WT-150(114)热采高压一次充填工具
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专利名称:小套管井高压充填防砂丢手工具
专利类型:实用新型专利
发明人:郑英杰,秦延才,邵现振,唐林,赵会议,王海英申请号:CN201320656250.1
申请日:20131024
公开号:CN203584345U
公开日:
20140507
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型是小套管井高压充填防砂丢手工具,用在小直径油、水井中实施高压充填防砂。
本工具包括上接头、丢手连接管、胶筒座、充填套筒和下接头,充填套筒和下接头上均设有充填口,胶筒座上固定胶筒,丢手连接管与胶筒座和充填套筒依次连接,上接头与丢手连接管通过丢手剪钉连接,充填套筒与下接头通过充填剪钉连接。
砾石充填完毕,可将本工具和防砂管柱丢在井下,起到防砂作用。
本实用新型操作简单,工作可靠,安全性能高,为小套管油水井的高压砾石充填防砂提供了技术手段,可提高小套管井的防砂效果和原油采收率,具有明显的经济效益。
申请人:中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司河口采油厂地址:100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
国籍:CN
代理机构:东营双桥专利代理有限责任公司
代理人:周京兰
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欧阳光明(2021.03.07)总则本规范是为做好中国石化充填工具的采购工作,统一中国石化行业充填工具采购技术要求,特制订本技术规范。
本技术规范适用于中国石化集团公司各下属企业及中国石化股份公司各分公司的充填工具采购。
1.范围本规范规定了防砂用砾石填充工具的分类及结构,规格,型号表示方法、技术要求验方法、检验规则,标志,包装,运输,贮存和安全要求。
本规范适用于油气水井防砂用砾石填充工具。
2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
SY/T5106 -1998 石油气田用封隔器通用技术条件SY/T 6327-2005 石油钻采机械产品型号编制方法HG/T2701 油气田用压缩(YS)式封隔器胶筒3.充填工具的型式与规格3.1充填工具型式根据充填工具封隔件的工作方式,充填工具有两种型式(见表1)。
3.2充填工具的规格充填工具的规格由工作压力、最大外径两组数据表示,分别符合表2、3的规定。
表2 工作压力系列表3最大外径系列两端对外连接螺纹一般采用上端为内螺纹、下端为外螺纹,可以与顾客商定连接螺纹。
3.3充填工具型号分类3.3.1充填工具分类充填工具分类内容见表4。
表4 充填工具分类内容3.3.2充填工具分类内容含义3.3.3 型号表示方法充填工具\□□-□□□□-□\□工作压力最大外径解封方式坐封方式固定方式型式代号丢手方式使用功能代号示例:充填工具\ RDK–Y441–152\35代表热采井用,采用双向卡瓦锚定、液压坐封、上提解封的压缩式充填工具,倒扣丢手。
最大外径152mm,使用工作压力(差)35MPa。
示例:充填工具\CYD–Z331-115\ 15代表采常规井用,采用无锚定结构、自封式、上提解封的自封式充填工具,液压丢手。
百良煤矿混合立井井筒探水、工作面及壁后注浆施工措施一、工程施工概况百良煤矿混合立井井深478m,井筒净径φ7.5米,表土及风化基岩段249m,井壁采用双层钢筋混凝土支护,井壁厚度750mm,钢筋采用20MnSiⅡ级钢筋,内外层竖筋直径为20mm,外竖筋间距为300mm,内竖筋间距为257mm,环筋直径25mm,间距为300mm。
基岩段采用素混凝土支护,支护厚度550mm。
砼强度等级为C45。
二、地层及水文地质1、地层根据混合立井井筒检查孔揭露地层从老到新依次为:上石炭统太原组(C3t)、下二叠统山西组(P1s)、下二叠统下石盒子组(P1sh)、上二叠统上石盒子组(P2sh)和第四系。
(1)上石炭统太原组(C3t)为区内含煤地层之一,岩性主要由石英砂岩、粉砂岩、石灰岩和煤层组成,并有少量砂质泥岩。
检查钻孔揭露厚度54.49米,埋深区间448.15-502.64m,井底清理硐室位于层厚20.5m的石英砂岩层中。
本组揭露地层自下而上分为两段。
①下段(K1-K2):岩性为铝土质泥岩,石英砂岩同,粉砂岩和K2灰岩,K2灰岩为两层含蜒科及腕足类化石并夹有粉砂岩该区标志层(K2)。
②上段(K2上顶-K3底)岩性为粉砂岩(常加石英砂岩条带),石英砂岩、砂质泥岩和煤层6号煤层。
检查孔6号煤厚0.80米。
(2)下二叠统山西组(P1s)为井田内主要含煤地地层,检查孔揭露厚度46.75米,埋深区间为401.5-448.15m,含煤3层,自上而下编号是3、4、5,井筒见煤深度为438.0m。
其中3号煤层厚0.60m,不可采;4号煤层较稳定,煤厚0.80m,可采。
