新型机械验套工艺技术及应用

李慧敏　肖秋梅

一 、封隔器找漏工艺现状及存在问题

封隔器找漏工艺就是将封隔器及其它配套工具下入井内，利用封隔器将可能漏失的井段卡住，根据找漏目的从油管或套管内打压，通过压力变化来确定漏失情况，在目前的技术条件下，封隔器找漏施工简单，结论准确可靠，成功率高，是一种有效的找漏方法。

1.封隔器找漏工艺现状

胜坨油田现场作业常用双水力压差式封隔器（K344系列）或Y221和Y111封隔器组合找套管漏失点的上下界。常用验漏管柱主要由两级K344封隔器（或Y221- 1 -Y111封隔器）和空心配水器等组成。按照如图1所示工具连接顺序将验漏管柱下入预验漏井段，从油管内正打压，通过油管内液体压力变化情况判断套管是否存在漏失点。

2.封隔器找漏工艺存在的问题

根据找漏成功率及找漏使用封隔器的实际情况，发现找漏施工工艺存在以下问题：

2.1现场施工K344封隔器找漏时油管液柱压力释放不出去，上提管柱胶筒不能收缩解封，在上提或下放管柱过程中造成K344封隔器胶筒与套管摩擦而破损，使找漏工作不能继续进行，单井验漏施工需要用多趟管柱和数个封隔器，造成找漏费用增加，延长单井施工周期。

2.2 Y221与Y111封隔器通常在反复上提下放座封与解封过程中，胶筒也同样经受不住考验，易损坏，一般只能验证一至二个漏失点，同样需要用多趟管柱和数个封隔器，影响了生产和效益。由于浅部套管（800m以内）找漏时，压缩式封隔器无法满足坐封重力，用该工艺找漏时无法应用。

2.3虽然皮碗式封隔器对浅部套管找漏成功率较高，但是它只适合于浅部套管找漏。深部套管找漏时，胶筒与套管壁始终处于过盈配合，磨损严重，不易长期密封，无法判断套管是否漏失。

因此，需要研制一种新型的封隔器，使胶筒反复座封、解封均不会损坏，做到单井反复找漏。同时可以对套管深浅部都可以找漏。这就需要对封隔器找漏工艺做进一步的探讨。

二、新型封隔器找漏工艺技术及其应用

针对封隔器找漏工艺存在的问题，设计研制了新型验套装置，并在多口找漏施工井上试验取得了显著效果。

1.新型验套装置结构

新型验套装置主要由上工具和下工具组成，上工具主要由压力平衡机构和上封隔器组成，下工具主要由换向节流机构和下封隔器组成。

2.工作原理

2.1压力平衡机构的作用原理

压力平衡机构作用是试压油管和验漏时关闭油套连通，在提下管柱时打开油套连通，平衡油套压力，而且帮助封隔器解封。原理是利用装在机构中的平衡阀在油套压差大于4MPa时，阀球下压弹簧关闭油套连通阀口，在油套压差小于4MPa时弹簧顶开阀球打开油套连通阀实现油套连通。

2.2换向节流装置的作用原理

换向节流装置作用是在对套管进行验漏时能打开工具中心管侧孔实现油套连通。需要试压油管时关闭工具中心管侧孔。原理是当加液压于装在中心管与下接头之间的活塞上时，活塞推动中心管上的转环和限位销由中心管上的短轨道下死点运动到上死点，并保持封闭状态，使封隔器坐封。然后油管泄压，限位销在弹簧力作用下由短轨道上死点运行到长轨道下死点。当再次打压时，活塞带动限位销在长轨道中运行并自动打开中心管侧孔，实现油套连通，达到验漏目的。如此反复操作进行多井段验漏。

2.3工作原理

装置按自下而上顺序：常开式底球+下工具+油管（根据验漏需要）+上工具+油管，下至找漏位置。从油管打压，在压力大于4Mpa时压力平衡机构关闭，继续加压10-15Mpa时稳压观察压力有无下降，压力下降说明油管漏失，需提出管柱查找漏失油管，压力不降说明油管完好，可以继续施工。释放油管压力，从油管继续打压，压力大于4MPa时封隔器座封，液体通过换向节流机构验证套管是否漏失；释放油管压力，当油套液柱差小于400米时，压力平衡机构打开，胶筒恢复原状即可进行下一井段验漏施工。当油套液柱差大于400米时，压力平衡机构无法打开，胶筒处于座封状态，需要从套管加入液体使油套液柱差小于400米，使平衡机构打开，封隔器解封继续下一段套管验漏施工。

3.主要技术参数

表1 新型验套装置主要技术参数

4.技术特点

4.1装置采用自动平衡油套液面机构，使胶筒恢复原状，有效提高装置胶筒的使用寿命，节省封隔器和减少验漏管柱次数，缩短施工周期，且验漏结果准确可靠。

4.2胶筒采用双层加钢网机构，有效提高了胶筒的耐压能力，改善了胶筒肩部受力延长胶筒的使用寿命和密封的可靠性，胶筒反复胀封、解封均不会损坏，适合单井反复找漏。

4.3采用自换向节流机构，可在找漏前先验证油管是否漏失，能够首先排除因为油管漏给地面操作人员造成的误判，提高验套成功率。

5.应用效果

新型验套装置自研制成功后，在胜坨油田共应用50余井次，施工一次成功率达90%以上，无论对于浅部套管找漏、还是深部套管找漏，该艺都具有很好的适应性，解决了验套施工一次成功率低的问题。

三、结论与建议

1.新型验套装置是依靠水力扩张座封，胶皮磨损相对较小，具有座封方便、使用频率高的特点，找漏施工快捷、高效。同时可以减少下封次数，缩短了施工周期，提高了作业队经济效益。

2.建议封隔器找漏之前，作业队要认真执行通井、刮管工序，确保套管无弯曲缩径等情况，并保证套管壁干净，无结垢、死油、结蜡，确保封隔器座封时胶皮完全密封。下封速度要严格控制，封隔器找漏施工要细要稳要准，对不同点段找漏，设法保持标准一致，记录好施工泵压、排量等，以便进行综合对比判断。

参考文献

[1]连经社，张武威，高国强，崔洁.《胜坨油田采油工艺技术》.北京：中国石化出版社.2004：7-80164-496-4.

[2]《井下作业技术数据手册》编写组 .井下作业技术数据手册 .北京：石油工业出版社，2000.