永久式工藝
簡(jiǎn)述
橋塞-橋塞封層工藝
永久式橋塞形成于80年代初期,由于它施工工序少、周期短、卡封位置準確,所以一經(jīng)問(wèn)世就在油氣井封層方面得到了廣泛應用,基本上取代了以前打水泥塞封層的工藝技術(shù),成為試油井封堵已試層,進(jìn)行上返試油的主要封層工藝。
橋塞-橋塞封層工藝
在中淺層試油施工中出現的干層、水層、氣層及異常高壓等特殊層位,為方便后續試油,封堵廢棄層位,通常采用該類(lèi)橋塞進(jìn)行封層,同時(shí)對于部分短期無(wú)開(kāi)發(fā)計劃的試油結束井也采用永久式橋塞封井。此外,該橋塞也用于深層氣井的已試層封堵,為上返測試、壓裂改造等工藝技術(shù)的成功實(shí)施提供保障。工作原理利用電纜或管柱將其輸送到井筒預定位置,通過(guò)火藥爆破、液壓坐封或者機械坐封工具產(chǎn)生的壓力作用于上卡瓦,拉力作用于張力棒,通過(guò)上下錐體對密封膠筒施以上壓下拉兩個(gè)力,當拉力達到一定值時(shí),張力棒斷裂,坐封工具與橋塞脫離。此時(shí)橋塞中心管上的鎖緊裝置發(fā)揮效能,上下卡瓦破碎并鑲嵌在套管內壁上,膠筒膨脹并密封,完成坐封。
結構與特點(diǎn):
永久式橋塞外觀(guān)圖見(jiàn)圖1,結構有如圖2所示幾個(gè)部分組成:
橋塞封層工藝
橋塞-橋塞封層工藝
1-銷(xiāo)釘;2-鎖環(huán);3-上壓外套;4卡瓦;5上坐封剪釘;6-保護傘;7- 封隔件;8-中心管;9-錐體;10-下坐封剪釘該橋塞特點(diǎn)①結構簡(jiǎn)單,下放速度快,可用于電纜、機械或者液壓坐封。
②可坐封于各種規格之套管。
③整體式卡瓦可避免中途坐封。
④采用雙卡瓦結構,齒向相反,實(shí)現橋塞的雙向鎖定,從而保持坐封負荷,壓力變化亦可保證密封良好。
⑤球墨鑄件結構易鉆除。
⑥施工工序少、周期短、卡封位置準確、深度誤差小于1m,特別是封堵段較深、夾層很薄時(shí)更具有明顯的優(yōu)越性。
主要技術(shù)①工作溫度:120℃-170℃。
②工作壓力:35Mpa,50Mpa,70Mpa。
③坐封力: 140~270kN。
④適用套管:127mm~244.5mm
施工方式永久式橋塞根據下井方式,分為電纜輸送和油管輸送兩種。
a、電纜輸送可鉆橋塞的施工步驟和注意事項:
施工步驟①用電纜將專(zhuān)用的捕撈器下至橋塞坐封深度以下,目的是檢查套管內徑,撈出井內液體中影響順利下入的雜物,捕撈器的外形尺寸等于或稍大于橋塞的外形尺寸。
②將橋塞、坐封工具、安全接頭、磁性定位器與電纜連接好,平穩下入井內,下放速度在4000m/h以?xún)取?/p>
③測套管接箍,準確調整橋塞坐封位置。
④通電引爆,坐封橋塞,引爆5min后上提、下放電纜2~4m,判斷橋塞是否已坐封。
⑤起出坐封工具,在工具提出井口前,須檢查泄壓頭是否沖掉,防止拆卸時(shí)殘余壓力傷人。
⑥橋塞坐封后,井口密封接好試壓管線(xiàn)按要求進(jìn)行試壓,驗證其密封的可靠性。
⑦試壓合格后,下倒灰筒,在橋塞頂部倒入一定量的水泥漿。
注意事項①施工前,必須認真檢查電纜、絞車(chē)、儀表和下井的工具儀器。
②雷管、炸藥包等易燃易爆品,必須按規定嚴格保管、運輸和使用。
③套管必須經(jīng)過(guò)刮削或用標準的通井規通過(guò)。
④井內液體要經(jīng)過(guò)過(guò)濾,保證無(wú)雜物。
⑤橋塞下放速度必須嚴格控制,若有遇阻現象,只能慢慢活動(dòng),不能猛沖。
b、油管輸送橋塞是針對大斜度井、定向井和稠油井下電纜橋塞常出現遇阻的情況而開(kāi)發(fā)研制的。與電纜橋塞相比,僅僅是輸送方式和坐封方式不同。
油管輸送橋塞是用油管或鉆桿將橋塞下至預定位置,由地面加壓坐封,施工步驟、安全注意事項等與電纜橋塞大體相同。
可取式工藝
概況可取式橋塞是隨著(zhù)永久式橋塞的出現而產(chǎn)生的,形成于80年代,作為一種油田用井下封堵工具,在油田勘探和開(kāi)發(fā)中廣泛用于對油水井分層壓裂、分層酸化、分層試油施工時(shí)封堵下部井段。它較好地解決了坐封、打撈、解封操作復雜,使用成功率低的問(wèn)題。功能上部分可以替代丟手+封隔器、永久式橋塞和注灰封堵,是一種安全可靠、成本低廉、功能齊全的井下封堵工具。