5号煤层全区可采,煤层稳定为本区主采煤层,检查孔煤厚3.95米,煤层顶板深度为442.6m,顶板为厚1.2m的细砂岩,本组岩性为砂岩、粉砂岩、沙质泥岩为主,有少量石英岩,本组地层可分为三段:下段:主要由细粒砂岩、粉砂岩、沙质泥岩、石英砂岩和4、5号煤层组成,石英砂岩是5号煤层底板,为井田标志层(K3),与下伏地层整合接触。
封隔高压一次充填防砂技术及应用摘要:管内外充填是当前砾石充填防砂技术的发展趋向,封隔高压一次充填正是这样的一种防砂技术。
介绍了高压充填技术原理、工具结构及工作原理、施工程序,阐述了排量、压力等主要参数设计方法,介绍了在Turkmenistan油田A层以及单层老井、多层大井段井、新井新层、斜井和粉细砂岩井的应用效果。
该技术防砂有效期长,施工简单,施工周期短,充填效果好,能避免二次充填对油层的污染,能起到一定的解堵作用,便于后期处理,经济效益显著,值得推广应用。
关键词:封隔;高压;砾石充填;防砂;油井出砂是石油开采遇到的重要问题之一,每年要花费大量的人力物力进行防治和研究。
出砂不仅会导致油井减产或停产及地面、井下设备腐蚀;甚至会使套管磨损、油井报废。
随着油田的持续开发,注水不断加强,单井产液量不断上升,老油井的防砂越来越困难。
粉细砂出砂油藏、稠油出砂油藏的开发,出砂斜井的增多又给防砂技术提出了新的课题。
目前胜利油田已发展了各式各样的防砂技术,最具代表性的有金属绕丝筛管砾石充填防砂、敷膜砂防砂、复合防砂等。
这些技术对疏松砂岩油藏的开发起到了重要的作用,但都有局限性。
绕丝筛管砾石充填防砂在砂粒较粗、分选较好的地层使用,成功率高、有效期长,但由于充填砾石厚度小,难以挡住粉细砂,且在生产、作业过程中,充填层易被破坏,丧失防砂功能;敷膜砂防砂由于胶结强度高、挡砂效果好、不占井筒空间而得到广泛应用,但敷膜砂充填形成的人工井壁,与出砂岩层胶结部位脆弱,易老化,不利于大泵提液,防砂有效期短;复合防砂是一种很好的防砂方法,但成本高,施工复杂,液量降幅大。
针对上述情况,胜利油田有限公司胜通新科技开发中心研制出一种封隔高压一次充填防砂技术,采用FS—115(150)封隔高压一次充填工具与割缝筛管配套,携砂液以大排量将砾石带到油气井产层管外空洞和筛管与套管的环形空间,经沉积、压实,形成高效能挡砂屏障,达到防止油层出砂目的。
FR I ND OF MI L INDU STRY 开发与创新2007.N O .13化工之友砾石充填防砂以其适应性强、防砂有效率高、有效期长而得到广泛的应用。
但是,目前现河油田在用充填工具存在施工过程中全井套管承受高压、液流通道小、丢手工序在充填施工后的问题,因此对油田高含水开发过程中套管缺乏保护,防砂后丢手易发生丢不开的现象。
研制了一种新型充填工具,施工过程无套压、先期丢手、大通道,实现底部筛管充填、地层挤压充填、环空充填多功能一体化。
现场应用表明,该工具结构合理,使用方便,性能稳定可靠[1]。
1工具的结构、工作原理及性能特点1.1结构多功能无套压充填工具由封隔系统、离合系统、充填系统三部分组成。
其工具结构见图1。
1.2工作原理1.2.1坐封工具按设计下入井内,从油管打液压依次剪断防冲剪钉、锚定剪钉、座封剪钉,充填外套压缩胶筒,达到一定值后卡簧件挂在卡簧套的锯齿形的环槽内,防止胶筒回弹复位,保持压缩扩张状态,密封油套环空。
1.2.2丢手井口正转油管使离合螺母退开实现充填系统与封隔系统分离。
1.2.3充填(1)底部信号筛管充填上提管柱40c m ,井口开泵。
液体由油管进入,经底部筛管返至油套环空流出地面。
加砾石充填。
使砾石把底部信号筛管填充满后。
充填压力上升。
(2)地层挤压充填下放充填工具40c m 至原位,此时充填系统返液口关闭,砾石通过地填孔挤入地层,实现地层挤压充填。
(3)筛套环空循环充填地层充填完成后,扩散压力,上提充填系统1m ,进行筛套环空循环充填。
(4)反洗筛套环空循环充填完成后,上提充填系统3—5m ,反循环冲洗出管内剩余砾石,起出充填系统。
1.3技术参数根据现河油田油井常用套管规范设计了适用于7//套管的Ф5规格的工具,以满足目前油田部分油井的防砂需要。
工具规范见表1。
1.4性能特点(1)该工具集丢手器、锚定器、密封器、液体转向器于一体,实现了先丢手而后底部信筛充填、地层挤压充填、环空充填防砂一次完成。
WT-150(114)热采高压一次充填工具
W T热采高压一次充填工具是胜岛石油机械厂通过对作业现场现有充填工具的了解,研制开发了解,研制开发了将GYT高压一次充填工具及WT热采一次充填工具两者融为一体的新型充填工具。
它采用液压原理使热采密封件座封,封隔油套环空,再打开充填通道,经一次充填压结实,形成高校能,大半经的挡沙屏碍。
该装置设计了独特的正转倒口丢手机构,可保证顺利丢手和起出。
降低砾石充填防砂作业成本、提高充填质量,增加经济效益的新技术。
一、型号说明
二、使用说明
1、通井:下入热采高压一次充填装置之前应用φ150/φ118通井规通井至人工井底,并清洗干净。
2、刮管:下相应套管直径的刮管器刮至油层底部10-20cm。
3、下热采高压一次充填装置:下井前检查装置,确保无损坏。
下接头与割缝管等防水器材连接;上接头与油管连接,在上扣时,注意打好背钳,防止发生倒扣丢手。
下井中要平稳操作,下放速度不超过20m/min.
