江汉采油工艺技术.ppt

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1、江汉采油工艺技术,井下工具及管柱,第一部分,目 录,一、概况二、江汉井下工具及配套管柱技术,一、概况 1、江汉采油院简况 地处美丽富饶的江汉平原腹地、位于318国道、宜黄高速公路及襄（樊）、岳（阳）干道的交叉地，距武汉、荆州分别仅2小时和1小时汽车路程，水路陆路交通十分便利。职工:355人,技术干部:239人(67%),高中级职称:126人(35%)拥有五个工程技术研究所；九个试验室（程控油水浸）；九大配套技术（科研成果330多项）。管理上通过Q/E/HSE三位一体认证。,一、概况,2、从事采油机械及井下工具方面研究的机构,科 技 成 果(井下工具部分),九十年代以来,一、概况,耐温系列 90

2、，120，135，150,180耐压系列 15，25，35，60，80，100 MPa尺寸系列 80，95，100，105，110，114，136，146，148，152,160,175,185mm,一、概况,3、配套系列及适用范围,所研究的工艺管柱及配套工具可适用于以下井筒系列：常规井：5、51/2、7 in套管井 变形井：5、51/2、7 in套管缩径井 小套管井：4、4 1/2 套管井 特殊套管井：65/8、85/8、95/8in套管井 以及各种复合套管井、侧钻井、套管 加深井、裸眼井及各种定向井等。,一、概况,3、配套系列及适用范围,1、注水配套工艺技术2、堵水分采工艺技术3、酸化压裂

3、工艺技术4、特殊套管井开采工艺技术5、机械采油配套工艺技术6、插管封隔器与多功能生产管柱7、找窜找漏管柱,二、江汉井下工具及配套管柱技术,1、注水工艺管柱技术,江汉采油工艺研究院针对(1)套管保护、(2)斜井注水、(3)变形井注水、(4)高温高压注水、(5)超高压注水等各种分层注水管柱及配套工具进行了研究。尤其是在深井、低渗透井、斜井和高温高压分层注水工具及管柱研究方面，取得了较大的发展与完善。目前已在吐哈油田、青海油田、冀东油田、河南油田、中原油田、江苏油田、胜利油田、江汉油田等获得了广泛的应用，每年现场使用在800井次以上，工艺成功率达到98%.,油套保护分注技术,(2)套管变形井分注管柱

4、,套管变形分注管柱是由105系列（或110系列）小直径封隔器、偏配、952-1凡尔组成的封隔器级数与注水层数相同的分注管柱。,(3)斜井分注管柱,井斜45度,(3)斜井分注管柱,斜井分层注水管柱现场应用情况,该管柱在江汉马王庙油田的马36斜4-2、马36斜5-41等20多口斜井进行成功应用。其中最大井斜为45.5度，注水压力为22MPa，平均工作寿命达到11个月以上，最长寿命达到1年半以上。,(4)超高压分注管柱,坐封球座,(5)新型分注管柱工艺技术,集成式注水管柱（同心、偏心）免投捞分注管柱恒流定量注水管柱,随着各油田开发的深入。,集成式注水管柱,偏心注水管柱快速投捞工艺技术示意图,Y341

5、-11455深井注水封隔器,PSF1144620QS-A桥式偏心配水封隔器,油管,952-1循环凡尔,筛管,丝堵,注水层,注水层,注水层,注水层,PSF1144620QS-A桥式偏心配水封隔器,用于控制注水流沿着规定的流道注入不同的注水层，提供注水通道，容纳堵塞器。同时起封隔密封套管作用。,QTL442320JZ桥式偏心减载投捞器,减载投捞器上设有泵阀、活塞、滑杆、泵筒、打捞头，在打捞时它的外套可支撑在桥式偏心配水封隔器上。通过钢丝提放，带动直径很小柱塞，加压给三级大活塞，可增加对堵塞器的拉拔力，直到堵塞器拔出桥式偏心配水封隔器。从而消除了钢丝被提断或芯子打捞不出的可能性。,下管柱。油管内蹩压

