常用封隔器相关资料.docx
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常用封隔器相关资料
塔河常用封隔器资料汇总
前言
塔河油田常用的封隔器的资料汇总作为完井监测队技术积累的一部分已经完成。
事实上该项资料的收集在很早以前就已经开展,此次汇总主要得益于完井监测队行管在驻井的过程中和现场工具方的交流和队委对技术积累的重视。
本次封隔器资料汇总主要沿用两个方面的思路,其一,塔河常用的封隔器作为我们收集的对象,其二,下工具的过程中的注意事项是我们考虑的重点。
除此以外,封隔器的基础参数、座封原理、解封过程等都有所提及。
封隔器的使用在完井过程中有相当重要的意义。
本次资料整理的目的主要在于将我们手头的资料进行整合,提供现场行管以必要的技术支撑。
但是由于牵涉到的工具方较多,各家提供的资料侧重点有别,我们的资料直接反映了该特点,这给查询相关资料带来不便还请读者谅解。
封隔器作为重要的井下工具,其技术在一步一步发展,完井监测队将持续推动该工作的进行,读者若发现资料的残缺及错误请及时同我们联系以便对该项工作的完善,共同推进我们对封隔器的认识,分享资源共享的成果。
川局CYY系列封隔器
1、CYY211封隔器使用说明
一、作用
完井采油(气)、测试、找窜、找漏、试压、保下层酸化上层合测等作业。
二、管柱结构(自下而上)
CYY211封隔器的特点是:
靠上提下放管柱来进行座封或解封,其操作简单。
并根据试油,开发等工程中的需要,与其他工具可组合成多种用途的管柱。
1、酸化、压裂完井采油(气)管柱
管鞋+油管+CYY211封隔器+水力锚+常开阀+常闭阀+油管
2、中途测试管柱
测试工具+CYY211封隔器+钻杆(油管)
3、保下层酸化上层合测、合采管柱
球座+油管+CYY211封隔器+侧孔起动器+CYY344封隔器+水力锚+油管
三、工具主要技术指标
1、适应井深:
6000米以内
2、工作压差:
50MPa以内
3、工作温度:
150以内
4、井下介质:
清水、盐酸、泥浆、原油等
5、特殊性能:
能用于H2S含量不超过7%(体积比)的气井。
四、施工程序
1、刮管。
2、通井。
3、下管柱。
4、上提下放管柱座封CYY211封隔器。
5、装井口。
6、施工(根据工艺需要进行)。
低替、投球加液压关闭常开阀高压酸化。
7、排液、测试。
8、不动管柱完井投产。
9、若要起钻,投球加液压打开常闭阀压井。
10、上提管柱起钻
五、CYY系列封隔器主要参数
CYY211封隔器主要尺寸参数
代号
尺寸
名称
产品代号
CYY211-102
CYY211-116
CYY211-148
CYY211-214
钢体最大外径(mm)
102
116
148
214
胶筒外径(mm)
100
114
144
212
最小通径(mm)
37
50
60
60
长度(mm)
2300±
2380±
2450±
3020±
CYY211封隔器主要技术指标
代号
技术指标
参数名称
产品代号
CYY211-102
CYY211-116
CYY211-148
CYY211-214
承压差≤MPa
60
35
工作温度℃
0~150
防座距(mm)
500
卡瓦承力(KN)
340
490
910
1160
座封力(KN)
60
35
管柱配用油管
27/8〞UP。
TBG或31/2〞UP。
TBG
31/2〞UP。
TBG
适用套管内径(mm)
108.61~111.96
118.62~125.73
152.50~159.41
220.50~226.59
六、使用和操作要求
1、封隔器座封位置应避开套管接箍,且应位于射孔段30米以上的好套管中部。
