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机械采油工艺配套技术

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机械采油工艺配套技术一、酸化压裂工艺管柱技术二、分层注水工艺管柱技术三、分层堵水采油工艺管柱技术五、配套工具工艺原理六、施工过程中的注意事项四、套管变形井措施工艺技术一、酸化压裂工艺管柱技术1、酸压下层管柱 适用于 51/2裂下层施工或全井笼统压裂施工。技术 特点: 管柱结构简单,施工操作方便。下井时如果下放速度过快,封隔器及水力锚易出现中途坐封、坐卡事故。主要技术参数外 径: 116: 42100135℃坐封方式:液压( 2封方式:液压(油、套管压差平衡)1、酸压下层管柱 2前置液 以 大排量正循环方式通过节流球座时,管柱内外产生压差使封隔器座封分隔油套环空,水力锚锚爪伸出锚定管柱;压裂施工时,按照压裂设计进行单层措施施工或全井笼统改造施工;完成压裂施工后,油套压力达到平衡状态,封隔器解封,水力锚锚爪回收解卡,起出施工管柱。2、酸压下层管柱 适用于 51/2化压裂下层或全井笼统酸化压裂施工。技术特点:( 1) 能够在斜井、深井中使用,并且可以反洗井,便于快速排酸;( 2) 配套使用的封隔器启动压力高 (15防止下井过程出现中途座封事故;( 3) 配套使用的封隔器在坐封时需要投球憋 压, 解封时上提负荷大( 202、酸压下层管柱 : 115: 5080135℃坐封方式:液压( 15封方式:上提管柱 (20力锚坐封球座及割缝喷砂器油层施工层压下层管柱 坐封、坐卡)管柱下至设计位置后,投钢球( ф35 ф38至坐封球座处,油管内蹩压 15力锚锚爪伸出锚定管柱。水力锚油层施工层压下层管柱 0掉球座芯子至割缝喷砂器底部挡球孔板处,按照酸化压裂设计要求进行酸化压裂施工。水力锚油层施工层压下层管柱 反洗、起管柱)施工完成以后 , 由套管泵入洗井液进行反洗井 , 油套压力达到平衡状态时 , 水力锚锚爪回收解卡 , 上提管柱解封封隔器 , 起出施工管柱 。压下层管柱 适用于 51/2化压裂下层或全井笼统酸化压裂施工。技术特点: 能够在斜井、深井中使用,并且可以反洗井,便于快速排酸。主要技术参数工作压力: 80135℃3、酸压下层管柱 完管柱后,正洗井至进出口平衡,按所需坐封高度上提管柱后正转油管柱数圈,然后下放油管柱坐封封隔器,密封油套环空,使得各油层分隔开来;试挤预压并撑开水力锚,按设计加砂压裂,关井待压力扩散后放喷;上提油管解封后起出压裂下层管柱。4、负压排酸酸化管柱措施层4、负压排酸酸化管柱油管内替酸后坐封封隔器,正挤酸液对地层进行酸化处理并撑开水力锚,处理完后从套管泵入工作液,通过负压发生器产生的负压将地层内的残酸吸出并与进入油管内的工作液同时反出地面 。特点: 该管柱能实现一趟管柱进行酸化处理及处理后将地层内的残酸及反应物及时排出地层,避免地层的二次伤害,提高酸化效果。主要技术参数工作压差: 70135℃工作液流量: 30m3/5措施层5、任意层选层酸化压裂管柱用途: 主要用于任意层选层酸化或压裂施工 。特点: 该管柱能够具有针对性地对任意需要酸化压裂的油层进行施工,而其它层位不受影响,不仅耐高温高压,而且可以进行反洗井排酸或冲砂,定压喷砂器流道大 ,对套管损伤小;采用平衡滑套,管柱内外、上下均可连通,压力平衡,便于起管柱。