超高压注水管柱工艺优化与应用(王晖)资料.pptx
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1、1采油工艺研究院 江汉油田 江汉油田分公司采油工艺研究院江汉油田分公司采油工艺研究院 二二OO一三年九月一三年九月 2一 概况二 管柱的研究及应用三 提高高压注水施工质量的要素汇报提纲3一、概 况 高压注水井:注入压力25-35MPa超高压注水井:注入压力35-50MPa水力锚 坐封球座注水层 Y241封隔器 接球篮 人工井底 超高压注水管柱示意图超高压注水管柱示意图 安全接头连通滑套油管江汉油田部分注水井注水压力在35 MPa以上,而且高压注水井的换封周期较短。为解决以上问题,研究出以Y241封隔器为主的超高压注水管柱。江汉油田分类4一、概 况 第一阶段(20022010)满足高压、超高压注
2、水 Y241管柱 改进的Y241管柱 可钻可取Y241管柱提高管柱坐封一次成功率提高起出管柱的可靠性 解决管柱因结盐结垢遇卡的问题 江汉油田超高压注水管柱发展历程 第二阶段(2011至今)第三阶段(2013至今)5一 概况二 管柱的研究及应用三 提高高压注水施工质量的要素汇报提纲6二、管柱的研究与应用 水力锚 坐封球座注水层 Y241封隔器 接球篮 人工井底 超高压注水管柱示意图超高压注水管柱示意图 安全接头连通滑套油管坐封:在油管液压作用下,水力锚锚爪向外伸出并与套管咬合,坐封活塞上行推动卡瓦锚定并压缩胶筒,实现坐封和锚定,同时锁紧机构进入锁紧状态。解封:油管泄压后,水力锚锚爪在弹簧力作用下
3、收回,上提管柱,封隔器中心管与外层各部分发生错动解除锁紧状态,卡瓦和胶筒收回,实现封隔器的解封。(1)超高压注水管柱基本工作原理7二、管柱的研究与应用Y241-114封隔器结构示意图 封隔器同时设计有防止中途解封的锁紧机构和防止封隔器向下位移的单向卡瓦锚定机构,其目的是保证封隔器的卡点稳定,保证管柱及封隔器能安全可靠地工作。KDB-114水力锚结构示意图 水力锚用于克服施工中管柱的上顶力,防止封隔器向上窜动和位移,封隔器密封套管,二者配套使用。工作压力:50MPa工作温度:125(2)超高压注水管柱发展第一阶段单向卡瓦锁紧机构工具的优化设计8二、管柱的研究与应用序号井号作业日期油压,MPa配注
4、,m3/d实注,m3/d1王西斜19-72002.1.944.020202王西新5-42002.2.138.550503严5-5-52002.9.2540.02004王西新7-42003.7.1416.560165王西斜7-3B2003.9.1831.550376黄22斜-342003.12.125.020207马56斜1-12004.1.2935.030108王西斜4-32004.4.3037.8606320022004年江汉油田部分高压/超高压注水井效果统计表 该管柱自2001年9月第一次在严5-5-5井现场试验成功,至2010年已在江汉、中原和胜利等油田现场应用170多井次,施工最大井深
5、3328m(广5-16),最高注水压力49.7MPa(广5-16),正常注水时间最长达五年(严9-9)。(2)超高压注水管柱发展第一阶段现场应用情况9二、管柱的研究与应用(2)超高压注水管柱发展第一阶段封隔器的锁紧机构和解封机构较为复杂,在封隔器置于井下一定时间后,解封机构因结垢等因素失效,导致管柱起出困难甚至无法起出。封隔器内部结构复杂,加工精度的要求高,同时对组装都造成一定困难;现场施工时的一次成功率仅为85.2%存在的不足10二、管柱的研究与应用改进的Y241封隔器结构示意图 工作压力:50MPa工作温度:125(3)超高压注水管柱发展第二阶段双级活塞工具的优化设计改进的Y241封隔器主
6、要在结构上进行了改进:采用双活塞结构,降低了封隔器的坐封压力,提高了封隔器坐封坐卡的可靠性;简化了坐封锁紧及解封机构,提高了管柱的安全起出性能。11二、管柱的研究与应用截至2013年8月,改进的Y241管柱现场应用21井次,现场施工一次成功率达到100%,最高注水压力38MPa。20122013年年江汉油田高压江汉油田高压/超高压注水井效果统计表超高压注水井效果统计表序号井号作业日期油压,MPa配注,m3/d实注,m3/d1周8斜-132012.7.1521.020152总3斜-2-72012.8.1438.530303老1斜-7-112012.9.2122.020204王西19斜-82013
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