壓裂擠堵措施管柱介紹及其 施工過程中的安全防范 措施探討 前 言 中原油田屬低滲非均質(zhì)嚴重的油氣藏，且油田絕大部分采用注水開發(fā)。 目前主力油層開發(fā)已達到較高的程度，進入中高含水期開發(fā)階段， 甚至無法動用 。 油田穩(wěn)產(chǎn)開發(fā)工作的重點是 對主力油層控水穩(wěn)油，對 高開發(fā)動用程度，以解決低滲非均質(zhì)油藏后備儲量不足的問題 調(diào)整油藏產(chǎn)出剖面增加水驅(qū)動用程度，達到穩(wěn)產(chǎn)開發(fā)的目的。 前言 主要交流內(nèi)容 分層壓裂管柱介紹及施工過程 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 分層措施管柱的結(jié)構(gòu)要求及工具組成 擠堵管柱事故原因分析 分層擠堵管柱施工中的安全防范措施 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 交流內(nèi)容 上層 下層 一、 分層措施管柱的結(jié)構(gòu)要求 壓縮式封隔器 卡封作業(yè)層 水力錨 錨定管柱防止蠕動 坐封泄液裝置 出液作業(yè)下層； 泄液密封裝置 出液作業(yè)上層； 安全反洗接頭 保證施工安全； 壓縮式封隔器 水 力 錨 安全反洗接頭 坐封泄液裝置 泄液密封裝置 分層措施管柱的結(jié)構(gòu)要求及工具組成 上層 下層 二、 分層措施管柱的工具組成 安全反洗接頭 低傷害高壓水力錨 壓縮式高溫高壓封隔器 配套泄液密封裝置 配套坐封泄液裝置 安全反洗接頭 封隔器水力錨 坐封泄液裝置 封隔器水力錨 泄液密封裝置 分層措施管柱的結(jié)構(gòu)要求及工具組成 主要交流內(nèi)容 分層壓裂管柱介紹及施工過程 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 分層措施管柱的結(jié)構(gòu)要求及工具組成 擠堵管柱事故原因分析 分層擠堵管柱施工中的安全防范措施 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 交流內(nèi)容 上層 下層 一、分層壓裂管柱介紹 壓裂下層 壓裂上層 密封泄液裝置 坐封泄液裝置 封隔器 水力錨 封隔器 水力錨 安全反洗接頭 分層壓裂管柱介紹及施工過程 上層 下層 下管拄 二、分層壓裂管柱 施工過程 壓裂下層 壓裂上層 密封泄液裝置 坐封泄液裝置 封隔器 水力錨 封隔器 水力錨 安全反洗接頭 封 壓裂 加 壓 封泄液裝置 封泄液裝置 ,封閉下層 如果是氣井，需要用原壓裂管柱生產(chǎn)，可用專用工具撈出密封桿直接生產(chǎn) 分層壓裂管柱介紹及施工過程 上層 下層 密封泄液裝置 坐封泄液裝置 封隔器 水力錨 封隔器 水力錨 安全反洗接頭 正常反洗井 反洗通道打開 反洗通道打開反洗通道打開 反洗通道打開反洗通道打開 反洗通道打開洗井油套平衡 二、分層壓裂管柱 施工過程 分層壓裂管柱介紹及施工過程 上層 下層 油套平衡 錨爪回收解卡 上提管柱封隔器解封膠筒復(fù)原 起出管柱 完成壓裂 二、分層壓裂管柱 施工過程 分層壓裂管柱介紹及施工過程 上層 下層 密封泄液裝置 坐封泄液裝置 封隔器 水力錨 封隔器 水力錨 安全反洗接頭 提高反洗井壓力 ,打開安全反洗閥 ,洗通油管。 如果解堵成功，再次試擠壓裂。 如果解堵失敗，即時起鉆；如果起不動，倒扣起出油管。 三、分層壓裂管砂堵處理 分層壓裂管柱介紹及施工過程 主要交流內(nèi)容 分層壓裂管柱介紹及施工過程 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 分層措施管柱的結(jié)構(gòu)要求及工具組成 擠堵管柱事故原因分析 分層擠堵管柱施工中的安全防范措施 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 交流內(nèi)容 一、目前擠堵管柱的類型 保護層 擠堵層 保護層 擠堵層 保護層 擠堵層 隔離砂 保護層 擠堵層 保護層 隔離砂 填砂保護下層，光油管擠堵 填砂保護下層，單封隔器保護上層，擠堵中間層 