可取式橋賽橋塞2006.9.7

可取式橋塞 在江蘇油田的應(yīng)用介紹 作者：顧正達 徐 建 電話： 0515傳真： 0515目 錄 一 、 簡介 二 、 結(jié)構(gòu)組成 三 、 基本原理 四 、 結(jié)構(gòu)及分類 五 、 主要技術(shù)指標 六 、 主要技術(shù)特點 七 、 適用范圍 八 、 使用說明 九 、 現(xiàn)場應(yīng)用情況 十 、 結(jié)論及認識 一、簡介 可取式橋塞技術(shù)獲中國專利發(fā)明金獎 , 專利號 : 00 2 由江蘇省阜寧縣宏達石化機械制造有限公司生產(chǎn) 。 可取式橋塞是一種油田用于井下封堵工具 。 主要由座封機構(gòu) 、 錨定機構(gòu) 、 密封機構(gòu)等部份組成 。 可取式橋塞用電纜座封工具或液壓座封工具送進座封 ， 需要時可解封回收 、重復(fù)使用 。 可取式橋塞在功能上完全可以替代丟手 +封隔器 、 可鉆式橋塞和注灰封堵 ， 是一種安全可靠 、 成本低廉 、 功能齊全 ， 適用范圍廣的井下封堵工具 。 二、結(jié)構(gòu)組成 座封機構(gòu) 完成橋塞的座封 、 丟手過程 ， 并給出地面顯示 。 錨定機構(gòu) 座封時 ， 橋塞卡瓦錨定套管 ， 內(nèi)部結(jié)構(gòu)自鎖；解封時 ， 自鎖解除 ， 錨定機構(gòu)恢復(fù)原位 。 密封機構(gòu) 膠筒受壓膨脹 ， 與套管形成可靠密封 。 可取式橋塞主要由座封機構(gòu)、錨定機構(gòu)、密封機構(gòu)三部分組成。 三、基本原理 座封： 用電纜 （ 或油管 ） 將可取式橋塞送到井下 預(yù)定位置 ， 校準深度 。 將電纜接通電源 ， 引燃橋塞送進工具中的火藥柱 ， 使之產(chǎn)生高溫 、 高壓氣體 ， 迫使座封工具的活塞與芯軸產(chǎn)生相對運動 （ 油管送進座封時 ， 在地面用泵車向油管加內(nèi)壓完成這一動作 ） ， 推動橋塞卡瓦咬緊套管內(nèi)壁 ， 壓縮橋塞膠筒密封套管環(huán)空 。 在此同時 ， 橋塞內(nèi)部結(jié)構(gòu)自鎖 ， 拉斷張力棒 （ 環(huán) ） ，座封工具隨電纜 （ 或油管 ） 起出井口 ， 橋塞牢牢卡封在井下預(yù)定位置 。 解封： 用油管下入專門的解封工具 ， 抓住橋塞解封套 ， 上提管柱 ， 解除橋塞自鎖 ，膠筒收縮 ， 卡瓦退回卡瓦筒中 ， 橋塞解封 ， 其總成隨油管起至地面 。 四、結(jié)構(gòu)及分類 （ 用于常規(guī)封堵 ） （一）、橋塞總成： 用于常規(guī)封堵 ） 掛壁型（ （ 用于選擇性封堵 ） （ 用于常規(guī)封堵 ） （二）、座封工具 : : 電纜座封工具： 可取式橋塞可用 只須更換專用連接桿即可 。 五、主要技術(shù)指標 : 液壓座封工具技術(shù)參數(shù)表 型號 外徑 長度 工作溫度 座封壓力 座封力 K N 備 注 1 114 958 150/175 12 150 三液缸 2 114 958 150 18 150 雙液缸 可取式橋塞技術(shù)參數(shù)表 型 號 外徑 徑 度 作壓差 作溫度 解封拉力 注 114 50 114 568 50 150 20 30 114 70 114 568 70 175 20 30 114 50 114 600 50 150 20 30 114 70 114 600 70 175 20 30 114 50 114 36 666 50 150 30 40 114 70 114 36 666 70 175 30 40 114 50 114 666 50 150 30 40 114 70 114 666 70 175 30 40 150 50 150 698 50 150 20 30 150 70 150 698 70 175 20 30 六、主要技術(shù)特點 1、 靈活的座封方式： 橋塞可以用電纜式座封工具或液壓座封工具送進 、 座封 ，只要視具體井況選擇座封工具即可 。 