4、座封:装置下到预定位置后,用清水正洗井1~2周,上提管柱使悬挂器上平面距大四通上平面约35cm/1000m,记录此时悬重,从油管内投入φ35(28)钢球一只,待20分钟后用水泥车小排量座封,座封压力与稳定时间按以下程序操作:6MPA、8PA、10PA各稳压2分钟。
稳压各点能够使热采密封件充分密封,锚牙充分锚定。
5、开启充填通道:继续升压力至压力突将为零,此时球座打下,座封完成,充填通道开启。
6、装井口:装全上紧全套250型井口采油树。
7、正充填(1热采环填):正挤清水排量400L/min,检查充填通道是否畅通,待正常后,循环至套管返水,泵压稳定后,开始加砂充填,砂比为5~15:100(体积比)。
按标准排量最终充填泵压达到预定标准。
正充填(2热采高压充填):正挤清水排量≥1000L/min,检查充填通道是否畅通,待正常后,循环至套管返水,关闭套管阀门,泵压稳定后,开始加砂充填,砂比为5~15:100(体积比),排量1.0-1.5m3/min,最终充填泵压达到预定标准。
8、反洗井:从套管内泵入清洁液体,洗出油管内多余的砾石,洗净为止。
9、丢手:充填完成后,上提管柱至原负荷,正转油管柱15~25圈倒扣丢手,确认倒开后上提管柱,充填通道自动关闭,当丢手部分起出留井鱼顶后,方可用正常速度起钻。
10、捞割缝管:当起出热采高压一次充填装置后,留井鱼项为31/2TBG27/8TBG母扣,外径为110mm(89mm)的安全接头,可套铣或下31/2TBG27/8TBG滑键式分瓣捞矛打捞割缝管。
三、注意事项:
1、下井油管必须清洗干净,丈量准确,并且无裂纹、刺漏及浓度腐蚀等缺陷,以防止打压座封过程中油管漏失。
2、连接热采高压一次充填装置时,本体部分不允许正转。
3、中途洗井时,压力应小于4.5MPa,以防中途座封。
4、热采高压一次充填装置座封位置应避开套管接箍。
5、起下管柱时,要平稳操作,下放速度不得超过20m/min。
严禁猛提猛放,防止剪钉提前剪断,工具无法座封。
6、座封时,若液面低于井口,每降低100m,相应座封压差降低1MPa。
7、搬运过程中要注意保护密封件和两端螺纹。
8、起出热采高压一次充填装置后,若卸下分瓣捞矛,可用管钳反转分瓣捞矛,同时用直径12mm~16mm螺栓或棒对准打捞接头的圆孔,即可使打捞接头不随分瓣捞矛转动而卸开。
四、技术参数
WT热采高压一次充填工具作业指导书
1、下热采高压一次充填装置:连接时注意打好背钳,防止工具转动发生倒扣丢手,下放速度要平稳。
2、座封:上提管柱使悬挂器上平面距大四通上平面约35cm/1000m,记录此时悬重,从油管内投入Φ35(28)钢球一只,20分钟后用水泥车小排量座封,座封压力与稳定时间按以下程序操作:6MP、8MPa、10MPa各稳压2分钟。
稳压使热采密封件充分密封,锚牙充分锚定。
3、开启充填通道:继续升压至压力突降为零,座封、锚定完成,充填通道开启。
4、装井口:装全上紧全套250型井口。
5、正充填(1热采环填):正挤清水,检查充填通道是否畅通,待正常后,循环至套管返水,泵压稳定后开始加砂充填。
正充填(2热采高压充填):正挤清水,检查充填通道是否畅通,待正常后,循环至套管返水,关闭套管闸门,泵压稳定后开始加砂充填。
6、反洗井:从套管内泵入清洁液体,洗净油管内多余的砾石。
7、丢手:充填完成后,上提管柱至原负荷,正转油管柱倒扣丢手,倒开后起钻。
注:1.起下管柱时要平稳操作,下放速度不得超过20m/分钟。
严禁猛提猛放,防止剪钉提前剪断,工具无法座封。