雙封隔器保護上、下層，擠堵中間層 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 二、分層調(diào)驅(qū)一體化工藝管柱 借鑒偏心配水投撈方式，進行封隔器、調(diào)驅(qū)配水器、調(diào)驅(qū)保護、測試密封一體化裝置等的協(xié)調(diào)、合理設(shè)計，優(yōu)化管柱的配套及工藝方案，達到一體化工藝的目的 調(diào)驅(qū)層 保護層 調(diào)驅(qū)配水器 封隔器 封隔器 調(diào)驅(qū)配水器 錨 保護層 調(diào)驅(qū)配水器 調(diào)驅(qū)保護 測試密封裝置 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 二、分層調(diào)驅(qū)一體化工藝管柱 調(diào)驅(qū)層 保護層 調(diào)驅(qū)配水器 封隔器 封隔器 調(diào)驅(qū)配水器 錨 保護層 調(diào)驅(qū)配水器 調(diào)驅(qū)保護、 測試密封裝置 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 調(diào)驅(qū)配水器與封隔器配套設(shè)計、直接連接，減少 “口袋”沉積物 下 上 中 工藝原理 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 二、分層調(diào)驅(qū)一體化工藝管柱 下管柱、打壓完成坐封 下 上 調(diào)驅(qū)層 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 調(diào)哪層撈該層堵塞器 工藝原理 二、分層調(diào)驅(qū)一體化工藝管柱 下 上 調(diào)驅(qū)層 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 同時在調(diào)配層下部投調(diào)驅(qū)保護堵賽桿，達到非措施層保護的目的 工藝原理 二、分層調(diào)驅(qū)一體化工藝管柱 下 上 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 注調(diào)驅(qū)劑完成調(diào)驅(qū) 工藝原理 二、分層調(diào)驅(qū)一體化工藝管柱 下 上 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 工藝原理 二、分層調(diào)驅(qū)一體化工藝管柱 反洗井清洗保護層以上井筒 下 上 調(diào)驅(qū)層 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 工藝原理 二、分層調(diào)驅(qū)一體化工藝管柱 撈出調(diào)驅(qū)保護堵賽桿，達各層到共同注水的目的 主要交流內(nèi)容 分層壓裂管柱介紹及施工過程 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 分層措施管柱的結(jié)構(gòu)要求及工具組成 擠堵管柱事故原因分析 分層擠堵管柱施工中的安全防范措施 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 交流內(nèi)容 一、籠統(tǒng)擠堵管柱 理想情況下 上層 下層 水頂替 工作過程 擠堵管柱事故原因分析 上提 非理想情況下 上層 下層 6. 凝固后及有可能“插旗桿”事故 5. 壓降堵劑隨之返吐 一、籠統(tǒng)擠堵管柱 不安全因素 擠堵管柱事故原因分析 上提 非理想情況下 上層 下層 5. 擠完堵劑清水頂替 7. 凝固 后及有可能 “ 插旗桿 ” 事故 一、籠統(tǒng)擠堵管柱 不安全因素 擠堵管柱事故原因分析 上提 上層 下層 無論是上提油管壓降造成地層擠入堵劑反吐上返，還是套管損壞堵擠上行，這兩種情況 井口很難發(fā)現(xiàn) ，所以往往很難采取得力措施，無法避免的造成工程上所謂的 “插旗桿”事故。 