主要技术参数坐封压力: 1580135℃反洗井排量: 30m3/ 力: 20意层选层酸化压裂管柱意层选层酸化压裂管柱意层选层酸化压裂管柱意层选层酸化压裂管柱反替液后油管内蹩压15 继续蹩压至20续提高压力进行选定层的酸化或压裂施工 。 施工后 , 由套管泵入洗井液反洗井将两级封隔器之间的沙子冲洗出地面 , 起管柱前 ,油管内投入撞击杆至平衡滑套处, 撞击打开平衡滑套 , 使得管柱内外上下连通 , 压力达到平衡 ,水力锚锚爪回收解卡 , 然后上提管柱解封封隔器 , 起出施工管柱。5、任意层选层酸化压裂管柱原理演示6、分层酸化压裂管柱主要用于不动管柱酸化或压裂多层 。特点: 该管柱能够不动管柱进行两层或三层酸化压裂施工,耐高温高压,可以进行反洗井排酸或冲砂,施工简单方便,施工成本低 。主要技术参数坐封压力: 1580135℃反洗井排量: 30m3/ 力: 20液后先投 ф35球至坐封球座处,油管内蹩压坐封封隔器并将坐封滑套芯子打至割缝喷砂器底部,然后进行下层压裂施工;然后再投 ф38球至滑套喷砂器处,油管内蹩压将滑套喷砂器的芯管和球打到座封滑套球座处,密封下层,再进行上压裂施工;施工完成以后,反洗井洗出两级封隔器之间环空内沉积的砂子(或快速反洗排酸),然后上提管柱解封封隔器,起出施工管柱。层酸化压裂管柱6、分层酸化压裂管柱原理演示二、分层注水工艺管柱技术1、油套保护分层注水管柱用途: 主要注水井分层注水,并保护油套管 。特点: 该管柱注水层数与封隔器级数相同,套管保护液保护上部油套管 。主要技术参数坐封压力: 1525135℃反洗排量: 30m3/ 力: 20井分层注水管柱支撑器注水层注水层主要用于斜井分层注水 。特点: 该管柱采用强力支撑器支撑和扶正管柱,防止管柱蠕动和偏心,延长工作寿命 。主要技术参数坐封压力: 1525135℃反洗排量: 30m3/ 力: 40压注水管柱用途: 主要用于高温高压井注水 。特点: 该管柱注水层数与封隔器级数相同,配接水井双向锚,可锚定和扶正管柱,防止管柱蠕动,延长工作寿命。此管柱比较适合高温高压、斜井注水 。主要技术参数坐封压力: 1535135℃反洗排量: 30m3/ 力: 20压分层注水管柱用途: 主要用于高温高压井分层注水 。特点: 该管柱注水层数与封隔器级数相同,配接水井双向锚,可锚定和扶正管柱,防止管柱蠕动,延长工作寿命。此管柱比较适合高温高压、斜井注水 。主要技术参数坐封压力: 1535135℃反洗排量: 30m3/ 力: 20高压注水管柱用途: 主要用于超高压注水 。特点: 该管柱由 有效锚定和扶正管柱并实现管柱伸缩补偿,满足 40主要技术参数坐封压力: 2550135℃解 封 力: 20高压注水管柱反循环洗井开关注水层 接 头5、超高压注水管柱下管柱坐封封隔器投球施工工艺反洗井替套管保护液打掉球座芯子试注完井注水层三、堵水采油工艺管柱技术封堵层采油层手堵水管柱。支撑器采油层用途及范围: 主要用于 油水层明确的油井进行机械卡堵水 。特点: 该管柱采用丢手管柱结构,可卡堵任意层,进行分层采油;支撑器防止管柱上窜下滑,实现大跨距封堵 。主要技术参数坐封压力: 1535135℃解 封 力: 10体堵水采油管柱用途: 主要用于卡堵水采油 。特点: 该管柱由机械卡瓦式封隔器等工具组成,采用堵水采油一体化管柱结构,可封堵任意层 。