2、油管扣必须上紧,丝扣密封脂一律涂在公扣上,确保承压差50MPa。
3、严禁井下落物,油管内必须畅通,确保钢球顺利通过。
4、通井和下CYY211封隔器管柱时要求均速下钻。
操作平稳,严禁猛提猛放。
每柱(3根)纯下钻时间不得少于60秒;每根纯下钻时间不得少于45秒。
5、取吊卡时,上提高度应小于0.2米。
七、入井前工具检查
1、开箱后,首先检查出厂日期,过期产品建议不用。
2、胶筒、卡瓦表面不许有损伤(划破、裂口等),否则应更换。
3、按参数(表1)规定检查各工具的外部特性尺寸和内径,是否符合施工要求。
4、各固定螺钉必须上紧。
5、各剪钉应与规定相符,且不能有损伤和变形,否则应更换,安装时上紧后回半圈。
2、CYY344封隔器压裂酸化管柱使用说明
一、作用
封隔油套管环空、保护套管,进行高压酸化、压裂、挤注、试压等施工作业。
二、主要技术指标
1、适应井深:
≤6000m
2、工作压差:
≤50MPa(95/8″≤35MPa)
3、工作温度:
≤150oC
4、适应介质:
水、油、酸、泥浆等。
三、管柱结构(自下而上)
节流启动器+油管+CYY344封隔器+CYYM—Ⅱ型水力锚+油管
四、工具主要作用及工作原理
项目
工具名称
作用
工作原理
节流启动器
启动封隔器
大排量泵注
形成节流压差
CYY344封隔器
封隔油套管环空
保护套管
液压
CYYM—Ⅱ型水力锚
固定管柱
克服上顶力
液压
五、入井前工具检查
1、开箱后首先检查出厂日期,出厂12个月后的产品建议不用。
2、胶筒表面不得有划破、裂口等,否则应更换。
3、检查工具外部特性尺寸和内径,是否符合施工要求。
4、各固定螺钉必须上紧。
5、封隔器梯形盘根压帽必须上紧。
6、管柱配套钢球应顺利通过水力锚和封隔器,并座落在节流启动器内凡尔上。
六、施工程序及要求
1、刮管
用相应的套管刮铣器刮套管内壁,并在封隔器座封位置上下20m,反复刮铣三次。
2、通井
(1)下工具前已起下过与入井工具管柱外径、长度相近的井下工具,可不通井。
(2)用相应尺寸的通井规进行通井,并通井至封隔器座封位置10m以下,通井以不阻、不卡为合格。
3、下管柱
(1)、封隔器座封及水力锚位置必须避开套管接箍,尽量在套管中上部。
(2)、各油管扣必须上紧,确保承压50MPa。
(3)、油管内必须畅通,确保钢球顺利通过。
(4)、严禁井下落物。
(5)、丝扣密封脂一律涂在公扣上。
(6)、通井和下封隔器管柱时要求匀速下钻,操作平稳,严禁猛提猛放,每柱(3单根)纯下钻时间不少于45s。
4、低替
用盐酸或压裂液将油管内的压井液替出。
低替时排量应小5l/s,井口不起泵压(即油压)。
5、高压泵注
低替完成后迅速加大排量至13.4l/s以上,启动封隔器保护套管,并连续进行高压挤注,直至注完。
6、施工中如遇砂堵,泵压增加值不得超过20MPa。
7、投球憋凡尔
若需要憋掉节流启动器内凡尔,则从油管内投入相应尺寸的钢球。
待球入座后,憋泵压5~7MPa,凡尔和钢球落入井底。
8、排液测试
先开油压(使封隔器自动解封)进行排液测试。
9、完井投产(略)
七、注意事项
施工过程中(低替或高压挤注)严禁封隔器下部堵塞憋死泵。
否则将造成封隔器中心管拉断掉入井底的严重恶果。
附:
管柱结构示意图
3、CYY453插管封隔器管柱使用说明
一、作用
CYY453插管封隔器能满足多种工艺作业和完井的需要,保护油气层、防止污染、配合油管传输射孔、动态测井;进行层间封堵、高压酸化、分层酸化、分层测采和排水采气、修井及套管补注水浆等多种工艺措施和完井投产等。
作为完井封隔器,CYY453插管封隔器有许多优于其他完井封隔器之处。
(1)对于深井永久,主要应考虑由于封隔器引起管柱的移动和高压差,而多数可取式封隔器承压差有限,它与油管联接装上井口,不能克服由于温度和压力引起的复合效应,导致管柱自由移动。
