油田工艺管柱及井下工具介绍.ppt

油田工艺管柱及井下工具介绍 酸化压裂工艺管柱 分层注水工艺管柱 堵水采油工艺管柱 主要配套工具结构及原理 常规生产管柱 验套 找漏工艺管柱 常规生产管柱 常用采油管柱结构示意图 常用采油管柱结构示意图 分采任意层管柱示意图 Y211封隔器 Y221 人工井底 Y111封隔器 筛管丝堵 抽油泵 泵套 封上采下管柱示意图1 人工井底 Y211封隔器 筛管丝堵 抽油泵 泵套 封上采下管柱示意图2 人工井底 Y341 95封隔器 筛管丝堵 抽油泵 41 2in 常用采油管柱结构示意图 丢手堵水管柱示意图 坐封球座 Y341 114封隔器 KZC 114支撑器 Y341 114封隔器 丢手接头 筛管丝堵 人工井底 抽油泵 常用注水管柱结构示意图 注水层 注水层 Y341 114注水封隔器 配水器 固定凡尔 油管 人工井底 配水器 常规分层注水管柱示意图 套管 注水层 注水层 十字叉 油管 人工井底 笼统注水管柱示意图 套管 KLJ 90安全接头 KZC 114支撑器 Y341 114堵水封隔器 筛管 丝堵 人工井底 油管 套管 油套分注管柱示意图 Y341 114注水封隔器 酸化压裂工艺管柱 1 酸压下层管柱 1 水力锚 节流球座 施工层 K344 114封隔器 安全接头 用途及范围 适用于51 2in套管压裂下层施工或全井笼统压裂施工 技术特点 管柱结构简单 施工操作方便 下井时如果下放速度过快 封隔器及水力锚易出现中途坐封 坐卡事故 主要技术参数外径 114mm内径 60mm工作压力 35MPa工作温度 120 坐封方式 液压 0 6 2MPa 解封方式 液压 油 套管压差平衡 1 酸压下层管柱 1 水力锚 节流球座 施工层 K344 114封隔器 安全接头 压差0 6 2MPa 管柱工作原理压裂施工前 当前置液以大排量正循环方式通过节流球座时 管柱内外产生压差使封隔器座封分隔油套环空 水力锚锚爪伸出锚定管柱 压裂施工时 按照压裂设计进行单层措施施工或全井笼统改造施工 完成压裂施工后 油套压力达到平衡状态 封隔器解封 水力锚锚爪回收解卡 起出施工管柱 2 酸压下层管柱 2 水力锚 喇叭口 大小头 施工层 安全接头 用途及范围 适用于51 2in套管酸化压裂下层或全井笼统酸化压裂施工 技术特点 1 能够在斜井 深井中使用 2 配套使用的封隔器采取转油管坐封 70 90kN 3 直接上提管柱解封 Y221 114封隔器 3 任意层选层酸化压裂管柱 用途 主要用于任意层选层酸化或压裂施工 特点 该管柱能够具有针对性地对任意需要酸化压裂的油层进行施工 而其它层位不受影响 不仅耐高温高压 而且可以进行反洗井排酸或冲砂 定压喷砂器流道大 对套管损伤小 采用平衡滑套 管柱内外 上下均可连通 压力平衡 便于起管柱 主要技术参数坐封压力 0 6 2MPa工作压差 35MPa工作温度 120 反洗井排量 30m3 h解封力 20 25kN K344 114封隔器 导压喷砂器 水力锚 坐封球座 保护层 K344 114封隔器 分层注水工艺管柱技术 1 斜井分层注水管柱 用途 主要用于斜井分层注水 特点 该管柱采用强力支撑器支撑和扶正管柱 防止管柱蠕动和偏心 延长工作寿命 主要技术参数坐封压力 15MPa工作压差 25MPa工作温度 120 反洗排量 30m3 h解封力 40 60kN 支撑器 Y341注水封隔器 偏心配水器 Y341注水封隔器 