一、籠統(tǒng)擠堵管柱 可能出現(xiàn)的結(jié)果 擠堵管柱事故原因分析 二、利用封隔器分層擠堵管柱 保護層 保護層 擠堵層保護層 填 砂 填砂保護下層，單封隔器保護上層，擠堵中間層管柱 水力錨 封隔器 定泄壓滑套 球座 結(jié)構(gòu) 擠堵管柱事故原因分析 保護層 保護層 擠堵層保護層 封隔器 封隔器 球座 定泄壓滑套 水力錨 二、利用封隔器分層擠堵管柱 結(jié)構(gòu) 雙封隔器保護上、下層，擠堵中間層管柱 擠堵管柱事故原因分析 保護層 施工層 保護層 下管柱 滑套打開 調(diào)堵施工 投球 打壓，管柱座封 頂替、候凝、起鉆 二、利用封隔器分層擠堵管柱 原理 以雙封為例 擠堵管柱事故原因分析 保護層 施工層 保護層 下管柱 滑套打開 調(diào)堵施工 投球 打壓，管柱座封 緊急情況下可反洗井 二、利用封隔器分層擠堵管柱 原理 以雙封為例 擠堵管柱事故原因分析 下管柱 滑套打開 調(diào)堵施工 投球 打壓，管柱座封 緊急情況下可反洗井 保護層 施工層 保護層 上提油管封隔器解封 原理 以雙封為例 二、利用封隔器分層擠堵管柱 擠堵管柱事故原因分析 擠堵層 保護層 二、利用封隔器分層擠堵管柱 工具本身沒有問題事故多發(fā)生在油管上 不安全因素 壓力升高 油管蹩爆 壓力突降 套管出液 擠堵管柱事故原因分析 擠堵層 保護層 二、利用封隔器分層擠堵管柱 工具本身沒有問題，事故多發(fā)生在油管上 不安全因素 反洗井 擠堵管柱事故原因分析 擠堵層 保護層 二、利用封隔器分層擠堵管柱 工具本身沒有問事故多發(fā)生在油管上 不安全因素 正洗井 反、正洗這段堵劑均無法洗出 比重差使油套壓力不平衡，水力錨不回收解錨 管柱拔不動 擠堵管柱事故原因分析 二、利用封隔器分層擠堵管柱 堵層 護層 近期發(fā)生的不安全實利 采油一廠 文 227井 擠堵 施工打壓 22封完好 清水試壓 28間斷擠入比重 0管敞開無溢流 頂替清水 力上升到 壓突降為 0,判斷為油管爆裂 擠堵管柱事故原因分析 二、利用封隔器分層擠堵管柱 堵層 護層 近期發(fā)生的不安全實利 采油一廠 文 227井 擠堵 反洗洗井 洗不通 起管柱 拔不動 解卡 無效 造成大修事故 擠堵管柱事故原因分析 二、利用封隔器分層擠堵管柱 堵層 護層 近期發(fā)生的不安全實利 采油一廠 文 227井 擠堵 倒出油管檢查結(jié)果 油管爆裂位置： 第 241根 ,深 2280m 擠堵管柱事故原因分析 二、利用封隔器分層擠堵管柱 堵層 護層 近期發(fā)生的不安全實利 采油一廠 文 227井 擠堵 施工不連續(xù)，時間拖長 油管爆裂后，反洗井裂縫閉合洗不通 油管爆裂位置高，即便洗通，裂口到封隔器之間的堵劑也無法洗出 擠堵管柱事故原因分析 三、封隔器分層擠堵管主要特點 （與光油管擠堵管柱相比） 針對性強 堵劑不上返吐 保護套管 縮短施工時間 利用封隔器能夠徹底分層，保護非擠堵層 適當過量頂替，不用動管柱保壓初凝避免堵劑返吐 因封隔器的作用，套管不受壓，不存在套管損壞情況 省去了填砂程序，縮短了施工時間提高了作業(yè)效率 通過光油及封隔器分層擠堵管柱原理及工作過程的比較我們認為性能良好可靠的封隔器擠堵管柱候凝時堵劑不會返吐，比光油管擠堵更安全可靠。 建議籠統(tǒng)擠堵管柱在施工時盡量使用頂封保護套管。 擠堵管柱事故原因分析 主要交流內(nèi)容 分層壓裂管柱介紹及施工過程 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 分層措施管柱的結(jié)構(gòu)要求及工具組成 擠堵管柱事故原因分析 分層擠堵管柱施工中的安全防范措施 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 交流內(nèi)容 一、管理措施 通過分析認為封隔器分層擠堵相對光油管擠堵更安全，但實際上要真正達到萬無一失還必須做到以下幾方面 井況明確： 首先要套管完好，封隔器位置隔層承壓力能力不低于擠堵壓力 ; 油管完好 :承 壓力能力不低于擠堵壓力 ; 工具性能可靠 :組成管柱的封隔器 ,水力錨等性能可靠、組配合理、同時配置安全裝置 ; 施工設(shè)備完善正確施工 :要保證施工的連續(xù)性 ,精確的頂替量 ; 分層擠堵管柱施工中的安全防范措施 二、工具的正確選擇 保護層 保護層 保護層擠堵層保護層 組成管柱的封隔器 ,水力錨等性能必須可靠 ,組配合理 封隔器 封隔器 定泄壓滑套 水力錨 首先選擇性能可靠的封隔器 選擇能夠防止機械雜質(zhì)沉積的水力錨 在工具最上端連接安全接頭 分層擠堵管柱施工中的安全防范措施 三、正確選擇使用安全接頭 保護層 保護層 保護層擠堵層保護層 封隔器 封隔器 定泄壓滑套 水力錨 液壓水力錨 是通過油管壓力高于套管壓力的壓力差來實現(xiàn)管柱錨定的，所以液壓水力錨只有在油套壓力平衡后才能解卡安全起出。 