封隔器的用途和失效原因分析
文章摘要:
封隔器主要由J形槽換位機(jī)構(gòu)、機(jī)械卡瓦、膠筒和水力錨組成。...
封隔器主要由J形槽換位機(jī)構(gòu)、機(jī)械卡瓦、膠筒和水力錨組成。RTTS封隔器下井時(shí),摩擦墊塊始終與套管內(nèi)壁緊貼,凸耳是在換位槽的下端,膠筒處于自由狀態(tài)。當(dāng)封隔器下到預(yù)定井深時(shí),先上提管柱,使凸耳到短槽的上部位置,在保持扭矩的同時(shí),下放管柱加壓縮負(fù)荷。由于右旋管柱使凸耳從短槽到長槽內(nèi),加壓時(shí)下心軸向下移動(dòng),卡瓦錐體下行把卡瓦張開,卡瓦上的合金塊的棱角嵌入套管壁,爾后膠筒受壓而膨脹,直到兩個(gè)膠筒都緊貼在套管壁上,形成密封。
當(dāng)測試負(fù)壓差較大時(shí),封隔器膠筒以下壓力大于封隔器以上靜液柱壓力時(shí),下部壓力將通過容積管傳到水力錨,使水力錨卡瓦片張開,卡瓦上的合金卡瓦牙朝上,從而使封隔器牢固地坐封在套管內(nèi)壁上,阻止管柱上竄。如果起出封隔器,只需施加拉伸負(fù)荷,先打開循環(huán)閥,使膠筒上、下壓力平衡,水力錨卡瓦自動(dòng)收回,再繼續(xù)上提,膠筒泄掉壓力而恢復(fù)原來的自由狀態(tài),此時(shí)凸耳從長槽沿斜面自動(dòng)回到短槽內(nèi),錐體上行,卡瓦隨之收回,便可將封隔器起出井筒。
封隔器坐封時(shí),高壓液一邊推動(dòng)洗井活塞上行,密封內(nèi)外中心管的洗井通道;一邊推動(dòng)座封活塞上行。并有活塞帶動(dòng)鎖套和膠筒座上行壓縮膠筒徑向變形。與此同時(shí),卡環(huán)進(jìn)入鎖套的鋸齒口內(nèi),鎖緊徑向變形的膠筒,使封隔器始終密封油套環(huán)形空間。反洗井時(shí),井口高壓液通過密封段以上的進(jìn)水孔作用于洗井活塞上,推動(dòng)洗井活塞下行,打開洗井通道,高壓水由內(nèi)、外中心管間的通道進(jìn)入密封膠筒以下的油套環(huán)形空間,經(jīng)底部球座從油管返出地面。封隔器坐封時(shí),高壓液一邊推動(dòng)洗井活塞上行,密封內(nèi)外中心管的洗井通道;一邊推動(dòng)座封活塞上行。并有活塞帶動(dòng)鎖套和膠筒座上行壓縮膠筒徑向變形。與此同時(shí),卡環(huán)進(jìn)入鎖套的鋸齒口內(nèi),鎖緊徑向變形的膠筒,使封隔器始終密封油套環(huán)形空間。反洗井時(shí),井口高壓液通過密封段以上的進(jìn)水孔作用于洗井活塞上,推動(dòng)洗井活塞下行,打開洗井通道,高壓水由內(nèi)、外中心管間的通道進(jìn)入密封膠筒以下的油套環(huán)形空間,經(jīng)底部球座從油管返出地面。
封隔器的用途:
1、在鉆井作業(yè)中:作為 型橋塞或可回收型橋塞、作業(yè)封隔器或 型水泥承留器。
2、在測試作業(yè)中:將測試層段與鉆井液及其他層段隔開。
3、在固井作業(yè)中:作為管外封隔器,避免鉆井液竄槽和微間隙帶來的地層流體上竄。
4、在射孔作業(yè)中:保持 氣體壓力。
5、在增產(chǎn)措施作業(yè)中:為注水、注汽、措施改造和堵漏、封竄提供條件。
6、在生產(chǎn)管柱中:為采油采氣等提供條件。
7、在礫石充填及防砂作業(yè)中,起封隔、循環(huán)和分離作用。
造成封隔器失效的原因
封隔器膠皮筒變形或破裂,使膠皮筒無法密封:配水器彈簧失靈及管柱底部閥不嚴(yán),使油管內(nèi)外壓差達(dá)不到封隔器膠皮所需要的壓力差。封隔器失效后就達(dá)不到分層注水的目的,因此,要隨時(shí)注意觀察封隔器是否密封。
封隔器失效的主要表現(xiàn)為:油套壓平衡:注水壓力不變(或下降),而注入量上升(因封隔器失效造成上下層串通,使吸水能力高的控制層段注水量增加)。
1、 級封隔器失效的判斷:
級封隔器的密封性可通過注水過程中油、套壓及注水量的變化來判斷。有下述情況者封隔器不密封。
正注井:油、套壓平衡:或注水量突然增加,油壓相應(yīng)下降,套壓上升。
合注井:油、套壓平衡:改正注后,套壓隨油壓變化而變化。
2、 級以下各級封隔器密封性的判斷:
多級封隔器以下若有不密封,則油壓下降(或穩(wěn)定),套壓不變,注水量上升。若要具體判斷是哪不密封,則要通過分層測試來驗(yàn)證。