偏心配水器 固定凡尔 支撑器 3 油套分注管柱 用途 主要用于斜井分层注水 特点 该管柱采用强力支撑器支撑和扶正管柱 防止管柱蠕动和偏心 延长工作寿命 主要技术参数坐封压力 15MPa工作压差 25MPa工作温度 120 解封力 40 60kN 安全接头 Y341堵水封隔器 坐封球座 筛管 丝堵 支撑器 堵水采油工艺管柱技术 Y341堵水封隔器 Y341堵水封隔器 丢手接头 坐封球座 1 丢手堵水管柱 支撑器 用途及范围 主要用于油水层明确的油井进行机械卡堵水 特点 该管柱采用丢手管柱结构 可卡堵任意层 进行分层采油 支撑器防止管柱上窜下滑 实现大跨距封堵 主要技术参数坐封压力 15MPa工作压差 25MPa工作温度 120 解封力 10 25kN 生产管柱 Y111封隔器 配产器 2 整体堵水采油管柱 用途 主要用于卡堵水采油 特点 该管柱由机械卡瓦式封隔器等工具组成 采用堵水采油一体化管柱结构 可封堵任意层 主要技术参数坐封力 60 80kN工作压差 15MPa工作温度 120 解封力 10 15kN Y221封隔器或Y211封隔器 抽油泵 安全接头 3 智能开关找堵水一趟管柱 用途及范围 用于油水层不明确油井进行不动管柱找水和堵水 但不适用套管漏失井 特点 该管柱将找水 堵水 采油结合于一体 通过地面向套管加液压控制井下智能开关器的开启状态 从而实现开采层位与封堵层位的转换 可反复调层 主要技术参数坐封力 60 80kN工作压差 15MPa工作温度 120 调层层数 3层调层压力 5MPa解封力 10 15kN 安全接头 丝堵 Y111 114 Y211 114 智能开关器 智能开关器 抽油泵 配产器 验套 找漏工艺管柱 验套 找漏管柱 用途及范围 适用于油水井的验套和找漏 技术特点 管柱结构简单 施工操作方便 下井时如果下放速度过快 封隔器易出现中途坐封事故 主要技术参数外径 114mm内径 60mm工作压力 35MPa工作温度 120 坐封方式 液压 0 6 2MPa 解封方式 放压 油 套管压差平衡 漏点 主要配套工具结构及原理 一 封隔器 1 封隔器的分类 SY5629 93标准 1 1分类方法按封隔器封隔件的工作原理分类1 2分类自封式 靠封隔件外径与套管内径的过盈和压差已实现密封的封隔器 压缩式 靠轴向力压缩封隔件 使封隔件直径变大以实现密封的封隔器 楔入式 靠楔入件楔入封隔件 使封隔件直径变大以实现密封的封隔器 扩张式 在一定压力的液体 作用于封隔器内腔 使封隔件直径扩大以实现密封的封隔器 2 封隔器型号编制 2 1编制方法按照封隔器分类代号 封隔器支撑 座封 解封方式代号及封隔器钢体最大外径五大参数依次排列 进行型号编制 例 Y341 114封隔器 支撑方式代号 座封方式代号 解封方式代号 钢体最大外径 分类代号 2 2代号说明分类代号 支撑方式代号 座封方式代号 2 2代号说明 解封方式代号 1 Y111 114封隔器 工作原理 与卡瓦封隔器等工具配套使用 坐封 下放管柱 座封销钉剪断 上接头和上外套下行 压缩胶筒 封隔油 套环空 解封 上提油管柱即可解封起出封隔器 2 Y211 114封隔器 工作原理 坐封 封隔器下井时 扶正卡瓦在弹簧的作用下 使扶正块紧贴管内壁 轨迹销钉处于短轨道上死点 下至预定位置后 上提管柱一定高度 轨迹销钉滑至短轨道下死点 此时再下放管柱 轨迹销钉滑至长轨道 于是 卡瓦被椎体撑开 卡牢于套管的内壁上 