2、準確的座封控制： 橋塞座封力由張力棒（環(huán)）控制，保證橋塞座封安全可靠 ,同時，確保座封工具在復(fù)雜情況下能安全起出井筒。 3、 可靠的防卡設(shè)計： 卡瓦部分采用內(nèi)置式卡瓦結(jié)構(gòu) ， 橋塞在井筒中起下時不易遇阻 、 遇卡 ，可以在任意斜度的井中安全使用 。 4、 獨特的錨定機構(gòu)： 該橋塞利用卡瓦 、 卡瓦錐體 、 卡瓦外筒的巧妙結(jié)合 ， 具有良好的雙向承壓能力 ， 可適用于各種級別的套管 。 5、 安全的解封機構(gòu)： 橋塞解封按鎖定機構(gòu) 、密封機構(gòu) 、 卡瓦機構(gòu)的順序逐級進行 ， 不管橋塞上下壓力是否平衡 ， 所需解封力均很小 。 6、 具有一定的可鉆性： 橋塞結(jié)構(gòu)緊湊 ， 鎖定機構(gòu)處于橋塞頂部 ， 即使橋塞由于非正常原因不能撈出時 ， 也可以較方便地鉆除 。 七、適用范圍 圖 1)。 座封方式 : a)在稠油井 、 大斜度井中 ， 用液壓座封工具送進座封； b)在新井 、 直井中 ， 用電纜座封工具送進座封 。 （一）、常規(guī)型（ 失層等（圖 2） 工藝過程： 下鉆 、 校深 、 座封 、 試壓 、 投灰 （ 或注灰 ） 圖 3） 座 封 方 式 : 液壓座封工具送進座封 。 工藝過程：下鉆 、 校深 、座封 、 試壓 。 水平井或大斜度井封堵 （圖 3） （二）、掛壁型（ ： 氣 、 水層 （ 圖 4） 可取式橋塞與液壓封隔器或卡瓦封隔器配合使用 , 對某一小層或某幾個小層進行卡封 ， 可實現(xiàn)對油 、 氣 、 水層的選擇性封堵 。 在管柱中加入 “ 井下油嘴 ” ， 可以有效地控制各小層的生產(chǎn)壓差 ， 達到分層開采的目的 。 座封方式： 油管送進座封 。 工藝過程： 下鉆 、 校深 、 座封 、 試壓 擠灰作業(yè) （ 圖 5） 可取式橋塞與井下滑套開關(guān)配合使用 ，可以實施不壓井作業(yè) 。 可取式橋塞還可用作水泥承留器 ， 進行擠灰 、 封串作業(yè) 。 座封方式 : 用液壓座封工具或電纜座封工具送進座封 。 工藝過程： 下鉆 、 校深 、 座封 、 試壓 。 6） 探邊測試 （ 或干擾試井 ）時 ， 必須先對目的層進行排液 ， 再進行關(guān)井測試 ， 進行這種測試的井一般都有一定產(chǎn)能 ， 因此進行這種測試往往要損失油井產(chǎn)量 。 采用如圖 （ 6） 所示的管柱 ， 可以用存貯式電子壓力計 ， 對一個層段的某一個或幾個小層進行測試 (探邊測試或干擾試井等 )， 而其余的層仍然保持正常生產(chǎn)或進行其它作業(yè) 。 座封方式： 用液壓座封工具或電纜座封工具送進座封。 工藝過程： 下鉆、校深、座封、試壓；下入插管、排液、上提管柱，邊生產(chǎn)邊測試。 （ 圖 7） 油井正常生產(chǎn)過程中 ，由于結(jié)蠟等原因 ， 常常需要進行洗井作業(yè) ， 如果不對地層進行有效保護 ， 將對油氣層造成永久性的傷害 。 采用如圖 （ 7） 所示的管柱 ， 可以在油井洗井作業(yè)過程中 ， 對油氣層進行有效保護 。 八、使用說明 井筒 （ 座封段 ） 要求 套管無嚴重腐蝕 、 破損或嚴重變形； 對套管結(jié)垢嚴重的井段 （ 注水井 ） ， 必須進行刮削 。 橋塞卡點避開套管接箍 。 