插管分层挤堵工艺的研究与应用

插管分层挤堵工艺的研究与应用

王玉波

中原油田分公司濮东采油厂 河南濮阳 457001

摘要:在油田开发过程中，为减少出水层、出砂层等层间的相互影响，需要对生产层以外的层系进行封堵。分层挤堵作为化学堵水工艺的手段之一，在前些年的应用过程中存在着一定的不足与风险，以往的分层挤堵工艺常采取下顶封挤堵工艺，该工艺存在施工风险高、封堵效果不理想等因素的制约，未得到有效推广应用。因此开展了插管式分层挤堵工艺的研究与应用。

关键词：分层挤堵、工艺、化学堵水、封堵

1 插管式封隔器结构的设计

1. 1. 工作原理

插管式封隔器与输送工具入井后投球打压座封及脱开。再下入密封插管，使插管底部顶在活瓣锁套阀底部台阶上，加压使锁套阀的内套及活瓣爪下行，活瓣爪卡在插管的卡槽内，当锁套阀的内套行至插管式封隔器底部，这时，插管循环孔、锁套阀内套通孔、桥塞底部通孔相通，使油管与桥塞以下形成通道。施工结束后，上提插管，由于活瓣爪卡在插槽内，使得锁套阀内套也随之上行，当活瓣爪被提出锁套阀内套时，自行张开与插管脱开。提出管柱，活瓣锁套阀又堵死了工具下接头的孔眼，实现了插管式封隔器上下通道的断开。

图1：座封工具

1. 2. 技术参数

型号 KFQSC-80-50/ KFQSC-114-70

外径 ：80mm/114mm 长度：784mm/1009mm 工作压差：50MPa/70MPa

工作温度：120/150/180℃ 解封载荷：10-40KN/40-60 KN

1. 3. 挤灰

将封隔器挤灰工具连接于挤灰管柱上，然后将封隔器挤灰工具下入井内。封隔器挤灰工具进入挤灰桥塞主体内，推动铜滑套向下运动，当铜滑套的挤灰孔与桥塞本体的挤灰孔相连通时，即可开始挤灰，挤灰完毕后，上提封隔器挤灰工具，封隔器铜滑套回到起始密封状态。

图2：封隔器插管

解封：用专用的封隔器打捞工具下井即可解封起出封隔器。

1. 4. 优点及不足

①承压能力高，能达到40MPa以上；

②挤堵完成后无需起管柱，可严格控制塞面；

③施工出现异常时，压力突然升高等情况，可直接拔出插管，底部通道关闭实现密封，确保管柱安全及封堵效果。

不足：施工工序复杂。

1. 5. 特点：

灵活的坐封方式：液压坐封工具送进、坐封；

准确的坐封控制：坐封力由张力环控制，保证桥塞坐封安全可靠；

可靠的防卡设计：瓦部分采用内置式卡瓦结构；

独特的锚定机构：有良好的双向承压能力，可适用于各种级别的套管；

安全的解封机构：解封按锁定机构、密封机构、卡瓦机构的顺序逐级进行。

2 插管封隔器打捞工具的配套

由于在打捞过程中，井内杂质未冲洗干净，在桥塞上方堆积，灰造成打捞上提解封过程中卡管柱。为避免这一现象出现，配套专用打捞工具。并从设计上规范封隔器打捞工艺操作标准，规范操作，大大提高了打捞成功率。

打捞工具特点：一是具有拨叉结构，实现鱼头上部的简单清理，

二是具有洗井通道，实现封隔器打捞后的洗井。实物图如图4所示。

图3：封隔器打捞工具

3 现场试验

井例1：H5-C182

2020年1月20日该工艺在H5-C182井一次性试验成功，H5-C182因固井质量较差，无法满足下步开发要求，需对下部层位二次固井，通过该工艺的挤堵施工，达到了良好的固井效果。H5-C182井为胡5块一口侧钻井，固井质量差，决定补工程孔二次固井，下4寸套水泥承留器至2325m保护上部生产层S3中4.5，2237.8-2285.8m，7.7m/8n实施分层挤堵二次固井。挤入堵剂15m3，最高施工压力22MPa，清水顶替到位后起出插管，关井候凝24h，打捞出承留器钻塞，测固井质量合格。

井例2：Q10

Q10为庆祖集一口长停井，按长停井封井要求下入插管式封隔器挤堵，封隔器深度为2200m，封堵层位S3下13.19.20，2263-2641.2m，15.1m/7n，挤入堵剂15m3，顶替清水2.4m3后，还剩余4.2m3堵剂未出油管，施工压力突升至38MPa，为保障管柱安全，立即停止施工，上提管柱从封隔器中拔出插管，封隔器自动关闭，由插管反洗出油管内全部堵剂，施工管柱安全无事故，堵剂因封隔器关闭无法返吐，保障了封堵效果。

4 现场应用

共实施13井次，措施一次成功，均验效合格，其中生产油井3井次，累增油98t。长停井封井治理10井次，封堵效果良好。

5 结论与认识

5.1项目实施前分层挤堵工艺较单一且风险较高，该工艺的实施提高了措施安全性和封堵效果。丰富了分层化学堵水手段,避免了意外情况造成的卡管柱与堵管柱施工风险。

5.2 通过对封隔器本体和打捞器的改进，大大降低了施工风险。

5.3预留塞面得到了严格控制，降低了钻塞劳动强度与成本。

5.4该工艺在长停井封井措施中的实施，丰富了高压、大跨度等井的封堵手段，且提高了封堵效果及施工的安全性，并做到封堵双保险。