在中淺層試油施工中,對于封隔異常高壓、高產(chǎn)、跨距大或者斜井等特殊層位,實(shí)現上返試油,雙封封隔器施工的成功率較低,為方便后續試油,提高試油一次成功率,通常采用該類(lèi)橋塞進(jìn)行封層。
工作原理該橋塞下井時(shí)通過(guò)拉斷棒及拉斷環(huán)與坐封工具連結,利用電纜或者管柱將其輸送到井筒預定位置后,通過(guò)地面點(diǎn)火引爆或者從油管內打壓實(shí)現橋塞坐封和丟手,既安全又可靠。打撈時(shí)只需下放打撈工具打開(kāi)該橋塞上的中心管鎖緊機構再上管柱即可實(shí)現解封。具有坐封、打撈、解封操作簡(jiǎn)單、施工方便使用成功率高等特點(diǎn)。
結構與特點(diǎn)同永久式橋塞基本一樣,也是由坐封機構、錨定機構和密封機構等部分組成。結構如圖:
橋塞-橋塞封層工藝
橋塞特點(diǎn)①橋塞坐封力由張力棒控制,保證坐封安全可靠。
②能可靠地座封在任何級別的套管內,可在斜井中安全使用,不易遇阻遇卡。
③鎖緊裝置保護座封負荷,保證壓力變化下仍可靠密封。
④雙道密封膠筒能可靠密封。
⑤打撈頭和平衡閥相配套容易解封。
⑥由于非正常原因不能撈出時(shí),可較方便地鉆除。
主要技術(shù)指標①工作溫度:120℃-170℃。
②工作壓力:45Mpa。
③適用套管:101.6mm~177.8mm
適用井條件①橋塞深度以上的套管無(wú)變形,坐封位置的套管鋼級強度不超過(guò)P110。
②井筒液體清潔、無(wú)雜物、無(wú)結塊,密度小于1.5g/cm3,粘度小于30mPa·s,H2S含量小于5%。
施工方式永久式橋塞根據下井方式,分為電纜輸送和油管輸送兩種。
a、電纜輸送可取式橋塞的施工步驟和注意事項:
施工步驟①橋塞下井前,應向投放器油室中灌滿(mǎn)柴油,裝好尼龍塞,分別裝入火藥柱、點(diǎn)火器,達到技術(shù)要求后,聯(lián)接相關(guān)馬龍頭、磁性定位器、橋塞投放器、橋塞主體。
②可取式電纜橋塞下井前,關(guān)閉井場(chǎng)所有動(dòng)力設備,切斷電源,并對投放器進(jìn)行通斷檢查,并及時(shí)放電,阻值正常,保證完好。
③檢查磁定位器的訊號,使它的性能達到標準,再檢查各部位的機械聯(lián)接是否牢固可靠。
④橋塞下井時(shí),電纜下放速度井口段不得超過(guò)1800米/小時(shí),正常下放速度不超過(guò)3000米/小時(shí),中途減速換檔操作要平穩。
⑤橋塞點(diǎn)火后,觀(guān)察電流表、絞車(chē)電纜,以判斷火藥是否點(diǎn)燃,橋塞是否座封。(一般應控制在30秒左右)。點(diǎn)火后電流表有大幅度擺動(dòng),電纜和絞車(chē)有明顯晃動(dòng),證明橋塞座封,此時(shí)電纜及投放器應靜止5分鐘,待井下投放器內剩余氣壓完全泄完。
注意事項①施工前,必須認真檢查電纜、絞車(chē)、儀表和下井的工具儀器。
②小隊要有專(zhuān)人負責指揮作業(yè)機進(jìn)行機械起吊,做到操作平穩、不碰不撞。
③發(fā)現橋塞遇阻應慢起,起速不得超過(guò)1800米/小時(shí),上起中途不得換檔或停車(chē),起出后停止施工。
可取式打撈①用油管連接橋塞專(zhuān)用打撈器下井,當管柱下放到橋塞座封位置以上50米時(shí),減速慢下,注意觀(guān)察噸位表。
②當噸位表有明顯減小變化,打撈器已到魚(yú)項,立即停車(chē),采用壓裂車(chē)從油管和油套環(huán)空中進(jìn)行正、反循環(huán)沖砂,將橋塞上部沉砂及雜物返出井口,然后正轉油管使打撈器套銑進(jìn)入橋塞上部。
③利用油管鉆具重量緩慢下壓打撈器,并觀(guān)察噸位表和油管柱,若有變化證明打撈器的襯管下推橋塞平衡閥,并使打撈器的爪子已抓住了打撈頭。
④上提管柱,同時(shí)觀(guān)察噸位表,若在原管柱懸重的基礎上增加約2—3噸,突然降止原懸重時(shí),證明橋塞已成功解封,然后均速起出管柱和打撈器以及橋塞主體。
⑤若打撈器抓住橋塞后反復上提管柱不解封時(shí),可將鉆具懸重提起,正向轉動(dòng)油管,使橋塞上部安全帽自行脫開(kāi),起出管柱和打撈器,然后套銑橋塞本體。