由此采用能承受双压差,自身锁紧的大通径永久式双卡瓦封隔器,即CYY453插管封隔器可解决上述矛盾。
(2)由于完井封隔器长期在深井内随储层压力、温度、井下介质、施工压力等因素而变化。
这些变化将使完井封隔器和井下管柱产生活塞、弯曲、膨胀、和温度效应,这四种效应也将使插管封隔器的插管密封总成在长密封管内随时自由上下移动,为此要求插管封隔器的插管密封总成必须采用特殊的密封方式。
所以“CYY453插管插管封隔器”的密封方式是采用目前世界上先进的五种不同的人字形弹性密封元件和高精度长密封管内孔,确保了插管密封总成在长密封管内达到长期密封的需要。
(3)配套的常开阀、常闭阀操作简便,省去了绳索提捞关闭的烦琐和易出事故的弊端。
二、管柱结构
a)分两次下入管柱:
A、第一次入井管柱(自下而上):
引鞋+长密封管+CYY453插管封隔器座+座封工具+伸缩加力器+油管。
(见图1)
B、第二次入井管柱(自下而上):
引鞋+插管密封总成+扶正接头+水力锚+常开阀+常闭阀+油管。
(见图2)
b)一次性下入管柱:
引鞋+球座+长密封管+插管密封总成+CYY453插管封隔器座+座封工具+伸缩加力器+水力锚+常闭阀+油管。
(见图3)
三、主要技术指标
1、适应井深:
6000米以内
2、工作压差:
60MPa以内
3、工作温度:
1500C以内
4、井下介质:
清水、盐酸、泥浆、原油等
5、特殊性能:
能用于H2S含量不超过7%(体积比)的气井。
四、工具作用及工作原理
工具名称项目
作用
工作原理
CYY453
插管封隔器座
封隔油套环空
座封工具座封并丢手
长密封管
插管密封腔
承双向动密封
球座
座封插管封隔器
投球加液压
座封工具
座封插管封隔器
液压
伸缩加力器
伸缩补偿管柱并加力
液压
CYY-Ⅱ型水力锚
固定管柱、克服上顶力
液压
常开阀
循环替液
投球加液压关闭
常闭阀
沟通油套管通道
投球加液压打开
五、管柱主要参数
项目管柱规格
5〞
51/2〞
7〞
最大外径(mm)
102
116
148
最小通径(mm)
40
40
48
适用套管内(mm)
108.61~111.96
118.62~125.73
154.79~159.41
通井
规
外径(mm)
≥104
≥116
≥148
长度(mm)
大于入井工具总长
上下端连接扣型
27/8〞外加厚油管扣
六、各工具主要参数
名称参数(mm)管柱规格
5〞
51/2〞
7〞
准备注
CYY453
插管封隔器座
外径
102(98)
112
146
内径
58
58
92.2
长度
895
840
1100
丢手压力
20~30(MPa)
长密封管
外径
73
73
132
长度根据使用条件计算
内径
58
58
92.2
插管密封总成
本体最大外径
57.8
57.8
92
插入管最大外径
58.6
58.6
92.5
内径
40
40
60
座封工具
外径
100(98)
112
142
内径
26
26
35
长度
1228
970
1020
伸缩加力器
外径
100(98)
内径
46
长度
870
CYY-Ⅱ
型水力锚
外径
100(98)
116
148
内径
40
50
62
长度
370
430
480
常开阀
外径
95
95
95
内径
26/36
26/36
36/54
长度
470
470
470
常闭阀
外径
95
95
95
内径
36/50
36/50
48/52
长度
280
280
310
胶筒(密封件)保质期(月)
18
七、入井前工具检查
1、开箱后,首先检查出厂日期,过期产品建议不用。
2、胶筒、卡瓦表面不许有损伤(划破、裂口等),否则应更换。