施工工藝步驟 （一）、井筒準備 1、 用 116下順暢無卡阻； 2、洗出井中臟物及死油。 （二）、工具準備 1. 按圖紙要求正確組裝橋塞總成及座封工具； 膠筒排列 （ 推薦值 ） ： 井深 3500m 90（邵氏度） 井深 3500m 90（邵氏度） 2. 橋塞總成與座封工具的連接 塞總成與電纜座封工具的連接： 接桿一端為座封工具心軸扣，另一端為橋塞心軸扣（ 2）； 管鉗并緊； 管鉗輕輕帶緊，橋塞總成與座封工具的端面接觸即可 . 塞總成與液壓座封工具的連接： 19 橋塞總成與座封工具的心軸連接（ 2） ， 用手或管鉗將絲扣旋至橋塞總成與座封工具的端面接觸即可 ， 切勿用管鉗硬擰 ， 以防剪斷橋塞銷釘； U”型槽內(nèi)卸出兩顆短銷釘 ， 裝上兩顆長銷釘 ， 以防橋塞總成與座封工具之間的連接扣松脫； 21/2平式油管扣 ） ； 只需更換橋塞下接頭即可 。 （ 三 ） 、 橋塞座封 用電纜座封工具座封： 1、 按技術(shù)要求將橋塞與電纜座封工具正確連接； 2、 將連接好的橋塞總成下入井內(nèi) ， 下鉆速度控制 在 3600m/ 發(fā)現(xiàn)遇阻立即上提活動電纜 ， 待正常后繼續(xù)下鉆； 3、 到達預(yù)定深度時放慢速度 ， 按設(shè)計要求進行校深； 4、 校深無誤后采取上提方式點火座封 ， 然后下放電纜 ， 以判斷橋塞是否正確座封 ， 并測出遇阻曲線； 5、 緩慢上提電纜 5m 10m， 如懸重正常 ， 則起出橋塞座封工具； 6、裝好井口，按施工設(shè)計進行試壓（推薦試壓值20 用液壓座封工具座封： 1. 按技術(shù)要求正確連接橋塞及座封工具； 2 下鉆速度控制在 50根油管 /小時以內(nèi) ， 嚴禁頓鉆 、 溜鉆； 3 下鉆遇阻不超過 30否則活動管柱至懸重正常后繼續(xù)下鉆； 4. 下至座封位置時，接好地面管線，用水泥車打壓座封（壓力根據(jù)座封工具類型確定，泵壓下降、環(huán)空外溢則橋塞已經(jīng)座封）； 5夾層小于 3塞座封前應(yīng)對管柱進行校深； 6上提油管 3懸重正常則下放油管，壓重不超過 20實橋塞座封位置 7 上提一根油管 ， 裝好井口 ， 按設(shè)計要求對橋塞進行試壓 （ 推薦試壓值20； 8 試壓合格后 ， 起出井內(nèi)管柱及座封工具 。 （ 四 ） 、 解封 1. 將油管與解封工具正確連接 （ 48型 52; 2. 按正常速度下鉆 ， 當(dāng)解封工具下至距橋塞面 3m 5 接好地面管線 ， 進行沖砂 、洗井； 3. 沖砂結(jié)束后 ， 下放管柱打撈 ， 壓重控制在20 30緩慢上提管柱至正常懸重； 4. 上提管柱 4再下放管柱觀察是否遇阻 ， 如管柱無遇阻現(xiàn)象 ， 則橋塞已正常解封； 5. 起鉆時 ， 嚴禁管柱反轉(zhuǎn) ， 以防橋塞落井 。 九、現(xiàn)場應(yīng)用情況 該橋塞在反復(fù)試驗 、 改進 、 完善的基礎(chǔ)上 ， 先后在 50多口井上進行了推廣應(yīng)用 ， 均獲一次成功 。 其中 ， 井斜 50 以上 5井次 ，井斜 30 以上 32井次 ， 封堵后分別進行了地層測試 、 下泵投產(chǎn) 、 酸化 、 酸壓 、 壓裂等作業(yè) ， 最大工作壓差達到 48沒有發(fā)現(xiàn)橋塞竄漏 。 施工過程中起下順暢 、 座封靈活 、密封可靠 、 解封正常 ， 座封工具及橋塞總成起出后 ， 無明顯變形和損壞現(xiàn)象 ， 更換易損件后即可再次下井使用 。 