大斜度井卡封压裂配套工具探究和应用.doc

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1、大斜度井卡封压裂配套工具探究和应用摘要：针对常规压裂卡封用RTTSY221型封隔器在井斜较大时，座封困难、座封后封隔器胶筒密封不严、斜度较大时无法卡封等难题，研究出适合于大斜度井卡封压裂的配套工具，解决了大斜度油井卡封压裂的技术难题。关键词：大斜度卡封压裂工具应用一、大斜度井卡封压裂常规封隔器存在的技术问题1•能否顺利下井若井斜过大，超过35度，封隔器一端紧贴套管壁，在锚体、支撑卡瓦的作用下，极有可能中途座封和遇阻，①114mm通井规和封隔器下井困难，或无法下井，①112mm封隔器可以下井，但要求套管内径不得大于①121mm。2.封隔器在大斜度井上是否能够正常座封常规直井

2、卡封压裂用RTTSY221型封隔器采用上提、旋转、下放方式座封，由于受井斜的影响，旋转扭矩很难传递到封隔器上，不能正常换轨道座封，座封困难或难以座封。3•封隔器座封后，密封是否可靠，能否满足压裂需要封隔器在大斜度井的拐点附近座封，封隔器一端紧贴套管壁，封隔器座封后，胶筒胀开后直径变大，但有一定限度,这样就造成封隔器另一端密封差。而在一定的井段内井斜角度保持不变，在此种情况下，由于扶正块的扶正作用，封隔器与井筒保持平行，可以保证封隔器密封性能。由于封隔器存在螺旋弯曲效应，一部分座封力分解到一侧的套管壁上，座封载荷不能完全作用在封隔器的胶筒上，导致胶筒不能完全张开，座封后有效

3、密封压差低，不能满足压裂施工的需要。4.压裂后，封隔器能否正常起出直井卡封压裂后，上80t井架，解封负荷50t,超出正常负荷约10t,大斜度井解封负荷更大。在上提管柱时，在拐点处，油管与套管的摩擦力增大，易造成油管本体断裂。主要问题是井斜临介点是多少角度。5.压裂施工中存在问题大斜度井压裂必须控制压裂规模，平均砂比在25%以下,否则容易砂堵。坐封前不能磁定位校深，校深仪器在上行时,仪器紧帖套管壁的一端，上提至管脚时，容易造成卡钻事故。二、大斜度井卡封压裂配套工具结构及工作原理简介1.Y241封隔器的结构特点和工作原理1.1结构1.1.1水力锚总成锚体采用高强度不锈钢制造，

4、锚爪咬合面在-15£条件下镶嵌硬质合金牙，锚爪复位弹簧采用高弹力不锈钢弹簧，使其具有高强度，与套管锚定可靠，在井下长期工作不会出现因复位弹簧失效或锚爪与锚体密封配合面之间锈死导致水力锚爪不回位，而产生封隔器管柱卡阻事故。1.1.2胶筒胶筒材料为改性氟橡胶，72小时硫化、特殊的胶结工艺制作而成（改变传统的胶结方式同样的材料性能指标能提高30-50%）,具有耐高温、耐腐蚀、抗高压差的特点，长期座封压胀后，解封后恢复原状性能好。1.1.3卡瓦总成在设计上用T型槽导向限位伸缩滑动六卡瓦结构，工作灵活可靠，卡瓦咬合面在T5C条件下镶嵌硬质合金牙，使卡瓦可以轻易抓咬住任何钢级的套管而

5、合金牙不受任何损坏，不会出现因卡瓦与套管咬合不牢靠使封隔器座封困难或中途解封。Y241系列高温高压封隔器科学设计的先进之处，以及生产加工工艺上的严格控制，使其具有良好的使用性能。1.2工作原理Y241封隔器为单向卡瓦支撑，将该工具下至设计深度后，向油管内注入液体，当压力达到15-16MPa时，座封活塞推动卡瓦坐压缩胶筒迫使胶筒径向扩张，从而密封油套环形空间同时卡瓦咬合在套管壁上。由于该工具有单向锁紧装置，因而泄压后封隔器不会自行解封，上提管柱封隔器解封。1.Y241封隔器的性能特征1.1座封方式该封隔器采用液压方式座封。2.2适用范围主要用于斜井或定向斜井的压裂、酸化等高

6、温高压措施。三、现场应用1.选井情况该封隔器首先在文79-169井引进应用。该井地质要求填砂3345m,卡封3300m,压裂S2下4,井段3334.8-3337.3mo经查最大井斜55.2°,采用常规Y221封隔器无法顺利实现座封，因此选用Y241封隔器。2.方案设计为了确保该井卡封压裂施工的顺利进行，对该井的小修方案进行了精心研究，并制定施工步骤如下：2.1放压达到上修条件，起出目前井下管柱及附件，仔细检查记录发现问题。(起管柱装压力等级为21MPa的防喷器)。2.2下4)114mmX2.0m通井规通至目前人工井底，通井规上接2根d)89mm加大油管，限速匀速下钻20-

7、25根/h,在卡点3280-3310m附近反复通3次以上。起下管过程中装压力等级为21MPa的防喷器。2.3填砂：下89mm喇叭口+4)73mm光油管填砂于柱检查（起下管柱装压力等级为21MPa的防喷器）。3342m+3m,关井沉砂12小时,硬探砂面合格后起出填砂管1.4换1000型井口，装压力等级为35MPa的防喷器，按要求试压35MPa合格，并测算油补距。2.5井口装压力等级为35MPa的防喷器，按附图要求下入压裂管柱。所下油管逐根过规，丝扣合格，连接前涂密封脂，保证管柱密封合格，油管丝扣连接扣余量及下油管速度按照技术要求