3、按参数(表3)规定检查各工具的外部特性尺寸和内径,是否符合施工要求。
4、各固定螺钉必须上紧。
5、各剪钉应与规定相符,且不能有损伤和变形,否则应更换,安装时上紧后回半圈。
八、施工程序及要求
(1)、分两次下入CYY453插管封隔器酸化、完井管柱:
1.刮管。
2.通井:
A、下工具前已起下过通井规外径和长度相近的井下工具,可不通井。
B、按(表2)提供参数的通井规进行通井,通至CYY453插管封隔器位置10米以下,要求不阻,不卡为合格。
3.下CYY453插管封隔器管柱(见图1)
A.CYY453插管封隔器座封位置应避开套管接箍(尽量座在套管中部)。
B.各油管扣必须上紧,确保承压差60MPa。
C.油管内必须畅通,确保钢球顺利通过。
D.严禁井下落物。
E.丝扣密封脂一律涂在公扣上。
F.通井和下CYY453插管封隔器管柱时要求均速下钻。
操作平稳,严禁猛提猛放。
每柱(3根)纯下钻时间不得少于60秒。
G.循环洗井。
H.投球。
I.蹩压座封及丢手。
4.放悬重探CYY453插管封隔器插管座是否座牢。
5.起管柱。
6.下CYY453插管封隔器第二次入井管柱(见图2)。
7.插管密封总成插入插管封隔器插管座及长密封管内腔至扶正接头。
8.低替。
9.投球关闭常开阀。
10.高压酸化。
11.排液、测试。
12.不动管柱完井生产。
13.若起管柱,投球加液压打开常闭阀压井、起管柱。
(2)、一次性下入CYY453插管封隔器酸化、完井管柱:
1、刮管。
2、通井。
(同上)
3、下CYY453插管封隔器一次性入井管柱(见图3)。
4、低替。
5、座封插管封隔器,蹩通球座凡尔。
6、高压酸化。
7、排液、测试。
8、不动管柱完井生产。
若起管柱,投球加液压打开常闭阀压井、起管柱。
BAKER封隔器
1、PIP裸眼封隔器技术手册
一、用途:
PIP裸眼封隔器主要用于封隔裸眼段内不同的地层,由于其密封部件比一般的封隔器要长很多,而且密封部件有很大的膨胀能力,也可用于变形套管内的分层作业。
二、技术参数:
长度:
3.28m;
外径:
127mm或118mm;
内径:
63mm;
中胶距:
2.01m;
扣型:
27/8”NU公×27/8”EUE母;
抗压强度:
120MPa。
初始坐封压力:
3.5MPa;
完全坐封压力:
12-13MPa;
坐封方式:
液压坐封;
解封方式:
上提解封。
三、结构说明
1.封隔器膨胀部件:
PIP封隔器采用钢架构来加强膨胀部件,对作业井进行封隔,同时膨胀部件还可以承受一定的压差锚定在井内;
2.座阀:
通过弹簧的作用,封隔器膨胀压力保持在该部件内。
3.剪切堵塞器:
膨胀式封隔器内的剪切堵塞机构用来密封油管,在封隔器完全膨胀后,剪断堵塞器销钉,打通油管下部工具,堵塞器上的剪切销钉控制膨胀压力,必须选择正确的尺寸和数量。
4.释放机构:
通过上提油管在封隔器上施加拉力,剪断预置的销钉,引导工具进入接封位置。
四、PIP封隔器选择
根据具体的应用情况和井内的具体条件,PIP封隔器可以进行不同的配置,建议在库房内准备一个PIP工具检验表,可以方便控制对PIP的订货。
1.解封:
PIP封隔器有两种解封方式可以选择:
一种是通过右旋油管来解封,一种是通过上提油管来解封。
在一些不能旋转油管的井内通常采用上体管柱解封方式,同时要求在油管受到拉伸的同时不会影响或破坏其他井下设备。
2.剪切堵塞器:
剪切堵塞器也有两种类型可供选择:
盲堵和球座。
当要求下入管柱的过程中必须将油管和套管完全隔离或者在那些不能投放球的井内只能选择盲堵。
而当在下入管柱过程中要求油管内充满液体或者需要不断循环,或者需要进行测试的情况时采用球座时只能采用球座投球坐封。
3.封隔部件:
