大壓差可洗井封隔器研制與應用

晏耿成，魏立軍，楊會豐

（1.長慶油田公司 油氣工藝研究院，西安710018；2.低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室，西安710018） ①

長慶油田注水開發的層系越來越多，多層分層注水對封隔器的性能要求也越來越精細化［1］。隨著注水時間延長，地層壓力分布發生了變化，出現了層間或層內壓差大的情況，常規的可洗井封隔器洗井承壓能力小，可洗井通道在注水壓力波動下自動打開，形成上層水進入下層，即形成分層注水竄層，導致對應油井過快水淹的問題［2－3］。針對上述情況，研制了一種大壓差可洗井封隔器。該大壓差可洗井壓縮式封隔器增加了洗井承壓裝置，使得洗井能承受大壓差的層間壓差，避免了由于層間壓差波動導致洗井通道開啟，導致該封隔器密封失效，提高了封隔器洗井作業的可靠性。

1 技術分析

1.1 結構組成

大壓差可洗井封隔器由上接頭、中心管、上缸套等組成，結構如圖1所示。

圖1 大壓差可洗井封隔器結構

1.2 工作原理

坐封時，油管內加壓，高壓液體從中心管上小孔進入下缸套作用于坐封活塞下端面，使坐封活塞帶動下缸套剪斷坐封銷釘，推動調節環壓縮密封膠筒；鎖環與下缸套上的牙咬合鎖定，卸掉油管內壓，膠筒不回彈，實現坐封［4］。

當封隔器膠筒兩端壓差很大時，套管內高壓液體從下缸套與下接頭的縫隙進入，作用在平衡活塞上平衡膠筒兩端壓力，使膠筒兩端壓力相同，保證油套環形空間壓力不會穿透膠筒，使封隔器能夠承受較大的上下壓差。

洗井時，套壓大于油壓，油套環形空間高壓液體作用在洗井活塞上，洗井活塞上行壓縮彈簧，打開洗井通道，實現洗井。

解封時，上提管柱，在密封膠筒與套管內壁所產生摩擦力的作用下，剪斷解封銷釘，鎖環上行，實現解封。

1.3 主要技術參數

1.4 工藝步驟

大壓差可洗井封隔器是在分析總結常規Y341型可洗井封隔器在分注井中應用基礎上，通過加強對封隔器洗井活塞和洗井承壓彈簧的優化設計研制而成。

1） 下入可洗井通井規和油管探測人工井底，有砂面時起出該管柱下斜尖沖砂，否則用此管柱反洗井至進出口水質一致后停止。

2） 下擠注管柱，連接地面管線，試壓20 MPa，不刺不漏為合格，循環至管柱暢通后坐封封隔器，由下而上擠注活性水，求各層吸水能力和層間壓差。

3） 起出擠注管柱，依據層間壓差配好大壓差可洗井封隔器，按完井管柱下分注管柱。

4） 油管加壓坐封封隔器，觀察套管出口有無溢流，油管壓降小于0.5 MPa為合格。

5） 連接好井口裝置，井口試壓合格、封隔器驗封正常后，開始注水。

2 現場應用

2012－08—09，采用大壓差可洗井封隔器在南梁油田、華慶油田、姬塬油田等13口多層注水井進行分層注水試驗，旺2－3井驗封曲線如圖2所示。其中：4層分注3口，最大井深2 651.06 m，最大卡距68 m，最大井斜38.86°，平均分層配注合格率92%，驗封合格率100%，平均洗井壓差達到4.3 MPa，實現高套壓保護注下層水［5］。

圖2 旺2－3井驗封曲線

3 結論

1） 現場開展13口井試驗，驗封合格率100%，平均洗井壓差達到4.3 MPa。

2） 大壓差可洗井封隔器解決了部分層間壓差的分注井密封問題，提高了封隔器的密封可靠性［6］，滿足了精細分層注水的要求。具有密封可靠、洗井閥承壓能力強的特點，能很好地適應長慶油田分層注水工藝技術的發展。

［1］ 于九政，陳偉，晏耿成，等.多級分注井封隔器研制與應用［J］.石油礦場機械，2012，41（11）：66－68.

［2］ 巨亞鋒，陳軍斌，李明，等.橋式偏心精細分注工藝及測調技術研究與應用［J］.內蒙古石油化工，2010（11）：118－119.

［3］ 巨亞峰，于九政，晏耿成，等.姬塬油田多層細分注水工藝技術研究［J］.科學技術 與工程，2012，12（18）：4504－4506.

［4］ 陳俊國，王志清，丁陽，等.新型雙向錨定封隔器和配套完井生產管柱［J］.石油礦場機械，2008，37（5）：81－84.

［5］ 楊建斌，王鳳秋，戴志宏，等.大通徑導流器研制與應用［J］.石油礦場機械，2011，40（7）：80－81.

［6］ 董文魁，尚水龍，唐凡，等.新型Y341型封隔器的研制與應用［J］.石油礦場機械，2012，41（5）：74－76.