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(dá) 徐 建 電話： 0515傳真： 0515目 錄 一 、 簡(jiǎn)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(biāo) 六 、 主要技術(shù)特點(diǎn) 七 、 適用范圍 八 、 使用說(shuō)明 九 、 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況 十 、 結(jié)論及認(rèn)識(shí) 一、簡(jiǎn)介 可取式橋塞技術(shù)獲中國(guó)專利發(fā)明金獎(jiǎng) , 專利號(hào) : 00 2 由江蘇省阜寧縣宏達(dá)石化機(jī)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(jī)構(gòu) 、 錨定機(jī)構(gòu) 、 密封機(jī)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(jìn)座封 ， 需要時(shí)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(jī)構(gòu) 完成橋塞的座封 、 丟手過(guò)程 ， 并給出地面顯示 。 錨定機(jī)構(gòu) 座封時(shí) ， 橋塞卡瓦錨定套管 ， 內(nèi)部結(jié)構(gòu)自鎖；解封時(shí) ， 自鎖解除 ， 錨定機(jī)構(gòu)恢復(fù)原位 。 密封機(jī)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(jī)構(gòu)、錨定機(jī)構(gòu)、密封機(jī)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(zhǔn)深度 。 將電纜接通電源 ， 引燃橋塞送進(jìn)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(duì)運(yùn)動(dòng) （ 油管送進(jìn)座封時(shí) ， 在地面用泵車向油管加內(nèi)壓完成這一動(dòng)作 ） ， 推動(dòng)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(shí) ， 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(biāo) : 液壓座封工具技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) 外徑 長(zhǎng)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(hào) 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(diǎn) 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(jìn) 、 座封 ，只要視具體井況選擇座封工具即可 。 2、準(zhǔn)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(shí)，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(jì)： 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(shí)不易遇阻 、 遇卡 ，可以在任意斜度的井中安全使用 。 4、 獨(dú)特的錨定機(jī)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(jí)別的套管 。 5、 安全的解封機(jī)構(gòu)： 橋塞解封按鎖定機(jī)構(gòu) 、密封機(jī)構(gòu) 、 卡瓦機(jī)構(gòu)的順序逐級(jí)進(jìn)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(jī)構(gòu)處于橋塞頂部 ， 即使橋塞由于非正常原因不能撈出時(shí) ， 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(jìn)座封； b)在新井 、 直井中 ， 用電纜座封工具送進(jìn)座封 。 （一）、常規(guī)型（ 失層等（圖 2） 工藝過(guò)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(jìn)座封 。 工藝過(guò)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(duì)某一小層或某幾個(gè)小層進(jìn)行卡封 ， 可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(dá)到分層開(kāi)采的目的 。 座封方式： 油管送進(jìn)座封 。 工藝過(guò)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(kāi)關(guān)配合使用 ，可以實(shí)施不壓井作業(yè) 。 可取式橋塞還可用作水泥承留器 ， 進(jìn)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(jìn)座封 。 工藝過(guò)程： 下鉆 、 校深 、 座封 、 試壓 。 6） 探邊測(cè)試 （ 或干擾試井 ）時(shí) ， 必須先對(duì)目的層進(jìn)行排液 ， 再進(jìn)行關(guān)井測(cè)試 ， 進(jìn)行這種測(cè)試的井一般都有一定產(chǎn)能 ， 因此進(jìn)行這種測(cè)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(jì) ， 對(duì)一個(gè)層段的某一個(gè)或幾個(gè)小層進(jìn)行測(cè)試 (探邊測(cè)試或干擾試井等 )， 而其余的層仍然保持正常生產(chǎn)或進(jìn)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(jìn)座封。 工藝過(guò)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(cè)試。 （ 圖 7） 油井正常生產(chǎn)過(guò)程中 ，由于結(jié)蠟等原因 ， 常常需要進(jìn)行洗井作業(yè) ， 如果不對(duì)地層進(jìn)行有效保護(hù) ， 將對(duì)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(guò)程中 ， 對(duì)油氣層進(jìn)行有效保護(hù) 。 八、使用說(shuō)明 井筒 （ 座封段 ） 要求 套管無(wú)嚴(yán)重腐蝕 、 破損或嚴(yán)重變形； 對(duì)套管結(jié)垢嚴(yán)重的井段 （ 注水井 ） ， 必須進(jìn)行刮削 。 橋塞卡點(diǎn)避開(kāi)套管接箍 。 施工工藝步驟 （一）、井筒準(zhǔn)備 1、 用 116下順暢無(wú)卡阻； 2、洗出井中臟物及死油。 （二）、工具準(zhǔn)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(zhǎng)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(dòng)電纜 ， 待正常后繼續(xù)下鉆； 3、 到達(dá)預(yù)定深度時(shí)放慢速度 ， 按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行校深； 4、 校深無(wú)誤后采取上提方式點(diǎn)火座封 ， 然后下放電纜 ， 以判斷橋塞是否正確座封 ， 并測(cè)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(jì)進(jìn)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(shí)以內(nèi) ， 嚴(yán)禁頓鉆 、 溜鉆； 3 下鉆遇阻不超過(guò) 30否則活動(dòng)管柱至懸重正常后繼續(xù)下鉆； 4. 下至座封位置時(shí)，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(duì)管柱進(jìn)行校深； 6上提油管 3懸重正常則下放油管，壓重不超過(guò) 20實(shí)橋塞座封位置 7 上提一根油管 ， 裝好井口 ， 按設(shè)計(jì)要求對(duì)橋塞進(jìn)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(jìn)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(wú)遇阻現(xiàn)象 ， 則橋塞已正常解封； 5. 起鉆時(shí) ， 嚴(yán)禁管柱反轉(zhuǎn) ， 以防橋塞落井 。 九、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況 該橋塞在反復(fù)試驗(yàn) 、 改進(jìn) 、 完善的基礎(chǔ)上 ， 先后在 50多口井上進(jìn)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(jìn)行了地層測(cè)試 、 下泵投產(chǎn) 、 酸化 、 酸壓 、 壓裂等作業(yè) ， 最大工作壓差達(dá)到 48沒(méi)有發(fā)現(xiàn)橋塞竄漏 。 施工過(guò)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(wú)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(hào)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(cè)試 成功2 3648 38白3020 m 上返試油 電纜 地層測(cè)試 成功3 8白3020 m 上返試油 電纜 地層測(cè)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(hào)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(cè)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(bǔ)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(jìn)方式座封封隔器和橋塞，成功地實(shí)施了對(duì)上部破漏段（ m）長(zhǎng)達(dá) 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(diǎn) 2438 m，油管送進(jìn)方式座封，橋塞座封后，用原管柱對(duì)產(chǎn)層（ m）進(jìn)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(diǎn) 1788 m，油管送進(jìn)方式座封，橋塞座封后，對(duì)產(chǎn)層（ 1778m）進(jìn)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(wú)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(diǎn) 2570 m，電纜送進(jìn)方式座封 ， 橋塞座封后 ，對(duì)上部產(chǎn)層進(jìn)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(wú)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(diǎn) 3948 m， 電纜送進(jìn)方式座封 ， 橋塞座封后 ， 對(duì)上部產(chǎn)層進(jìn)行地層測(cè)試 ， 封堵效果良好 。 F 3 井 發(fā) 3井，封堵目的：上返試油、測(cè)試。采用油管送進(jìn)方式座封。 封堵后對(duì)上部地層進(jìn)行了測(cè)試和酸化作業(yè)，該井因產(chǎn)能較低未能投產(chǎn)，暫時(shí)封井。 2002年 8月，根據(jù)老井復(fù)查結(jié)果，決定對(duì)該井的下部產(chǎn)層進(jìn)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(kāi)檢查發(fā)現(xiàn)，個(gè)別零部件有輕微銹蝕，經(jīng)