6、坐封。反洗井合格。下入桥式偏心减载投捞器，打捞堵塞器。根据配注量，下入桥式偏心减载投捞器，投入堵塞器。待压力、注入量平稳后，下入测试密段。由下至上逐层进行测试。起管柱。,施工工艺及管柱工作原理,管柱结构,ZYF11448BP自验可洗井封隔器,免捞死嘴偏心配水器,油管,952-1循环凡尔,筛管,丝堵,新型分注管柱及配套技术主要由免捞死嘴偏心配水器、自验可洗井封隔器、952-1循环凡尔、筛管及丝堵等工具组成。,注水层,注水层,免投捞分注管柱,免投捞配水工作筒,采用配水器在工作筒中设计水嘴开启机构，下井前关闭，封隔器坐封后打开，实现了配水器带水嘴（包括空嘴）下井坐封封隔器，不用投捞调配即可分注，省去

7、了测试前的投捞更换死嘴工作，简化了投捞测试工艺。,三、总体研究报告,恒流定量注水堵塞器,主要技术指标1)流量范围：1060m3/d2)密封段外径：20mm3)最大外经：22mm4)最高注水压力：20MPa5)流量控制误差：106)使用环境：常规堵塞器相同。,1、注水配套工艺技术2、堵水分采工艺技术3、酸化压裂工艺技术4、特殊套管井开采工艺技术5、机械采油配套工艺技术6、插管封隔器与多功能生产管柱7、找窜找漏管柱,二、江汉井下工具及配套管柱技术,2、堵水分采工艺技术,机械堵水管柱,常规机械堵水管柱,可调层机械堵水管柱,可取平衡式,可钻插管式,堵水封隔器,桥式配产器,筛管丝堵,堵水封隔器,安全接头

8、,整体式堵水管柱,平衡式堵水管柱,电动开关找堵水管柱,电动开关找堵水一趟管柱,电动找堵水开关及开关仪,用途及范围：用于油水层不明确油井进行不动管柱找水和堵水，但不适用套管漏失井。特点：该管柱将找水、堵水、采油结合于一体，封隔器可在坐封时直接验封，通过地面向套管加液压控制井下液压开关器的开启状态，从而实现开采层位与封堵层位的转换，可反复调层。主要技术参数 坐封压力：15MPa 工作压差：35MPa 工作温度：150 调层层数：3层 调层压力：7.5/9/12/15MPa 解 封 力：10-15kN,液压调控找堵水一趟管柱,1、注水配套工艺技术2、堵水分采工艺技术3、酸化压裂工艺技术4、特殊套管井

9、开采工艺技术5、机械采油配套工艺技术6、插管封隔器与多功能生产管柱7、找窜找漏管柱,二、江汉井下工具及配套管柱技术,3、酸化压裂工艺技术,针对本油田的特点，我们研究了多种压裂封隔器及其配套的酸压管柱，目前在用的有：（1）Y241封隔器为主的分层酸化压裂管柱（2）Y341封隔器为主分层酸化压裂管柱（3）负压排酸管柱（4）祼眼井酸压管柱,1）、下层和任一层酸化压裂管柱,1）、下层和任一层酸化压裂管柱,用途及范围：主要用于深井酸化或压裂下层。特点：该管柱油管加压坐封，油管泄压解封，施工简便，安全可靠。主要技术参数 工作压差：100MPa 工作温度：150,1）、下层和任一层酸化压裂管柱,用途：主要用