主要技术参数坐 封 力: 6025135℃解 封 力: 10动开关找堵水一趟管柱管柱支撑器坐封球座措施层途及应用范围: 用于油水层不明确油井进行不动管柱找水和堵水 。 但必须是可进行环空测试的井。特点: 该管柱需要配套偏心井口和环空测试车,在不停抽的情况下,通过电缆和电动开关仪调整开关器的开关状态,从而调换生产层位,实现找水和堵水 。可根据需要随意调换开采层位,不受层位限制。主要技术参数坐封压力: 1535135℃开关换向力: 100 力: 10堵下层3、电动开关找堵水一趟管柱开采下层,封堵上层调换层位3、电动开关找堵水配套工具电缆头电机 对接爪 导锥电机控制电路节箍定位器4、液压调控找堵水一趟管柱管柱支撑器坐封球座措施层自验封封隔器自验封封隔器丢手接头自验封封隔器液压开关器液压开关器措施层抽油泵用途及范围: 用于油水层不明确油井进行不动管柱找水和堵水,但不适用套管漏失井 。特点: 该管柱将找水、堵水、采油结合于一体,封隔器可在坐封时直接验封,通过地面向套管加液压控制井下液压开关器的开启状态,从而实现开采层位与封堵层位的转换,可反复调层。主要技术参数坐封压力: 1535135℃调层层数: ≤ 3层调层压力: : 10压调控找堵水一趟管柱开采层封堵层管柱支撑器坐封球座开采层自验封封隔器自验封封隔器丢手接头自验封封隔器液压开关器液压开关器封堵层抽油泵封堵层开采层开采上层,封堵下层 开采下层,封堵上层调换层位套管蹩压换层四、套管变形井措施工艺管柱技术1、套管变形井分注管柱用途: 用于套管变形注水井分层注水 。特点: 该管柱由 通过变形井段封隔未变形井段套管,工具内径不变,采用常规井投捞测试配注技术 。主要技术参数套管规格 51/2 7外 径 105/110 136内 径 48 50坐封压力 15 15工作压差 20/25 25工作温度 ℃ : 135℃ 135反洗排量 m3/h : 20/30 30解 封 力 15 15管变形井堵水管柱用途: 用于套管变形油井堵水采油 。特点: 该管柱由 通过变形井段封隔未变形井段套管,能对任意层进行封堵 。主要技术参数套管规格 51/2 7 外 径 105/110 136内 径 40 50坐封压力 15 15工作压差 20/25 25工作温度 ℃ : 135 135解 封 力 15 15管变形井酸压管柱用途: 用于套管变形井酸化压裂 。特点: 该管柱由 通过变形井段封隔未变形井段套管 。主要技术参数套管规格 51/2 7外 径 105/110 136内 径 40 50坐封压力 20 15工作压差 30/40 50工作温度 ℃ : 135 135解 封 力 15 15要配套工具工艺原理1、 当油管压力高于套管压力 2封隔器传压孔进入的高压液体作用在三级活塞上,剪断安全剪钉,压缩胶筒,封隔器座封分隔措施层与保护层;当油管压力与套管压力达到平衡状态时,封隔器的三级活塞失去作用力,胶筒及弹簧在其弹力作用下使活塞收回解封。1、 ( 116内通径 ( 52 总 长 ( 1360 两端连接螺纹 27/8 ( 100 工作温度 (℃ ) 135初封压力 ( 22、水力锚2、水力锚工作原理 :当油管内的压力高于套管压力 2压液体作用在水力锚的锚爪上,使其压缩弹簧向外伸出锚定在套管上;当油管与套管压力平衡后,锚爪失去作用力,在弹簧弹力作用下收回解卡。