提高压裂及分层求产作业时封隔器座封成功率的有效措施

提高压裂及分层求产作业时封隔器座封成功率的有效措施

侯福全

中石化东北油气分公司石油工程监督服务中心 吉林 长春 130000

摘要：在目前使用封隔器进行分层压裂及分层求产施工作业时，由于投有考虑井况(井深、井斜、井温、井内流体性质等)合理选择封隔器，再加上现场施工工艺方法不当，造成座封失败的情况经常出现，造成施工工期延长，增加了无谓的工作量，打乱正常的施工计划。因此，必须采取合适的措施提高座封成功率。基于此，本文结合作业实践，在详细分析了现场因施工工艺方法不当造成座封失败的原因基础上，从作业前准备与作业中工艺两个方面阐述了提高座封成功率的关键举措。

关键词：压裂及分层求产；封隔器座封；失效原因；对策

0前言

试油是指探井钻井完井后，为取得油气储层压力、产量、液性等所有特性参数，满足储量计算和提交要求的整套资料录取和分析处理解释的全部工作过程。是最终确定一个构造或一个圈闭是否有油气藏存在和油气藏是否具备开采价值的依据。试油就是通过对探井进行通洗井、射孔、诱喷、压井、排液、侧试等作业，取得目的层的产能、压力、温度、和油、气、水性质等资料，或在以往开发的油井上对某些新发现的或过去没有详细研究的油层上进行上述工作，来认识和鉴别油、气层的工艺过程。同时对一些低产的或者存在地层堵塞的采油井、注水井进行压裘增产措施，压后排液求产技术是压裂改造增产技术的一个关健环节，它不仅影响压裘效果，而且形响资料录取质量。对一些探井、开发井和有些老井区某个层位必须要进行分层求产，以探明油气储量。为保护套管、分层压裂、分层求产，经常使用封隔器进行分层压裂、分层求产，封隔器密封性的好坏直接关系到施工是否成功，为使施工顺利进行，在封隔器下到预定位置后，要对其进行密封性实脸，只有验证合格后，方可进行下步施工，因此，验封工作是施工之前的关健工序，但在现场施工中，经常出现座封失效的现象，造成施工工期延长，严重影响施工效益。因此，必烦提高座封的成功率。

1分层压裂级分层求产常用封隔器的结构及工作原理

目前，分层压裂、分层求产常用的封隔器有K344—115型和Y211 114型两种。

其中Y211-114为压缩式单向卡瓦支撑，提放管柱座封和提放钻具解封的封隔器。其结构主要有上、下接头，调节环、O型圈、胶筒、隔环、中心管、锥体、上压帽、定位套、下压帽、滑动销钉、连接套、锁紧螺母、扶正体、弹簧、扶正块、保护环等组成，在封隔器下井时，轨道销钉保持在短轨道内，当下至预定位置后，上提一定钻具的高度，轨道销钉处在短轨道的下死点，正转油管，当中心管转到45度时，轨道销钉借助摩擦块总成与套的摩擦力，轨道销钉与限位销钉都各自进入长轨道，这时，下放钻具，靠摩 擦块总成的摩擦力托住卡瓦，锥体下移，撑开卡瓦，使卡瓦紧贴在套管内壁上，继续下放钻具，压缩胶皮，密封油套环形空间，解封时，上提钻具，中心管上移．胶筒、锥体恢复原状，卡瓦收回。

K344一115为水力扩张式靠液压来实现座封和靠液压来实现解封的封隔器，主要结构有上下接头，上压帽，腔简，中心管，滤网，下压帽等组成。水力扩张式封隔器是指封隔器胶皮筒在内外压力差的作用下扩张，实现封隔油套管环形空间的封隔器。这类封隔器具有适应性强、密封性能好、解封可靠等优点。多用于分层注水、分层酸化、分层压裂、找串和封堵串槽等。