序號下入日期施工單位座封位置（ m ）最大井斜 封堵目的傳輸方式封堵后主要工序封堵效果備注1 6白2100 m 上返試油 油管 地層測試 成功2 3648 38白3020 m 上返試油 電纜 地層測試 成功3 8白3020 m 上返試油 電纜 地層測試 成功4 2482 26白2180 m 酸 壓 電纜 酸 壓 成功5 泵 成功B 型橋塞與 1 返試油 油管 射孔下泵 成功7 3 2239 化 電纜酸化、撈橋塞、下泵成功 已撈出8 7 返試油 電纜 射孔下泵 成功9 1 水 電纜 注灰下泵 成功 已撈出10 2 1796 返試油 電纜 射孔下泵 成功 已撈出序號下入日期施工單位座封位置（ m ）最大井斜 封堵目的 傳輸方式封堵后主要工序封堵效果備注11 7 2137 層 油管抽汲、酸化、下泵成功已撈出12 3 2770 返試油 電纜 射孔下泵 成功已撈出13 1 1811 返試油 電纜 射孔下泵 成功14 1 上返試油 油管 地層測試 成功15 7 2250 返試油 油管 射孔下泵 成功16 1 層 油管射流解堵施工成功17 6 1858 27白1400m 卡層 電纜 下泵 成功18 2 1457 返試油 油管 射孔下泵 成功19 2 2194 層 油管 下泵 成功20 4 1986 層 油管 射孔下泵 成功21 4 2327 層上返 油管 射孔下泵 成功22 2 1380 返試油 油管 射孔下泵 成功23 4 2475 層上返 油管 射孔下泵 成功24 層 油管 下泵 成功25 2 1624 層 油管 下電泵 成功m ）最大井斜 封堵目的傳輸方式封堵后主要工序封堵效果備注26 層 油管 射孔下泵 成功27 1 1788 壓 油管酸壓后撈出成功 B 型28 1 2527 層 油管 下泵 成功 B 型29 178 層 油管 下泵 成功 B 型30 m 卡層 油管 下泵 成功31 220 返試油 油管 射孔下泵 成功32 646 層 油管酸化、排液、下泵成功33 793 層上返 油管 射孔下泵 成功34 199 層 油管 補孔下泵 成功35 層 油管 酸化下泵 成功 該井 井斜 42 ，井深 2438 m，施工目的：卡封套管破漏段。采用 管送進方式座封封隔器和橋塞，成功地實施了對上部破漏段（ m）長達 使油井恢復(fù)正常生產(chǎn)（生產(chǎn)井段：2423 F 116井 C 3 該井 井斜 ，施工目的：卡層酸化。采用 點 2438 m，油管送進方式座封，橋塞座封后，用原管柱對產(chǎn)層（ m）進行了酸化、抽汲、下泵作業(yè) ,增油 15t/d。 該井 井斜 ，施工目的：卡層酸壓。采用 點 1788 m，油管送進方式座封，橋塞座封后，對產(chǎn)層（ 1778m）進行了酸壓改造 ,最高泵壓 42液、求產(chǎn)結(jié)束后，將橋塞解封取出，外觀檢查無明顯變形和損壞，更換易損件后仍可再次使用。 該井 施工目的：大型水力壓裂 。采用 卡點 2570 m，電纜送進方式座封 ， 橋塞座封后 ，對上部產(chǎn)層進行了壓裂改造 ,最高泵壓 48沖砂 、 排液 、 求產(chǎn)結(jié)束后 ， 將橋塞解封取出 ， 外觀檢查無明顯變形和損壞 ， 更換易損件后仍可再次使用 。 施工目的：卡層上返試油 .。采用 卡點 3948 m， 電纜送進方式座封 ， 橋塞座封后 ， 對上部產(chǎn)層進行地層測試 ， 封堵效果良好 。 F 3 井 發(fā) 3井，封堵目的：上返試油、測試。采用油管送進方式座封。 封堵后對上部地層進行了測試和酸化作業(yè)，該井因產(chǎn)能較低未能投產(chǎn)，暫時封井。 2002年 8月，根據(jù)老井復(fù)查結(jié)果，決定對該井的下部產(chǎn)層進行壓裂改造，用解封工具撈出橋塞，外部檢查發(fā)現(xiàn)，除膠皮有掉塊外橋塞基本完好；拆開檢查發(fā)現(xiàn)，個別零部件有輕微銹蝕，經(jīng)