主要技术指标 :钢体最大外径 ( 114扶正最大外径 ( 134内通径 ( 52 总长 ( 530 两端连接螺纹 27/8 100 工作温度 ℃ 135启动压差 ( 23、 当高压液体从油管进入封隔器传压孔后,推动双级活塞剪断安全剪钉,双级活塞上行压缩胶筒密封油套环空,此时锁紧机构锁紧使得胶筒不能回收;需要反洗井时,套管内泵入洗井液推开洗井活塞经过内外中心管环空到达封隔器的下部完成反洗井。解封时,直接上提管柱解封封隔器。3、 115反洗排量 m3/h 30内 径 ( 50 总 长 ( 1250 两端连接螺纹 27/8 80 工作温度 ℃ 135坐封压力 ( 15 解封力 ( 204、 主要用于 任意层酸化、压裂井 的分层控制,与深井压裂封隔器配套使用。工作原理: 施工时,油管内蹩压 20封外套下落,施工液由中心管长孔处进入套管进行措施施工。主要技术参数最大外径 ( 104最小内径 ( 58 总长 ( 560 两端连接螺纹 27/8 205、 主要用于 分层酸化、压裂井 的分层控制,与深井压裂封隔器配套使用。工作原理: 施工时,投入适当的钢球至芯管上部球座处,油管内蹩压 15管下落,施工液即可由外套长槽处喷出进行措施施工。主要技术参数最大外径 ( 94最小内径 ( 37 总长 ( 500 两端连接螺纹 27/8 155、 主要用于 分层酸化、压裂井的分层控制,与深井压裂封隔器配套使用。工作原理: 施工时,投入 ф35坐封滑套芯子处,油管内蹩压至 20封芯子及钢球下落至挡球孔板处,油管内的施工液通过割缝处进入套管进行措施施工。主要技术参数最大外径 ( 94坐封芯子内径 ( 32 总长 ( 750 两端连接螺纹 27/8 206、 将封隔器下到预定位置,按所需坐封高度上提管柱,然后正转油管柱并下放管柱,使锚定总承换向并上行,单向卡瓦被撑开卡在套管内壁上,继续下行,用管柱重量压缩胶筒使封隔器坐封;反洗井时,套管泵入洗井液,经过封隔器内部的反洗通道推开反洗活塞后,到达封隔器下部环空,进行反洗井。解封时,上提管柱,上接头和中心管一起上行 ,胶筒即可收回,继续上提管柱,锚定总承的卡瓦收回解卡,与此同时,胶筒依靠自身弹力继续径向收缩完成解封。6、 114扶正最大外径 (134内径 (50 、 60总长 (1380两端连接螺纹 27/870工作温度 ℃ 135坐封载荷 (80~ 120反洗排量 (m3/h) 307、 水力锚 ;2— 上中心管 ;3— 封隔件 ; 4— 锁紧机构 ;5— 卡瓦 ;6— 下中心管 ;7— 座封动力1 2 3 4 5 6 7在油管内液体压力的作用下,水力锚锚爪向外伸出并与套管咬合,克服施工中管柱的上顶力,防止封隔器向上窜动和位移。采用液体压力坐封上提管柱解封的工作方式。起封隔密封套管作用。防止封隔器向下位移,目的是保证封隔器的卡点稳定,缩小管柱的受力距离,保证管柱及封隔器能安全可靠地工作。7、 114内径 (50总长 (1700两端连接螺纹 27/860工作温度 ℃ 1358、 油管内蹩压经内中心管孔眼分别作用在上、下两级座封活塞上,两级活塞上行压缩胶筒,同时锁套与锁环相互锁紧,使胶筒压缩密封油套环空完成座封;反洗井时,套管内来液经上外套栅状流道进入内外中心管的环空,推动反洗凡尔下行,打开洗井通道,到达封隔器的下部完成反洗井;解封时,上提管柱,由于胶筒与套管之间的摩擦力作用使锁扣指与中心管发生相对位移,锁扣指失去支撑回收,卡爪套与锁环在胶筒反弹力的作用下脱开解卡,完成解封。