膨胀封隔部件要么选择裸眼类型要么选择套管锚定类型。
裸眼型膨胀部件的外面整个采用橡胶包裹,它的长度是66英寸或者136英寸。
长度66英寸的膨胀部件是标准尺寸,但由于一些地层存在渗透或者裂缝,需要更更长的膨胀部件。
套管锚定类型封隔部件的长度是66英寸,它也有两个版本:
单铆钉或双锚定。
套管锚定类型封隔部件去掉了部分橡胶,把不锈钢条暴露在外。
沿着橡胶覆盖的部分,套管锚定类型封隔部件扩张膨胀,形成了锚定和密封的双结合。
根据不同的井下条件可以选择不同的弹性材料。
4.延迟膨胀阀:
当油管内液体循环或者当在低液面井内油管充满了液体时,内延迟膨胀阀阻止封隔器在下入过程中提前坐封。
它安装在膨胀液流经通道介于释放短节和密封部件之间,采用剪切销钉袖套关闭液压通道。
只有当油管压力到达设定值时,压力作用在剪切销钉阀上,打开滑套,才能允许密封部件膨胀。
5.双密封部件连接器:
通过该连接器,两个密封部件可以连接在一起,提供一个双级密封封隔器。
这种封隔器通常用在要求比单密封部件提供更长的密封段的井内。
6.封隔部件适配器:
通过使用封隔部件适配器,几种尺寸的密封部件可以组装到同一个封隔器工具上。
7.中心管:
一些PIP可以选择不同尺寸的中心管,这主要依赖于下入的油管柱和客户要求。
五、工作原理
封隔器下入到设计位置后,从地面打压坐封封隔器,液压通过封隔器中心管进液孔,进入液压阀,推动滑块,当压力达到一定值,滑块克服弹簧压缩力,打通液压通道,液压进入到密封部件液压腔内,密封部件受到液体压力而膨胀,直至完全坐封。
卸压后,滑块被推回到原来位置,液压通道关闭,液压被密封在液压腔内,确保封隔器不会因卸压而解封。
六、完井过程
一般坐封过程如下:
1.先打压至2Mpa,稳压2min,检查管柱是否有泄漏;
2.阶梯打压,5Mpa、7Mpa、9Mpa、11Mpa、各稳压5min,然后继续打压12MPa、13MPa、各稳压10min;
3.放压至6Mpa,重新打压至15Mpa,稳压10min;
4.继续打压至盲堵打掉;
5.根据实际情况,对封隔器进行验封。
七、注意事项
1、在下入PIP裸眼封隔器前,要了解井内液体密度,检查井内液面,如果液面不在井口,一定要先给井内补液,直到液面到达井口;
2、对入井的油管必须清洗干净,每根通径;
3、下入的过程丝扣油要均匀的涂抹在公扣上,防止丝扣油沉积在管柱内,影响打盲堵;
4、在PIP裸眼封隔器入井时必须灌满活性水;
5、在PIP裸眼封隔器入井后下3根油管必须灌满活性水,以后每下20根灌满活性水一次。
但是在给油管灌水前,一定要检查套管液面,先灌满套管液面再给油管注水,确保油管内液柱压力小于环空的液柱压力;
6、在下油管的过程中锁紧转盘,防止管柱转动;
7、油管上扣时一定要打好备钳防止管柱转动;
8、下油管过程中操作要平稳,严禁急停猛放。
如果管柱下放过程中,出现了下入受阻而引起的碰撞,及时和作业队伍沟通,并要做好记录。
管柱下入速度每小时控制在20根以内;
9、下油管过程中如遇阻不能超过3吨,出现遇阻要及时叫停管柱下入。
2、EA封隔器
一、特征/优点
1.全开式结构便于钢丝作业工具或射孔工具穿过。
2.开泵循环时有一个很大的旁通空间便于钻井液体穿过工具。
3.通过直接上提油管串,就可轻松并以风险较低的情况下将封隔器回收。
4.在高压作业的时,卡瓦和密封元件有效保持封隔。
5.通过更换限制圈,就可将一般右转坐封的EA封隔器改为左转操作以配合某些特殊情况要求。
6.全密封式坐封胶皮可耐压15000PSI和防H2S,CO2整体才质耐温150度。
7.EA封隔器拥有3个通过严格检验的全密封式坐封胶皮。
二、使用说明
(一)、坐封:
将EA可回收封隔器下到油管管串坐封位置。