10、于有针对性的任意油层进行酸化或压裂施工。特点：该管柱能够具有针对性地对任意需要酸化压裂的油层进行施工，而其它层位不受影响，不仅耐高温高压，而且可以进行反洗井排酸或冲砂。主要技术参数 坐封压力：15MPa 工作压差：80MPa 工作温度：150 反洗井排量：30m3/h 解 封 力：20-25kN,下层和任一层酸化压裂管柱,深井酸化压裂管柱在塔里木、玉门、青海、中原和长庆等油气田用于酸化、压裂施工，共在现场试验使用了190多井次，工具最深7026.5m，承受最高温度163；封隔器处最大井斜71度，最高施工压力为107MPa；玉门青西2-2井于2002年酸压后日产油160吨，持续2年多时间。现场应

11、用做到了管柱下得去、坐得住、封得严和起得出,工具性能优良,施工成功率高,施工效果显著。,深井、超深井高温高压酸压管柱现场应用情况,2）、分层酸化压裂管柱,分层酸化压裂管柱现场应用,该分层酸化压裂技术在江汉、中原、玉门、长庆、胜利等油田进行了87井次的现场应用，下入的最大深度为3889.9m，油层中部最高温度为143，最高工作压力为81.3MPa,施工排量达到4.6m3/min。,典型井例：苏36-11井气井分压 苏36-11井是长庆油田苏里格气田2003年开发的评价井，2003年10月对气层改造，一次下入可连通分层压裂管柱，封隔器下入位置分别为3325.0m和3335.5m。首先压裂下层，破胶

12、压力为56.9MPa，排量为2.8m3/min，砂比为27.9%；接着压裂上层，破胶压力为56.0MPa，排量为2.8m3/min，砂比为24.9%。投产后目前天然气产量4.3104m3。,接球器,油管,封隔器,封隔器,负压发生器,3）、负压排酸管柱,替酸器,4）、裸眼井酸压管柱,用途及范围：主要用于裸眼井的酸化或压裂施工。特点：该管柱能够具有针对性地对裸眼井段进行酸压。该管柱油管加压坐封，上提管柱解封，施工简便，安全可靠。主要技术参数 工作压差：80MPa 工作温度：150,1、注水配套工艺技术2、堵水分采工艺技术3、酸化压裂工艺技术4、特殊套管井开采工艺技术5、机械采油配套工艺技术6、插管

13、封隔器与多功能生产管柱7、找窜找漏管柱,二、江汉井下工具及配套管柱技术,4、套管变形井措施工艺管柱技术,1)、套管变形井分注管柱,用途：用于套管变形注水井分层注水。特点：该管柱由Y341型小直径注水封隔器和偏心配水器组成，可通过变形井段封隔未变形井段套管，工具内径不变，采用常规井投捞测试配注技术。主要技术参数 套管规格in：51/2 7 外 径mm：105/110 136 内 径mm：48 50 坐封压力MPa：15 15 工作压差MPa：25/30 25 工作温度：135 135 反洗排量m3/h：20/30 30 解 封 力kN：15-20 15-20,4、套管变形井措施工艺管柱技术,2)

14、、套管变形井堵水管柱,用途：用于套管变形油井堵水采油。特点：该管柱由Y341型小直径堵水封隔器等工具组成，可通过变形井段封隔未变形井段套管，能对任意层进行封堵。主要技术参数 套管规格in：51/2 7 外 径mm：105/110 136 内 径mm：40 50 坐封压力MPa：15 15 工作压差MPa：20/25 25 工作温度：135 135 解 封 力kN：15-20 15-20,4、套管变形井措施工艺管柱技术,3)、套管变形井酸压管柱,用途：用于套管变形井酸化压裂。特点：该管柱由Y241型小直径封隔器等工具组成，可通过变形井段封隔未变形井段套管。主要技术参数 套管规格 in：51/2