而有 液壓錨定 的措施工藝管柱施工過程中遇到油管堵塞，油套液面差、比重差或者二者兼有的情況下造成油套壓力不平衡、出現(xiàn)錨定工具的卡鉆現(xiàn)象。 安全接頭的作用 在無法實現(xiàn)油套壓力平衡時，通過其在管柱工具上端形成一油套通道，平衡油套壓解卡，順利起出管柱； 當管柱死卡必須丟手時，隨時可以在其位置丟手，起出油管，避免“插旗桿”等重大事故； 分層擠堵管柱施工中的安全防范措施 四、工具的合理組配 保護層 保護層 保護層擠堵層保護層 封隔器 封隔器 定泄壓滑套 水力錨 雙封組成管柱的封隔器 ,水力錨等組配合理方式 定泄壓滑套置于擠堵層下界，緊接在下封隔器之上，以改變堵劑從出油管后的流向，保證在頂替時刺去下封隔器上端的殘留堵劑 分層擠堵管柱施工中的安全防范措施 保護層 擠堵層保護層 封隔器 定泄壓滑套 水力錨 單封 組成管柱的封隔器 ,水力錨等組配合理方式 球座 盡量靠近擠堵層上界，保證在頂替時將 定泄壓滑套 出口到球座下端面的堵劑全部替入地層保證安全 四、工具的合理組配 分層擠堵管柱施工中的安全防范措施 主要交流內(nèi)容 分層壓裂管柱介紹及施工過程 擠堵、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)管柱介紹 分層措施管柱的結(jié)構(gòu)要求及工具組成 擠堵管柱事故原因分析 分層擠堵管柱施工中的安全防范措施 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 交流內(nèi)容 一、采油院 341封隔器 有限元模擬優(yōu)化結(jié)構(gòu)； 肩部特殊絲網(wǎng)的防突； 選擇高性能膠筒； 結(jié)構(gòu)先進 性能良好 耐壓差： 40溫： 135 ； 適用套管： 5 1/2 ;下入深度： 3500m； 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 打壓坐封 工作原理 反洗井 上提解封 一、采油院 341封隔器 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 普通錨 加壓錨定 普通錨 有可能出現(xiàn)沉砂 油套平衡后錨爪難以回收解錨 普通錨 防沉積錨 防沉積錨 防沉積錨 不出現(xiàn)沉砂油套平衡后錨爪順利回收解錨 二、采油院 防沉積錨 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 結(jié)構(gòu) 連通丟手安全接頭 中心管、上接頭 平衡連接套 下接頭 平衡連接套與下接頭反扣連接 中心管與下接頭反扣連接 平衡連接套上端內(nèi)壁上均布四個鍵狀鎖爪 中心管下端均布著四個鍵狀凸臺 三、采油院 純倒扣 安全接頭 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 工作原理 連通丟手安全接頭 一次倒扣中心管上行 油套平衡管柱解卡起出 三、采油院 純倒扣 安全接頭 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 工作原理 連通丟手安全接頭 一次倒扣中心管上行 油套平衡管柱仍不能解卡起出時，二次倒扣起出油管 三、采油院 純倒扣 安全接頭 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 安全反洗接頭結(jié)構(gòu) 反洗井平衡平衡油套壓力，正轉(zhuǎn)倒扣丟手的安全接頭 四、 反洗扣 安全接頭 分層措施管柱中常用的幾種配套工具介紹 工作