2由于现场施工工艺方法不当造成座封失败的原因

从一段时期内隔器座封失效统计表可以看出，由于现场施工工艺方法不当造成座封失败的情况主要表现在两个方面，一是封隔器不座封，二是封隔器密封不好，出现渗漏。

2.1封隔器座封失败的原因

（1）在下封隔器之前没有对套管进行刮削或洗井作业，座封位置上下，套管内壁有赃物，封隔器胶皮不能密封油套环空；

（2）下封隔器之前没有进行通井等检查套管是否完好作业，座封位置套管可能已经损坏，封隔器根本无法在此座封；

（3）封隔器只在套管接箍处座封，造成井口不能密封；

（4）封隔器在下井之前没有进行质量检查，封隔器质量有问题；

（5）轨道式封隔器座封操作方法不当，如上提高度不够，旋转圈数不够等。

2.2封隔器密封失败的原因

（1）封隔器胶皮质量差，不能满足现场施工要求；

（2）下井过程中胶皮被损坏，由于下钻速度太快，导致胶皮被刮坏；

（3）在下封隔器之前没有对套管进行刮削作业套管内壁有赃物，导致密封不好或被套管内壁赃物刮坏；

（4）封隔器胶皮耐高温性差，在深井使用时，由于井底温度过高，胶皮被损坏；

（5）座封载荷没有达到要求，导致座封不好；

（6）在下封隔器之前没有对套管质量进行检验作业，(如通井打印等工序)座封位置套管有问题；

（7）封隔器深度计算错误，将封隔器座在套管接箍上；

（8）下井油管本体或丝扣处渗漏。

3解决现场施工工艺问题

3.1对座封井段要进行刮削，并洗井彻底

使封隔器不座封的另一个原因是座封井段太脏，针对这种情况，必须对套管进行刮削作业，并在座封段处上下多刮削几次，将井洗干净，确保套管内畅通无阻。

3.2适当改变座封位置

有时因为座封位置处套管有问题，如稍有损坏、变形，这时在不影响施工的前提下，可适当改变座封位置来实现座封；

3.3对封隔器的质量进行全面检查

在封隔器下井之前进行质量检查，检查封隔器各个部件和连接处是否符合设计要求，胶皮是否完好，并且按封隔器试压要求进行室内试压。

3.4控制封隔器的下放速度

在下封隔器时，控制下放速度，不能猛提猛放，操作要平稳，防止胶皮在下放过程中被划伤，或者套管内壁与封隔器胶皮接触，做上下的相对运动，这种相对运动的结果是产生了相对摩擦，因而造成封隔器胶皮的局部摩擦损坏，导致承受内压力的强度变小或完全失去，从而使封隔器丧失了封隔能力。根据现场经验，下钻应控制在35～40根/小时以内。在复合套管井下封隔器时，当封隔器通过悬挂器位置时，一定要缓慢下放，防止刮破、刮烂胶皮。

3.5落实座封位置上、下套管接箍的位置

准确丈量，计算油管长度，使封隔器座封时避开套管接箍(地质设计中应提供套管接箍位置)。

3.6保证下井油管的质量

对下封隔器的油管进行全面检查，保证下井油管本体无裂纹，丝扣完好，并按要求上紧。

3.7保证下井附件的质量

对下井的水力锚、导压喷砂器等附件进行全面检查，并试压合格，方可使用。

4施工前措施准备

（1）了解井史，根据井况(井深、井斜、井温、井内流体性质等)选择合适的封隔器；

（2）刮削套管，并彻底洗井；

（3）在封隔器下井前，进行认真检查。现在我们所使用的大多数为修复品，在下井前要重点对胶皮，座封等关键部位进行仔细认真检查，并对其进行试压，确保座封解封正常；

（4）保证下井油管的质量，准确丈量三次，准确计算油管累计长度，并要求下钻速度应控制在35—40根/小时以内；

（5）封隔器下到座封位置后，应再次落实座封位置上下套管接箍的位置，使封隔器座封时避开套管接箍；
（6）在封隔器的上面紧接扶正器；
（7）封隔器下面带有球座时，如无特殊要求，座孔应尽可能的大一些。

5结束语

在近期的试油压裂及分层求产施工过程中，由于及时解决了现场施工工艺技术，使封隔器的使用成功率大大地提高了，保证了施工的顺利进行，同时也加快了试油施工的进度，为全面准确及时地取得目的层的产能、压力、温度、和油、气、水性质等资料提供了有利保障。

参考文献：
[1] 吕小明,杨春.抽油泵一体式座封的优化研发及应用[J].化工管理,2020(18):156-157.

[2] 王小龙.机械座封式挤注一体化工艺的认识与分析[J].中国石油和化工标准与质量,2013,33(14):68-68.