15、7 外 径 mm：105/110 136 内 径 mm：40 50 坐封压力MPa：20 15 工作压差MPa：30/40 50 工作温度：135 135 解 封 力kN：15-20 15-20,4、套管变形井措施工艺管柱技术,1、注水配套工艺技术2、堵水分采工艺技术3、酸化压裂工艺技术4、特殊套管井开采工艺技术5、机械采油配套工艺技术6、机械防砂管柱及配套技术7、插管封隔器与多功能生产管柱8、找窜找漏管柱,二、江汉井下工具及配套管柱技术,5、机械采油配套工艺管柱,用途：用于有杆泵抽油。结构特点：该管柱主要由油管锚、油井热洗井封隔器、抽油杆防脱器、抽油杆扶正器、自动调心盘根盒、可调悬挂器等配套

16、工具组成。具有提高泵效、可热洗井而不污染油层、防止柱塞及杆管偏磨等特点，从而达到提高产油量，延长检泵周期的目的。,5、机械采油配套工艺管柱,2)、防砂卡斜井抽油泵,用途：主要用于高含砂量、斜井深抽的抽油井。结构特点：该泵是一种长柱塞、短泵筒结构，能有效地防止砂粒进入泵筒与柱塞之间的密封间隙。设计有沉砂外套、泄油器、柱塞旋转装置。具有防砂埋、砂卡、泵筒和柱塞偏磨；提高泵效、减少抽油杆柱断脱、延长检泵周期等特点。,5、机械采油配套工艺管柱,利用该高效井底抽砂泵在无特种车辆配合及无液体循环情况下，能够达到彻底清除井底沉砂的目的，特别是清除负压吸水井井底沉砂，同时，也彻底取代了原需泵车和罐车等设备配合

17、的传统的水力循环冲砂工艺，大大节约了冲砂时间，降低了冲砂成本，且解决了冲砂液污染油层和地面环境等问题。,途用：主要用于清除油井、特别是负压吸水较为严重的油井井底沉砂。结构特点：该泵由钢丝绳、抽砂泵、沉砂尾管组成。不需要配置液体循环系统，对油层、地面无污染，不仅能彻底清除井底沉砂，而且效率高、成本低。主要技术参数 冲 程：5m；泵挂深度（钢丝绳）：2500m；最大外径：108mm；最大抽砂量：0.5m3。,3)、高效井底抽砂泵,5、机械采油配套工艺管柱,4)、油管锚,油管锚主要用于深抽管柱的锚定，对管柱施加预拉张力，以消除其纵向伸缩及弯曲，平均提高泵效可以达到10%以上，降低抽油机能耗，减轻抽油

18、杆与油管之间的摩擦，减少杆管断脱和漏失，延长检泵周期，增产降耗显著。,5、机械采油配套工艺管柱,4)、油管锚技术参数,5、机械采油配套工艺管柱,5)、螺杆泵锚定器,应用范围：螺杆泵锚定器主要用于锚定螺杆泵生产管柱，以消除管柱的径向旋转，防止油管脱扣。特点：螺杆泵油管锚无任何密封件，不受温度影响，连接在螺杆泵的底部，螺杆泵工作时自动锚定管柱，防止油管脱扣，停泵后自动解卡，无须其他任何操作，使用方便、可靠。,5、机械采油配套工艺管柱,5)、螺杆泵油管锚技术参数,5、机械采油配套工艺管柱,6)、油井洗井封隔器,应用范围：用于抽油机井周期性的洗井施工及其它措施洗井施工。特点：该装置连接在抽油管柱的底部

19、，可以阻止洗井液倒灌油层，保护油层不受污染，解除泵筒及油套管壁的结蜡、结垢，减少油流阻力，延长油井的生产周期。,5、机械采油配套工艺管柱,7)、抽油杆脱节器,用途：主要用于抽油杆柱与抽油泵柱塞的对接，保证抽油泵的正常抽汲。检泵时，实现抽油杆柱与抽油泵柱塞的脱开，以保证抽油杆的顺利起出。使用特点：将脱接器的主体联接于抽油泵柱塞上与抽油泵和油管一起下入井内，再将弹簧爪接在抽油杆的下端并随抽油杆一起下入，利用常规碰泵的方法实现自动对接，脱接时，起杆柱带动脱接器向上运动到释放接头后，弹簧爪脱出滑套，脱接器的主体随柱塞一起落回泵筒，弹簧爪随杆柱一起起出。该脱节器操作简单，强度高。,5、机械采油配套工艺管

