K344封隔器找漏工艺..docxVIP

K344封隔器找漏工艺作者：吴晓芳 陈志忠（渤海钻探井下技服管具服务中心）摘要：找漏堵漏是油井恢复正常生产最常见的措施工艺之一，封隔器找漏是通过观察压力、流量的变化，来判断某段套管串、漏。目前常用找漏管串构成简单，施工操作方便，能够准确、快速的找到目标。K344封隔器相比于其它形式封隔器，坐封简单、应用方便。因此，在找漏工艺中得以广泛应用。但在长期生产实践中，也显现出了一些应用中存在的技术问题，桎梏了工艺良性发展。为油田生产带来诸多困难，直接影响着油田生产效率。为此本文从K344封隔器的结构、受力分析和管串使用的合理性作为切入点，综合分析找漏施工管串以及封隔器存在的技术问题，在此基础上提出合理的解决方案，使该项工艺更好地为油田服务。关键词：K344封隔器 扩张式胶筒 管串 前言K344封隔器主要用于酸化、压裂、找漏等井下措施工艺管串。现役K344封隔器，在长期的找漏工艺推广应用中，多次出现施工管串卡而不死上提困难的现象。其管串构成为：单流阀+定压阀+K344封隔器+油管管柱。根据问题井的施工情况以及封隔器的破损情况，进行综合技术分析，我们认为成因有三：1封隔器的自身结构问题；2管串的配备问题；3施工各种不良因素造成的问题。下面将针对这些技术问题，进行逐一分析，并从解决问题的角度出发，寻求合理解决方案，提高施工的成功率。一、K344封隔器1、结构K344-113封隔器：主要有上接头、中心管、护碗、扩张式胶筒、下接头等组成。结构图如（图一）图一①上接头；②密封圈；③中心管；④护碗；⑤胶筒；⑥滤砂管；⑦下接头2、工作原理：封隔器下到预定位置，坐封：油管内压力升高，液体通过滤砂管和下接头水眼进入中心管和胶筒间的腔体内，封隔器胶筒随着压力的升高而扩张，从而封隔油套环空，当油管内卸压至0，胶筒在自身的作用下收回，挤出腔体内的液体，解封。3、胶筒座封受力点封隔器胶筒是两端固定，坐封时胶筒受拉，胶筒与护碗连接端，橡胶层最薄，抗拉力低，橡胶易损伤。4、技术改进方案K344封隔器结构由两端固定改为一端活的，坐封时胶筒在扩张的过程中有段相对的调整距离，胶筒两端受到保护，薄弱点在正常坐封时拉力趋于最小。（如图二）结构改进：①把下接头和滤网的过液孔改为中心管割缝，降低了加工难度，减少了加工成本，提高下接头的抗拉强度。②改进胶筒下端连接方式。下护碗和下接头之间是动密封配合，具有活动距离。胶筒扩张时带动下护碗向上运动，克服胶筒扩张拉力的限制，补偿缺陷，降低胶筒因坐封时产生的轴向拉力，从而延长胶筒的使用寿命，可实现多次坐封和解封。图二二、管串分析（以西41-30井为例）1、西41-30井生产资料⑴结构：图如（图三），刮削器井段950-1027m反复刮削三次；⑵管串：自上而下,管柱+K344封隔器+745-6节流器+球座；⑶施工：找漏，钢球清水送球入座，清水2.5m3正打压力10MPa，套管返液2.2m3，上提?73mm平式油管3根，完成K344封隔器深度994.71m。正打清水0.6m3，压力10MPa，出口不返液，坐封封隔器。正打清水1m3，测吸收量，泵压10MPa，3min压力降至0MPa。起?73mm平式油管108根，底带出K344封隔器，745-6节流器，球座，边起边灌清水1.2m3。⑷结果：提管柱困难，上提负荷增加10吨。胶筒上端（图四）脱胶并已裂开，（图五）被剪切并脱胶，图六、图七下端胶筒被剪切的痕迹。2、分析受力情况：图三第一、封隔器所在的井段，已经过刮削，可以排除套管壁有硬物，损坏封隔器。第二、封隔器无定位，坐封过程封隔器易产生移动，对胶筒不利。第三、封隔器在工作时不能上下蠕动，并且座封时绝对不能座在接箍处。在泵压和液体流速的作用管柱产生蠕动甚至震动或抖动，胶筒两端在交变受压、剪切力的作用下，切断橡胶和橡胶与帘子布脱离等现象。图四图五图六图七扩张式胶筒在压差的下，扩张胶筒紧紧贴在套管壁上，封隔器不产生位移。在管柱内不断加压，封隔器和井口间的管柱由于流体的扰动使弹性在它自己的固有频率下的振动，并管柱在套管内产生扰动。由于封隔器在管柱的扰动下，轴向、径向受力，最薄弱处，而上端的动作最频繁受压，胶筒交变受力，使之橡胶与帘子布粘接处产生脱离（见图四、图五）。第四、提管柱，封隔器胶筒上端胶筒脱胶，由于套管液柱的作用，顶开胶筒与套管壁接触，形成活塞，增加上提负荷。边起边灌清水，保证液柱平衡。3、受力分析图八封隔器正常座封，远离套管接箍处，（见图八a）,在液体的压力F1的作用下，向上推动，而在F扩张力的作用下，胶筒与套管壁随着压力的增大，封隔器胶筒与套管壁间的最大接触压力也随之增加。⑴接触压力由公式[1]PK = σ1 – 2Gω ω = + ln[]其中 PK–接触应力MPaσ1—沿元件横截面的加权平均压力 MPa σ1 = F/A1