8、 114反洗排量 m3/h 30内 径 ( 48 总 长 ( 1350 两端连接螺纹 27/8 50 工作温度 ℃ 135坐封压力 ( 15 解封力 ( 209、 从中心管加液压,液力经中心管出液孔传入活塞室,推动坐封活塞上行,随着泵压上升,坐封销钉被剪断,开始压缩胶筒,同时锁环入卡。当泵压达到额定坐封压力时,实现坐封并锁紧。承上压: 封隔器胶筒承受向下的解封负荷的同时,液压对两级平衡活塞产生向上的作用力,可平衡解封负荷,阻止下胶筒座下行,封隔器胶筒不能克服锁紧力,不会反弹而保持密封状态。承下压: 下压对封隔器胶筒施加向上的作用力,与坐封方向相同,对下胶筒座的作用力上下相等,封隔器胶筒不能克服锁紧力,不会反弹而保持密封状态。9、 114内 径 ( 50 总 长 ( 1350 两端连接螺纹 27/8 35 工作温度 ℃ 135坐封压力 ( 15 解封力 ( 2010、负压发生器工作原理 :酸化反应后,从套管泵入工作液,工作液经喷嘴、喉管、扩散管、油管返出,同时在井底产生负压,使地层内的残酸及反应物及时排出地层后与工作液混合返出,避免地层的二次伤害,提高酸化效果。10、负压发生器主要技术指标最大外径 ( φ112总长 ( 720井口酸化压力 ( ≤50井口排酸压力 ( 12~ 25井底负压值 ( 5~ 11井口工作液流量 ( m3/h) 10~ 35两端连接螺纹 2 7/8 压开关器工作原理 :中心管内打压 ,当流体经中心管水孔推动活塞上行压缩弹簧,当压力达到 向机构运行至换向点,卸去中心管内压力,在弹簧的作用下不能回位,液流通道处于开启状态,;当需要再次改变开关器状态时,从中心管内打压至 向机构的运行至换向点,然后卸压,在弹簧的作用下下行,关闭液流通道。抽油时,油流从开启状态的开关器凡尔座下孔进入,推开凡尔球,进入液流通道,从而实现抽油生产。11、液压开关器主要技术指标钢体最大外径 ( 114内 径 ( 4 0 总 长 ( 1160两端连接螺纹 27/8 工作温度 ℃ 13512、 在下井过程中,水井锚与套管间的摩擦力和撞击力可以经过下中心管传给管柱上,而不会出现中途座卡的现象。座卡水井锚时,油管内蹩压,高压水经中心管下部孔眼作用在下活塞上,推动其上行,进而推动弹簧套压缩弹簧上行并带动活塞套与锁套上行,此时剪钉剪断,弹簧套上行后推动下锥体上行锥开卡瓦卡在套管壁上而锚定管柱,从而完成座卡动作。座卡的同时,锁套上行与锁环啮合使得卡瓦张开后不能回收,处于锚定状态;解卡时上提管柱,此时由于卡瓦卡在套管壁不动,管柱上行带动中心管、下接头上行,提断下部解封销钉(剪钉剪切力为 20- 40这样下锥体下行,卡瓦回收解卡。如果此时还不能实现解卡,可以继续上提管柱提断上部解卡销钉(销钉剪断力为 60- 80上锥体与中心管脱开,上锥体上行,卡瓦回收解卡。主要技术指标钢体最大外径 ( 114内 径 ( 48 总 长 ( 1320 两端连接螺纹 27/8 15 工作压力 ( 50工作温度 ℃ 135锚定力 ( 1000解卡力 ( 20~ 4012、 由于最下部的防撞环与下接头及中心管之间是丝扣连接的,因此下管柱过程当中来自下面的冲击力均通过防撞环转到油管上,同时,锁套也是通过坐封销钉连接在下接头上,因此与锁套相连接的坐卡活塞和锥体均不会上行,支撑器也就不会提前启动。坐卡及支撑扶正: 中心管内加液压,高压液体经中心管及下中心管下部的传压孔作用在上下两级活塞上,两级活塞上行推动锥体上行,锥开强力蛇形弓簧片,蛇形弓簧片变形,外径扩大紧贴套管内壁,靠蛇形弓簧片弹力所产生的摩擦力支撑和扶正井下管柱。