继续下放管柱压缩胶筒密封油 套管环空 解封 上提油管柱 椎体退出卡瓦 轨迹销钉滑到长轨道下死点 即可解封起出封隔器 主要技术指标钢体最大外径 mm 114扶正最大外径 mm 134内径 mm 60总长 mm 1960两端连接螺纹27 8TBG工作压力 MPa 25工作温度 120坐封载荷 kN 60 80 2 Y211 114封隔器 3 Y221 114卡瓦封隔器 3 Y221 114卡瓦封隔器 工作原理 将封隔器下到预定位置 按所需坐封高度上提管柱 然后正转油管柱并下放管柱 使锚定总承换向并上行 单向卡瓦被撑开卡在套管内壁上 继续下行 用管柱重量压缩胶筒使封隔器坐封 反洗井时 套管泵入洗井液 经过封隔器内部的反洗通道推开反洗活塞后 到达封隔器下部环空 进行反洗井 解封时 上提管柱 上接头和中心管一起上行 胶筒即可收回 继续上提管柱 锚定总承的卡瓦收回解卡 与此同时 胶筒依靠自身弹力继续径向收缩完成解封 主要技术指标钢体最大外径 mm 114扶正最大外径 mm 134内径 mm 50 60总长 mm 1380两端连接螺纹27 8TBG工作压力 MPa 70工作温度 135坐封载荷 kN 80 120反洗排量 m3 h 30 4 Y341 114注水封隔器 工作原理 油管内蹩压经内中心管孔眼分别作用在上 下两级座封活塞上 两级活塞上行压缩胶筒 同时锁套与锁环相互锁紧 使胶筒压缩密封油套环空完成座封 反洗井时 套管内来液经上外套栅状流道进入内外中心管的环空 推动反洗凡尔下行 打开洗井通道 到达封隔器的下部完成反洗井 解封时 上提管柱 由于胶筒与套管之间的摩擦力作用使锁扣指与中心管发生相对位移 锁扣指失去支撑回收 卡爪套与锁环在胶筒反弹力的作用下脱开解卡 完成解封 主要技术指标钢体最大外径 mm 114反洗排量m3 h30内径 mm 48总长 mm 1350两端连接螺纹27 8TBG工作压力 MPa 50工作温度 135坐封压力 MPa 15解封力 kN 20 4 Y341 114注水封隔器 5 Y341 114堵水封隔器 工作原理坐封 从中心管加液压 液力经中心管出液孔传入活塞室 推动坐封活塞上行 随着泵压上升 坐封销钉被剪断 开始压缩胶筒 同时锁环入卡 当泵压达到额定坐封压力时 实现坐封并锁紧 承上压 封隔器胶筒承受向下的解封负荷的同时 液压对两级平衡活塞产生向上的作用力 可平衡解封负荷 阻止下胶筒座下行 封隔器胶筒不能克服锁紧力 不会反弹而保持密封状态 承下压 下压对封隔器胶筒施加向上的作用力 与坐封方向相同 对下胶筒座的作用力上下相等 封隔器胶筒不能克服锁紧力 不会反弹而保持密封状态 主要技术指标钢体最大外径 mm 114内径 mm 50总长 mm 1350两端连接螺纹27 8TBG工作压力 MPa 35工作温度 135坐封压力 MPa 15解封力 kN 20 5 Y341 114堵水封隔器 6 K344 114封隔器 工作原理坐封 从中心管加液压 液力经中心管出液孔传入胶筒内腔 迫使胶筒向外扩张紧贴在套管内壁 密封油套环空 解封 放掉油管内的压力 胶筒即回收解封 6 K344 114封隔器 主要技术指标钢体最大外径 mm 114内径 mm 55总长 mm 960两端连接螺纹27 8TBG坐卡压力 MPa 0 6 1 2工作压力 MPa 50 二 控制类工具 1 控制工具型号编制 SY5629 93标准 例 KJL 110节流器2 代号说明及举例2 