相互聯動找堵水管柱技術研究與應用

摘 要:在目前的機械找堵水管柱中，由于分層開采的需要，須要對各層開關進行開閉控制。在現場施工中，主要是通過水力壓力對各層進行控制，因受水力壓力系統存在誤差的影響、在施工時因操作失誤的影響、機械式的開關加工精度和材質的影響，使各層的開關控制準確度大打折扣，甚至出現亂層的現象。針對這種情況，我們采取了在一個開關上相互控制的開合的控制方法，即某一層打開時，其他層位同時關閉，一個開關可控制三層。通過對相互聯動管柱的研究和應用，使開關控制準確度增加，提高了機械堵水的有效率和可靠性。

關鍵詞:相互聯動 水管技術 研究與應用

中圖分類號:TE34 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0009-01

1 管柱組成及工藝原理

相互聯動找堵水工藝管柱(如圖1所示)主要有抽油泵，安全接頭，Y111相互聯動找堵水封隔器，Y221卡瓦封隔器，等井下工具組成，可組配成兩級三段找堵水管柱。其中Y111相互聯動封隔器設置在油層間，可封隔油套環空，卡堵水開關與Y111相互聯動封隔器合為一體，與Y221卡瓦封隔器組合使油套連通或封閉油套通，實現各層的找水，堵水，調層生產。

2 Y111型相互聯動找堵水封隔器結構原理

Y111型相互聯動封隔器是由本體、開關、膠筒、下接頭、鎖緊裝置等組成。

當Y111型相互聯動封隔器隨管串入井時，下放管柱通過本體傳遞壓重使膠筒漲開封隔器坐封，封隔器開關處于下部開啟狀態。液流從連接在管串下部的Y221型封隔器以下進入，并通過互逆聯動封隔器開關下部通過。此時，控制上部和控制中部的水眼關閉，使上部和中部油層的液流不會通過。如若調層時，從環套空間打壓(8MPa)，剪斷銷釘，開關上行，此時，開關水眼下部閉合，中部打開，上部閉合。這樣，液流從Y111型和Y221型封隔器所卡的中部油層通過Y111型相互聯動封隔器水眼上行，實現開采中部油層的目的。如若繼續調層時，從環套空間打壓(15MPa以上)，剪斷銷釘，開關上行，此時，開關水眼下部閉合，中部閉合，上部打開。這樣，液流從Y111型封隔器所卡的上部油層通過封隔器水眼上行，實現開采上部油層的目的。

3 Y111型相互聯動找堵水工藝原理

座封:管柱按設計要求下入到設計的位置，先座封Y221卡瓦封隔器，即Y221卡瓦封隔器到達設計位置后，上提下放管柱，座封Y221卡瓦封隔器并加重40kN，繼續加重到80kN坐封Y111型聯動封隔器。此時，下部開關已經處于開啟狀態，坐好采油樹后，可直接按舉升設計下活塞投產。

調層:調層時，根據生產情況，在地面通過打油套環空液壓力控制井下開關的狀態，當壓差達到開關滑套的調層控制壓力時，控制開關狀態的釘剪被剪斷，開關滑套上移，同時鎖緊機構自行鎖定，保持開關器的狀態不變，完成第二級分層求產。繼續換層時，重復以上動作，可完成第三級分層求產。通過換層即可確定各油層的含水、含油情況，達到找堵水的目的。

解封:解封時，上提管柱，Y211卡瓦封隔器錐體上升與卡瓦分離，卡瓦收回解封。相互聯動封隔器的鎖緊機構在上提力的作用下剪斷銷釘發生動作而解鎖，使膠筒在自身彈性作用下回彈，完成解封動作。

4 主要技術參數

承受工作壓差≤20MPa。

耐溫≤130°。

調層控制壓差:10MPa～20 MPa。

最大下井深度≤3000m。

適應套管內徑:φ121～φ124mm。

兩端連接螺紋:φ63.5mm(21/2″)平式油管螺紋。

5 現場應用情況

相互聯動找堵水工藝管柱技術自2009年6月至2001年4月投入現場試驗。在遼河油田曙采等3個油區共施工8井次，施工成功率達100%，取得較好的找、堵水效果。其中曙2-3-23井，施工前日產油5.2t/d，日產水62.3m3/d，在2009年10月實施找堵水施工，施工后平均日產油9.8t/d，日產水9.2m3/d，該井目前累積產油1600t，一直生產。

6 結論

(1)管柱使用中使用一個開關，可控制三層，實現了只要一層開啟時，其他層位流道關閉的作用，即互逆、聯動效應，增加了管柱使用的成功率和可靠度。(2)該工藝管柱三層只用兩個封隔器，因此不易砂卡，解封容易。減少了作業難度，降低了作業成本。(3)找水直觀而且能測得各地層壓力，產能，含水率等資料。(4) 該工藝管柱操作簡單，管柱座封后可直接生產，可不動管柱直接調層，作業后見效快，有效期長，效果顯著。

參考文獻

[1]油田用封隔器及井下工具編寫組.油田用封隔器及井下工具手冊[M].北京:石油工業出版社，1981.

[2]李宗田，蔣海軍，蘇建政.油田采油生產管柱技術手冊[M].中國石化出版社，2009.

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