锁紧: 在坐卡的同时上下两级活塞上行带动锁套上行,锁套与锁环之间相互啮合锁紧,使得锥体始终锥紧强力蛇形弓簧片,使得强力蛇形弓簧片不能回弹,长期处于支撑扶正状态。解卡: 上提管柱,管柱支撑器的强力蛇形弓簧片和外套等部件由于蛇形弓簧片与套管之间的摩擦力而处于静止,上接头和中心管上行剪断解封销钉,外套和蛇形弓簧片下行由锥体的凸起部位到凹陷部位,强力蛇形弓簧片在自身弹力作用下回收解卡。主要技术指标钢体最大外径 ( 114内 径 ( 48 总 长 ( 1320 两端连接螺纹 27/8 15 工作压力 ( 35工作温度 ℃ 135扶正力 ( 120 ~ 150支撑力 ( 40 ~ 60解卡力 ( 30~ 4013、 工过程中的注意事项措施管柱下井前注意事项1、井口应安装自封并保持整洁,以免在下管柱过程杂物中掉入井内;2、 下井油管用蒸汽刺净 , 并用 油管规 逐根通过;3、 确认 指重表或拉力计 灵敏可靠;4、 下通井管柱 。 使用 φ 118× 2000通井规下至封隔器卡点以下 20m( 射孔井段 、 座封隔器井段反复通井 3次 ) , 通井管柱应无卡阻;措施管柱下井前注意事项5、下刮管管柱。使用刮管器对封隔器卡点以上套管进行刮套, 反洗井将套管清洗干净 (不通井刮管或是刮管不彻底,套管内壁上的污垢和毛刺会造成封隔器 在下井过程中 遇阻,胶筒被损, 在坐封时,胶筒与套管内壁 结合不好,密封效果差, 从而影响 施工质量和效果 ) ;措施管柱下井前注意事项6、对照施工设计,确认领取的是本次施工管柱所需要的油管及配套工具,施工人员移动配套工具时,必须小心谨慎,轻搬轻放;7、措施油管及配套工具外观无变形、无杂物,外露螺纹无碰伤、锈蚀 (加强措施油管的检测) ;8、下井管柱要求丈量准确,确保 封隔器卡点 准确,并避开 套管接箍 。措施管柱下井过程中注意事项1、下井管柱应平稳, 防止管柱转动 ,严禁顿、溜钻;2、封隔器在下过井斜全角变化大的位置时, 下管柱限速 <20根 /小时,其余限速 <30根 /小时 ;( 管柱下入过快会造成: A、碰到拐点处或套管接箍时,封隔器坐封剪钉容易被撞断,使封隔器中途坐封,造成作业返工。 B、封隔器胶筒和套管内壁间隙很小,封隔器在井下相当于一个大活塞,如果管柱下入速度过快,产生的节流压差,就会把封隔器胶筒往上推,中途坐封。 )3、管柱下至设计位置后,记录悬重数值。措施管柱施工过程中注意事项1、需要投球坐封的施工管柱,在投球后, 应等待钢球自由落至坐封球座处 ,严禁用泵车送钢球;2、为了使封隔器达到最佳坐封状态,油管内增加液压的工作方式是 5每个压力值稳压 13、注水井在下完注水管柱后应 反洗井至进出口水质一致 ( 如果洗井洗不通或洗井不干净,就投入钢球坐封,钢球有可能投不到位,或是到位后和球座接触时,由于球座上的污垢,钢球和球座密封不严,使 封隔器无法坐封或是坐封不完全 ;同时井下的污垢容易堵塞油层,使 注水压力提高 ,影响管柱寿命,如把污物注进油层,会使油层形成 二次污染 )。起出措施管柱过程中注意事项1、 当上提负荷超过正常值时 ,施工单位应及时停止施工,并向上级有关部门汇报;2、施工人员在移动或放置起出配套工具时,应有保护措施;对 施工过程不正常 起出的配套工具,应有 外观描述记录 。
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