浅议管外封隔器在渤海油田应用

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1、浅议管外封隔器在渤海油田应用　　摘要：裸眼完井方式在渤海油田得到广泛成功应用，管外封隔器（ECP）封隔技术在裸眼完井过程中发挥着其重要作用。本文针对Baker公司管外封隔器在渤海油田的应用做了分析描述，提出了对管外封隔器封隔技术改进的几点建议，对于今后裸眼完井使用管外封隔器技术有一定借鉴意义。关键词：管外封隔器原理应用改进一、概述完井作业在油气田开发过程中占有举足轻重的作用，裸眼完井作业在最近几年也得到了很大的改进并获得了重大应用，在裸眼井中使用管外封隔器已经被人们证实具有可行性并得到了广泛的应用，使用并改进现有的

2、管外封隔器对于裸眼完井来说具有重大意义。本文分析了Baker公司管外封隔器的结构、原理以及座封过程，并且介绍了Baker管外封隔器在渤海油田的应用过程以及效果。为了使管外封隔器在裸眼完井作业中起到更大和更加明显的作用，本文详细描述了三家公司的管外封隔器，并且提出了自己的改进意见，相信在大家的共同努力下，一种全新，有效的管外封隔器会得到广泛应用。二、管外封隔器原理71.管外封隔器的作用1.1在井筒的两层之间作为一个主要的或者备用的隔离密封。1.2管外封隔器通过封锁气和流体（油或水）的运移来保护水泥通道不受损坏，并且可

3、以在不受干扰的情况下注水泥。1.3保护敏感地层。（敏感地层被水泥隔离并且受到保护）1.4可以对井的深一层进行注水泥并不损坏上面各层，也可以对深层进行分级注水泥并保持上面各层依然是长圆水泥柱。1.5能够在井内居中保证水泥在套管周围均匀分布。2.Baker管外封隔器的结构2.1内部结构在封隔器的内部有两个长为Φ38.1mm直径为Φ22.2mm的塑料切断杆。这两个切断杆通过密封住膨胀通道防止封隔器提前膨胀。如果注水泥来膨胀，那么通过水泥刮擦堵头可以切断这两个杆。如果注泥浆液来膨胀，那么在管外封隔器下入之前就应该用木棍或木

4、板（直径或宽度小于其内径）来切断这两个杆。在封隔器内部有4个标准的阀：剪切阀（ShearValve），李氏单流阀（LeeCheckValve），单流阀（CheckValve），膨胀控制阀（InflationControlValve）。7剪切阀（ShearValve）：剪切阀和切断杆在一起，防止ECP提前膨胀。当盲管内压力达到打开膨胀通道时，剪切阀通过剪切金属丝（黄铜）来打开。当ECP膨胀结束并且盲管内压力泄掉后，剪切阀回到正常位置并且密封住ECP内的压力。剪切阀可以通过增大盲管内的压力再次打开。李氏单流阀（LeeC

5、heckValve）：在下入过程中，李氏单流阀可以保证4个阀的压力平衡。李氏单流阀通过弹簧的弹力来关闭。它通过环空压力来打开，环空压力可以平衡剪切阀上“O”型密封圈的压力从而解除剪切阀和单流阀之间的空气圈闭压力。单流阀（CheckValve）：单流阀也是通过弹簧的弹力来关闭。它通过盲管内的压力打开从而泥浆液从盲管流进膨胀袋，然后将里面的压力圈闭住。膨胀控制阀（InflationControlValve）：当膨胀袋内的压力达到预定值时，膨胀控制阀会封锁膨胀通道从而限制了膨胀压力。作业标准压力：剪切阀和锁紧剪切阀是10

6、00PSI，膨胀控制阀750PSI。另外在ECP的内部还有1个备用阀锁紧剪切阀（LockingShearValve），它的作用和剪切阀（Shear7Valve）一样也是防止封隔器提前膨胀并且通过剪切金属丝（黄铜）来关闭，只不过当ECP膨胀结束盲管内的压力泄掉后，锁紧剪切阀回到关闭位置将永久关闭膨胀通道。封隔器装有过滤堵塞器，过滤泥浆液从而防止堵塞膨胀通道。过滤堵塞器装在阀接箍上并且有液体流入口。3.Baker管外封隔器工作原理Baker管外封隔器主要是通过皮碗座封工具来座封，缓慢打压至剪切阀打开从而使其膨胀达到封闭

7、泥岩的目的，压力低于500psi之后，锁紧阀关闭，管外封隔器膨胀结束。4.膨胀液的选择在膨胀管外封隔器时一定要选好膨胀液，膨胀液的选择会影响管外封隔器的膨胀体积，膨胀后的寿命。第一种：下列情况下选择水泥4.1如果管外封隔器在井下必须作为一个密封装置。4.2在裸眼段有未胶结的衬管，膨胀式裸眼封隔器是唯一的隔离封隔器，那么就应该选择水泥。4.3油气井生产过程中，作用在ECP上的压力会超过标准压力，那么就应该选择水泥。第二种：下列情况下选择泥浆液1.当膨胀用的泥浆液的最高温度在短期内（1～2周）不超过300oF（149o

8、C），长期不超过2250F（107OC）时，可以选择泥浆液。2.如果预测井在生产过程中没有H2S存在，可以选择泥浆液。73.如果井下温度的变化导致潜在的膨胀压力不超过ECP的标准压力，也不会挤毁工作筒，不会挤裂封隔器的外管，不会超过地层裂缝梯度。由温度而导致的压力变化范围应该在50PSI/0F之内。这种情况下也可以选择泥浆液。5.膨胀体积的计算V=（D12-