在入井时封隔器处于自由打开状态,工具周围建立充分循环,防止卡瓦接触套管造成提前坐封。
1.封隔器到位以后正转3/4圈,下压管串到设定好的重量。
由于在斜井段油管和套管间的摩擦,常常不能获得足够的下压重量坐封。
在这种情况下,油管没有压力,环空压力交替曾加到允许的最大值,让后泄压到0,反复操作几次。
可使油管改变位置,进而油管的重量就可作用于封隔器上。
2.适当打压到油管串,压差使封隔器上的水力锚瓦弹出。
(二)、封隔器回收:
1.通过上提管串回收封隔器。
在打算回收工具前,向环空打足够压力,尽可能让封隔器里的活塞完全缩回。
这种简易的回收技术减少上提次数和活塞的磨损。
当封隔器处于打开状态,确保环空有足够压力以防止杂物进入环空。
2.通过简单的下压管串而坐封的封隔器很容易在多次操作起出的过程中可能又重新坐封。
当遇到这种情况时,为了防止封隔器落井,尽可能将其完全起出井口。
如果封隔器在出井过程中重新坐封,将管串左转3/4圈封隔器回到自由状态,便于回收。
三、液压因素
对于特殊尺寸的油管MODEL“EA”可回收式封隔器不能使液压油管和环空内的液压平衡,不管什么尺寸的油管封隔器被下入,都要通过改变油管和环空内的压力,从而使封隔器成功的被坐封。
但是有一点是非常重要的,要清楚知道油管或环空有多少压力,改变油管和环空压力方向?
如果在油管里坐封时出现抽吸情况,压力将被反循环。
当环空压力大于油管压力,封隔器上的平衡滑套被环空压力卡住,在这种情况下封隔器不能坐封。
封隔器只有在自由状态才能被成功坐封。
3、FH封隔器技术手册
一、简述:
FH封隔器是可取式封隔器,可以利用井内静压差或油管憋压或者二者同时作用来座封的封隔器。
二、应用:
1、可以设计为一级封隔器完井管柱;
2、可以设计为多级封隔器管柱中的底部封隔器或多管柱封隔器;
3、可以设计为选层生产管柱中的上部封隔器;
4、可以设计在不适合机械坐封方式的完井管柱中。
三、特点:
1.对油管的操作没有要求;
2.利用静压坐封封隔器要求静压差为8.5到10.5MPa;
3.通过油管打压坐封封隔器,封隔器可以下入在任意深度;
4.最初的座封压力通过机械装置锁定在封隔器内;
5.可以设计成多封隔器系统;
6.封隔器座封后没有心轴移动,可以用于管柱处于压缩、中性或拉伸状态的任何管柱中;
7.简单的上提管柱剪切解封封隔器或可选择旋转解封封隔器;
四、产品系列及适用范围
套管
封隔器
外径
比重
(lbs/ft)
套管内径参考范围
尺寸
最大外径
最小
最大
4-1/2
9.5-13.5
3.910
4.090
43A
3.771
5
15-18
4.250
4.408
43B
4.125
5-1/2
20-23
4.625
4.778
45A2
4.500
15.5-20
4.778
4.950
45A4
4.641
13-15.5
4.950
5.190
45B
4.781
6
20-23
5.191
5.390
45C
5.062
15-18
5.391
5.560
45D
5.156
6-5/8
28-32
5.610
5.791
45E4
5.484
24
5.830
5.937
47A2
5.656
7
38
6-5/8
17-20
5.938
6.135
47A4
5.812
7
32-35
26-29
6.136
6.276
47B2
5.968
20-26
6.276
6.456
47B4
6.078
17-20
6.456
6.578
47C2
6.266
7*
32-35
5.989
6.094
47A4x3-1/2
5.812
26-29
6.
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