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1、化工設(shè)計(jì)通訊石油工程第42卷第12期ChemicalEngineeringDesignCommunicationsPetroleumEngineering2016年12月遇水自膨脹管外封隔器的研制與應(yīng)用劉豐克(中國(guó)石油川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶固井公司,陜西西安?710200)摘 要:水層異常活躍、油井含水上升過(guò)快是制約油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要因素,確保有效分段封隔是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。急需研制操作簡(jiǎn)單、可靠性高、應(yīng)用范圍廣的遇水自膨脹管封隔器,通過(guò)技術(shù)參數(shù)制定、膨脹原理與影響因素研究、材料制備優(yōu)選、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的有效開(kāi)展,使得各項(xiàng)技術(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,從而完全
2、滿足固井完井與控水工藝需求,具有很好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:分段封隔;遇水自膨脹封隔器;控水中圖分類號(hào):TE931.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1003–6490(2016)12–0017–02DevelopmentandApplicationofExtruderPackerwithWaterLiuFeng-keAbstract:Itisthemainfactortocontrolthehighandstableproductionofoil?eldbecauseoftheabnormallyactivewaterlayerandtherapidincreaseofw
3、atercontentinoilwells.Toensureeffectivesegregationisthekeytosolvetheproblem.Itisurgenttodevelopself-expandingwaterwithhighoperationandreliability.Tubepacker,throughthetechnicalparameterformulation,theexpansionprincipleandthein?uencefactorresearch,thematerialpreparationoptimization,th
4、eproductdesign,theappraisalexperimentandthe?eldtestcarryoneffectively,causeseachtechnologytoachievethedesignrequest,thuscompletelysatis?esthecementwellcompleteswithcontrolsWaterprocessrequirements,hasagoodapplicationprospects.Keywords:SegmentalSealing;Self-expandingPackerwithWater近年來(lái)
5、,隨著長(zhǎng)慶油田鉆井開(kāi)發(fā)的不斷深入,對(duì)于水層2膨脹原理及影響因素研究異?;钴S的油田區(qū)塊,還不能徹底有效的解決環(huán)空竄流問(wèn)題。2.1膨脹原理研究固井后,由于水泥環(huán)凝固時(shí)體積收縮,造成水泥環(huán)與套管膠通過(guò)相關(guān)技術(shù)資料查閱,遇水膨脹的原理為聚合物的滲結(jié)不好,出現(xiàn)通道,一旦生產(chǎn)中出水,極易造成竄流,導(dǎo)致透性特質(zhì),通過(guò)吸水顆粒在暴露的水分子里后膨脹,進(jìn)而引含水量急劇上升,嚴(yán)重影響油田后續(xù)采收率。因此,需要研起橡膠基質(zhì)的伸張。制一種操作簡(jiǎn)單、可靠性高、應(yīng)用范圍廣的遇水自膨脹封隔器,2.2膨脹影響因素研究通過(guò)實(shí)現(xiàn)單向微間隙密封,從而達(dá)到層間隔離目的,滿足現(xiàn)通過(guò)前沿技術(shù)資料分析可知,
6、膨脹材料的吸水膨脹效果場(chǎng)施工技術(shù)要求。受關(guān)鍵因素的影響,具有一定的特性,可在后續(xù)試驗(yàn)過(guò)程中1技術(shù)參數(shù)制定及設(shè)計(jì)思路應(yīng)加以應(yīng)用。1.1技術(shù)參數(shù)制定3材料制備選型及試驗(yàn)研究結(jié)合《SY/T7017-2014遇油遇水自膨脹封隔器》標(biāo)準(zhǔn)和甲3.1材料制備方工程技術(shù)要求,遇水自膨脹管外封隔器應(yīng)滿足以下技術(shù)要結(jié)合上述技術(shù)要求,通過(guò)市場(chǎng)采購(gòu)相關(guān)原料,應(yīng)用機(jī)械求:遇水自膨脹管外封隔器必須滿足35~150℃溫度范圍,共混法,分別制備3種樣品作為膨脹材料,成分均以高聚合度環(huán)空相對(duì)穩(wěn)定不易出現(xiàn)塌方應(yīng)用工況下使用,固井過(guò)程中不碳?xì)滏溄Y(jié)構(gòu)的疏水橡膠為主,以不同濃度和方向混入親水性發(fā)生膨脹,
7、固井完成后膨脹材料緩慢膨脹,實(shí)現(xiàn)單向微間隙物質(zhì)或在主鏈上加入親水性基團(tuán)為輔,以便后續(xù)選型。密封,達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。3.2材料選型1.2設(shè)計(jì)思路將上述制備好的樣品材料送至相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行性能評(píng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)研,原有的水力擴(kuò)張式管外封隔器存在價(jià),通過(guò)對(duì)3種樣品各個(gè)性能指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,第一次均不符合如下問(wèn)題:相關(guān)要求。隨后,經(jīng)過(guò)3次改良親水物質(zhì)濃度,終于制備出符(1)本體存在一定數(shù)量排泄孔,破壞管串完整性;合要求的樣品試塊,各項(xiàng)性能參數(shù)均符合相關(guān)要求。(2)內(nèi)部擋銷結(jié)構(gòu)在開(kāi)啟時(shí)會(huì)對(duì)頂替膠塞帶來(lái)一定損壞,3.3自由膨脹評(píng)價(jià)試驗(yàn)影響后續(xù)固井工具的正常使用;將上述優(yōu)選制備出的
8、試塊進(jìn)行室內(nèi)自由膨脹評(píng)價(jià)