1分类代号用K表示控制工具的分类代号 工具型式代号 尺寸特征或使用性能参数 工具名称 分类代号 2 2工具型式代号工具型式代号用两个大写汉语拼音字母表示 这两个字母分别是工具型式名称中的两个关键汉字的拼音首字母 表中未列出的其他控制工具型式代号也是按照此规则编制的 例 HT 滑套 KFZ 114扶正式水力锚 1 水力锚 KDB 114挡板式水力锚 1 水力锚 1 水力锚 工作原理 当油管内的压力高于套管压力1 5 2MPa时 高压液体作用在水力锚的锚爪上 使其压缩弹簧向外伸出锚定在套管上 当油管与套管压力平衡后 锚爪失去作用力 在弹簧弹力作用下收回解卡 主要技术指标 钢体最大外径 mm 114扶正最大外径 mm 134内通径 mm 52总长 mm 530两端连接螺纹27 8TBG工作压力 MPa 100工作温度 135启动压差 MPa 1 5 2 2 KZC 114支撑器 工作原理坐卡及支撑扶正 中心管内加液压 高压液体经中心管及下中心管下部的传压孔作用在上下两级活塞上 两级活塞上行推动锥体上行 锥开强力蛇形弓簧片 蛇形弓簧片变形 外径扩大紧贴套管内壁 靠蛇形弓簧片弹力所产生的摩擦力支撑和扶正井下管柱 2 KZC 114支撑器 工作原理锁紧 在坐卡的同时上下两级活塞上行带动锁套上行 锁套与锁环之间相互啮合锁紧 使得锥体始终锥紧强力蛇形弓簧片 使得强力蛇形弓簧片不能回弹 长期处于支撑扶正状态 2 KZC 114支撑器 工作原理解卡 上提管柱 管柱支撑器的强力蛇形弓簧片和外套等部件由于蛇形弓簧片与套管之间的摩擦力而处于静止 上接头和中心管上行剪断解封销钉 外套和蛇形弓簧片下行由锥体的凸起部位到凹陷部位 强力蛇形弓簧片在自身弹力作用下回收解卡 主要技术指标钢体最大外径 mm 114内径 mm 48总长 mm 1320两端连接螺纹27 8TBG坐卡压力 MPa 15工作压力 MPa 35工作温度 135扶正力 kN 120 150支撑力 kN 40 60解卡力 kN 30 40 2 KZC 114支撑器 3 KJL 110节流器 工作原理凡尔在管柱内液体的压力作用下 压缩弹簧 使凡尔离开下接头 凡尔开启 弹簧 凡尔 下接头 主要技术指标最大外径110mm最小内径62mm总长540mm两端连接螺纹27 8TBG凡尔开启压力1 5 2 0MPa 4 KZJ 90撞击式泄油器 主要技术指标最大外径90mm最小内径34mm总长200mm两端连接螺纹27 8TBG工作压力25MPa撞击杆质量60N 6 12kg 施工过程中的注意事项 措施管柱下井前注意事项 1 井口应安装自封并保持整洁 以免在下管柱过程杂物中掉入井内 2 下井油管用蒸汽刺净 并用油管规逐根通过 3 确认指重表或拉力计灵敏可靠 4 下通井管柱 使用 118 2000通井规下至封隔器卡点以下20m 射孔井段 座封隔器井段反复通井3次 通井管柱应无卡阻 措施管柱下井前注意事项 5 下刮管管柱 使用刮管器对封隔器卡点以上套管进行刮套 反洗井将套管清洗干净 不通井刮管或是刮管不彻底 套管内壁上的污垢和毛刺会造成封隔器在下井过程中遇阻 胶筒被损 在坐封时 胶筒与套管内壁结合不好 密封效果差 从而影响施工质量和效果 措施管柱下井前注意事项 6 对照施工设计 确认领取的是本次施工管柱所需要的油管及配套工具 施工人员移动配套工具时 必须小心谨慎 轻搬轻放 7 措施油管及配套工具外观无变形 无杂物 外露螺纹无碰伤 锈