20、柱,8)、抽油杆防脱器,抽油杆防脱器主要用于防止抽油杆柱脱扣，延长检泵周期。当杆柱承受正转扭矩作用时，单向机构自动锁紧而将上接头与芯轴联为一体不发生相对转动，从而将正转扭矩传递给整个杆柱进行上扣和予紧，当杆柱承受反转扭矩作用时，单向机构自动分离，上接头与芯轴发生相对转动而将反转扭矩消除以防杆柱脱扣。,5、机械采油配套工艺管柱,用途：用于清除抽油井杆管结蜡、结垢。结构特点：该管柱主要由抽油杆刮蜡器、油管管外刮油器、管内除垢器、管内清洁器、管外泄油器等配套工具组成。具有起管柱时自动清除抽油杆和油管内外的结蜡结垢。操作简便可靠，能够减少油井污染。,9)、抽油井杆管清洁技术,5、机械采油配套工艺管柱,

21、5、机械采油配套工艺管柱,9)、抽油井杆管清洁技术,2)、油管刮油封井器,用途：用于清除油管外壁的结蜡、结垢。主要技术参数：工作压力:12 MPa 连接规格：250型井口,5、机械采油配套工艺管柱,9)、抽油井杆管清洁技术,5、机械采油配套工艺管柱,9)、抽油井杆管清洁技术,5、机械采油配套工艺管柱,9)、抽油井杆管清洁技术,1、注水配套工艺技术2、堵水分采工艺技术3、酸化压裂工艺技术4、特殊套管井开采工艺技术5、机械采油配套工艺技术6、插管封隔器与多功能生产管柱7、找窜找漏管柱,二、江汉井下工具及配套管柱技术,7、插管封隔器与多功能生产管柱,坐封丢手,施工时，将坐封工具与封隔器连在一起，下入

22、井内至设计深度，油管内投球蹩压，坐封封隔器并丢手。,7、插管封隔器与多功能生产管柱,利用插管密封总成操作单向开关，使其呈开、关状态，无需下入其它辅助工具，简便灵活。,下插管密封总成,7、插管封隔器与多功能生产管柱,解封时，下入解封打捞器抓住封隔器后正转油管使封隔器解封，并起出封隔器。,解封打捞,7、插管封隔器与多功能生产管柱,1、注水配套工艺技术2、堵水分采工艺技术3、酸化压裂工艺技术4、特殊套管井开采工艺技术5、机械采油配套工艺技术6、插管封隔器与多功能生产管柱7、找窜找漏管柱,二、江汉井下工具及配套管柱技术,7、找窜找漏管柱,用途：主要用于找漏找窜。结构特点：该管柱油管内蹩压，通过节流产生

23、的压差坐封封隔器，油管卸压解封封隔器，可以一趟管柱多次重复施工找窜，施工简便，安全可靠。主要技术参数 套管规格in：51/2 7 外 径mm：114 148 内 径mm：50 62 坐封压力MPa：1.5 1.5 工作压差MPa：25 25 工作温度：135 135 解封方式：油管卸压,1)、液压坐封找漏找窜管柱,8、找窜找漏管柱,用途：主要用于找漏找窜。结构特点：该管柱转油管（或上提下放管柱）坐封封隔器，上提管柱解封封隔器，可以一趟管柱多次重复施工找窜，施工简便。主要技术参数 套管规格in：51/2 7 外 径mm：114 150 内 径mm：58 75 坐封方式：转油管或提放管柱 工作压差MPa：25 25 工作温度：135 135 解封方式：上提油管,2)、机械坐封找漏找窜管柱,8、找窜找漏管柱,