一種新型封隔器的研究與應用

景文杰，張召召，方鴻奎，郜元元，熊小偉，龍雄云，李 兵

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

一種新型封隔器的研究與應用

景文杰，張召召，方鴻奎，郜元元，熊小偉，龍雄云，李 兵

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

本文針對套損井常規封隔器隔采周期較短的這一難題，在原有封隔器的基礎上開展技術研究，從封隔器的坐封原理和采油生產需要出發，研究設計出了一種新型封隔器，并通過開展現場技術試驗，形成了新的采油工藝。

隔采周期；新型封隔器；采油工藝；技術試驗

截止2015年底，采油三廠共有套損井142口，在用套損井116口，關停井29口，套破后日損失產能208.89 t，在用套損井的平均隔采周期僅119 d，以油房莊老區為主。隨著油田開發年限的延長，油井套管嚴重腐蝕，導致采油難度逐步增大，常規的隔采工藝已無法滿足保證油井長期正常生產的技術需求。

因此，2016年以常規的Y341封隔器為原型，針對該封隔器易解封的問題，設計加工形成了新型Y341封隔器，并通過現場技術試驗，形成了配套的采油工藝技術[1-3]。

1 Y341-114封隔器的技術原理

Y341-114封隔器是一種靠油管憋壓一次坐封，提放油管解封的水力壓縮式封隔器。

封隔器坐封時，高壓液一邊推動活塞下行，當活塞帶動鎖套和膠筒坐封后，卡環進入鎖套的鋸齒口內，鎖緊徑向變形的膠筒，從而使封隔器始終密封油套環形空間（見表1）。

表1 Y341-114封隔器各項技術參數表

1.1 封隔器的結構組成

Y341-114封隔器由上接頭、連接套、“o”型圈、平衡活塞、膠筒、隔環、密封環、剪斷銷釘、鎖套、卡瓦、卡瓦座、解封套、下接頭、活塞等18個部件組成（見圖1）。

圖1 Y341-114封隔器結構組成圖

1.2 技術改進

在原來Y341封隔器的技術上增設了滑塊鎖緊機構，使活塞下行到位后，儲油腔內容積減小，當驅動活塞到達下部限位臺階時，使驅動活塞上部液壓不斷升高，而儲油腔內容積不再變化，單向鎖環鎖定不能復位，使膠皮不斷膨脹實現密封。解封時，下壓中心管30 kN～50 kN力，解封銷釘被剪斷，中心管下移，密封膠筒內腔的液壓油經壓槽流向套管，密封腔內失去液壓油的支撐而回收，封隔器解封，形成了一種新型封隔器（見表2）。

表2 新型Y341-114封隔器各項技術參數表

2 配套采油工藝

配套采用“眼管+滑套+封隔器+過流固定閥+泵+油管+井口”的管柱組合，通過現場應用將設計中的滑套改為球座（帶球），便于實施（見圖2）。

圖2 Y341-114封隔器配套采油管柱圖

3 應用效果評價

通過常規封隔器的應用和新型封隔器的應用效果對比，得出了相應的技術結論。

3.1 Y341-114封隔器

常規的Y341-114封隔器在選井上，主要選擇了以孔洞腐蝕為主，坐封段較長的井（如A1井）。

A1井于2012年7月投產，2016年3月發現套破，套破后含水迅速上升到100%，因此，3月針對其以孔洞腐蝕為主，且孔洞腐蝕段較長的情況，對其采用Y341-114封隔器實施了隔采作業。

3.2 新型Y341-114封隔器

新型的Y341-114封隔器在選井上，主要選擇了以半圓腐蝕為主，坐封段較長的井（如A2井）。

A2井于1996年5月投產，2015年10月發現套破，套破后含水迅速上升到95.9%，因此，采用K341-114封隔器開展了隔采技術試驗，因有效期短，于2016年5月再次對其采用新型Y341-114封隔器實施了隔采作業，此次作業過程中，通過摸索，將原來管柱組合優化為“眼管+球座（帶球）+封隔器+過流固定閥+泵+油管”的管柱組合。同時，將注油孔的密封墊由聚四氟墊改為紫銅墊，避免了因井下溫度升高而導致的密封墊滲漏，而引起膠筒內腔壓力泄漏導致坐封失效。

常規Y341-114封隔器雖然坐封效果較好，但是在選井上必須選擇以孔洞腐蝕為主，坐封段較長的井，選井條件苛刻。新型Y341-114封隔器目前僅成功一口，證明了該工藝技術的可行性，但應用效果仍然需要進一步跟蹤。

3.3 各類封隔器的應用效果

采油三廠2013-2016年四年間共實施隔采井91口，平均單井日增油0.78 t，平均隔采有效天數147 d，挽回產量損失12 283 t，隔采后含水由96.1%下降到85.9%，隔采效果良好（見表3）。

表3 2013-2016年套損井隔采分類效果統計表

由于套損嚴重，造成大段套破井較多，因此，采用Y221-114封隔器隔采73口，平均單井日增油0.75 t，但隔采有效期132 d，比改進前隔采有效期延長了13 d。而Y341-114封隔器和Y342-114封隔器主要應用于套破段小的井，隔采有效期在300 d以上，單井日增油大于1 t。K341-114封隔器單井增油量僅0.51 t，有效期短，實施效果較差，且易造成大修。新Y341-114封隔器因實施的A3井經后續工程測井結果表明，該井全井段套破，無法坐封，導致統計效果差，而另外一口井隔采較為成功。

4 結論

（1）新型封隔器由于在技術原理上進行了技術改進，防止了封隔器的自動解封，同時將解封方式改為下放解封，較好的起到了驗封作用，與其他封隔器類型相比，大大提高了坐封的成功率。

（2）配套采用的“眼管+球座（帶球）+封隔器+過流固定閥+泵+油管+井口”的管柱組合，成功保證了隔采作業后，生產采油的順利進行。

（3）新型封隔器雖然目前的統計隔采周期較Y341和Y342封隔器的隔采周期短，主要是因為該項技術是一項新技術，由于作業時間短而造成的。

［1］馬志鑫，關文韜，高謝棟，等.一種新型油井隔采工藝［J］.石油化工應用，2015，34（5）：76－77.

［2］段國棟，張建魅，安二亮，等.姬源油田套損井治理工藝技術研究［C］.第十二屆寧夏青年科學家論壇論文集，2016：180－183.

［3］王陶，楊勝來，朱衛紅，等.塔里木油田油水井套損規律及對策［J］.石油勘探與開發，2011，38（3）：352－359.

Research and application of a new packer

JING Wenjie，ZHANG Zhaozhao，FANG Hongkui，GAO Yuanyuan，XIONG Xiaowei，LONG Xiongyun，LI Bing
（Oil Production Plant 3 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yinchuan Ningxia 750006，China）

On the basis of former packer,this paper development of technology aimed at the difficult problem of the conventional packer in casing damage wells.According to the principle of packer and the need of oil production,a new type of packer has designed and researched.It is throughed the development of test technology,formation the new oil production technology.

interval production；new packer；oil production technology；technical test

TE931.2

A

1673-5285（2017）08-0035-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.08.008

2017－07-11

景文杰（1983－），2009年畢業于西安石油學院，資源勘查工程專業，工程師，現為采油工藝研究所井下作業室技術干部。