解决方法是施工作业接单根时,管柱内液流通道保持通畅。为此设计了一套常开阀。结构如图1所示。
5 结论
(1)管柱不仅适用于直井,而且适用于定向井、大斜度井以及水平井;
(2)改进后的封隔器坐封、解封可靠,承压能力高,可达30MPa,适于高压水层的卡封;
(3)封隔器不受交变载荷的作用,延长了封隔器使用寿命;
(4)完井后管柱处于自重伸长状态,丢手管柱不受生产管柱蠕动的影响,无螺旋弯曲,有杆泵采油时改善了杆、管、泵的工作条件,有利于减少磨损,控制冲程损失,提高泵效;
(5)检泵作业时,仅将生产管柱起出,实现了深井浅修;
(6)作业施工时,可以减缓水力冲击,消除液压封隔器活塞的惯性力,同时有倒扣丢手方式作为液压丢手方式的有利补充;
(7)正常生产时,保持生产通道的顺畅,减少进油阻力,提高了泵效。
(8)采取以上措施对液压封隔器工艺管柱进行了改进,保证了工具的可靠性,降低了作业成本和难度,提高了作业施工的成功率,具有重大经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 董国永.井下作业HSE风险管理[M].北京:石油工业出版社,2002
[2] 聂海光.油气田井下作业修井工程[M].北京:石油工业出版社,2002
[3] 孙振纯.井控设备[M].北京:石油工业出版社,1997
[4] 孙振纯.井控技术[M].北京:石油工业出版社,1997
作者简介
张浩,(1979,5,2-),男,工作单位:大庆油田采油六厂作业大队,现从事专业:采油工程。