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1、第13章井筒隔離工具1.1技術(shù)概述隨著石油勘探生產(chǎn)行業(yè)的向深水海洋井發(fā)展，對(duì)深水鉆井平臺(tái)的需求日益顯現(xiàn)。為了增加平臺(tái)的可靠性，運(yùn)營商們采取了一種新的戰(zhàn)略——將水下采油樹從海上鉆井平臺(tái)轉(zhuǎn)移到水下井口裝置輔助船上安裝。安裝鉆井平臺(tái)需要1到3周，而這種轉(zhuǎn)移安裝可以確保鉆井快速移動(dòng)到下一個(gè)井，并且顯著減少了鉆井時(shí)間。地層隔離閥（surface-controlledformationisolationvalve,SFIV）作為這種戰(zhàn)略中的一部分，是專為實(shí)現(xiàn)臨時(shí)棄井而設(shè)計(jì)的。案例研究也表明，通過thelandingtreeon升沉補(bǔ)償—thetre
2、e-by-wire技術(shù)臨時(shí)棄井減少了操作時(shí)間。不過地層隔離閥也存在缺陷，一旦使用，必須在verticaltree安裝后移除。充分意識(shí)到這項(xiàng)技術(shù)的潛力，地層隔離閥（SFIV）旨在提供一個(gè)機(jī)械屏障，可以通過在輔助船對(duì)液壓管線施加壓力遙控激活打開，消除了油井失控的風(fēng)險(xiǎn)，在臨時(shí)棄井操作中尤為重要。從2010年11月開始，世界各地的幾個(gè)海洋深水井成功的應(yīng)用了SFIV。隨著油田開發(fā)向非常規(guī)作業(yè)發(fā)展，對(duì)油水井帶壓作業(yè)要求越來越高，同時(shí)還要防止油層受壓井液污染。目前，油田使用油層保護(hù)液、單向閥、封隔器和配套井口帶壓設(shè)備，但在現(xiàn)場應(yīng)用中，存在坐封效果差，
3、壓井液和油層保護(hù)液對(duì)油層侵入污染，帶壓作業(yè)程序繁雜等問題。因此，研制了地層隔離閥，該閥屬球類雙向閥，通過密封開關(guān)工具，隨生產(chǎn)管柱上下移動(dòng)，隨時(shí)調(diào)節(jié)油層與油管之間通道的開啟及關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)油層或水層與生產(chǎn)通道的壓力隔離?，F(xiàn)場應(yīng)用表明：地層隔離閥配套丟手懸掛封隔器能有效實(shí)現(xiàn)油層壓力與生產(chǎn)通道的隔離，解決了打壓作業(yè)難、壓井液漏失、油層污染等問題，提高了高壓油水井檢修作業(yè)深度，延長了油水井免修期，具有良好的推廣前景。完井管柱中使用FIV(formationisolationvalve)裝置可保護(hù)地層,減少作業(yè)和投產(chǎn)后生產(chǎn)過程中的處理費(fèi)用。下面是FI
4、V裝置在欠平衡射孔完井和防砂完井作業(yè)中的2則應(yīng)用實(shí)例。1、可提高欠平衡射孔效果Shetland群島西部某油田計(jì)劃鉆30口井然后在不壓死產(chǎn)層的條件下完井。該計(jì)劃的難點(diǎn)在于既要欠平衡射孔,又要在施工作業(yè)過程中將烴類保持在地層中,最大程度地減少對(duì)地層的傷害,同時(shí)還要盡量減少各項(xiàng)作業(yè)費(fèi)用。鑒于此種情況,斯倫貝謝公司建議在射孔完井作業(yè)中使用FIV裝置和完井工具來保護(hù)地層。第一口井成功地安裝了FIV裝置后,已無故障運(yùn)行了5年多。除FIV裝置外,這口井中大多數(shù)完井工具均已陸續(xù)更換過。由于FIV裝置對(duì)地層的保護(hù)作用,該油田安裝了FIV裝置的井的采收率提
5、高了10%~20%。2、用在防砂完井管柱中可減少地層傷害最近在墨西哥灣的2口井中隨防砂管柱一起下入了FIV裝置,這2口井都存在著嚴(yán)重的濾失問題。防砂完井管柱下入井中后,利用沖洗管底部的轉(zhuǎn)位工具將FIV裝置關(guān)閉,這樣FIV以下的鉆成井段就被隔離,從而消除了濾失問題和可能的地層傷害問題。1.2國外井筒隔離工具生產(chǎn)商及其相關(guān)工具1.2.1斯倫貝謝隔離閥工具1.2.1.1地層隔離閥（FIV）斯倫貝謝的第一代地層隔離閥（FIV）是在已有的地層測試技術(shù)（DST）的概念和特性的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)的，包括旋轉(zhuǎn)雙向密封球，氮?dú)庠?，?jì)算周期的J-slot機(jī)理等
6、，這些都是自1982年就存在的。這些特性重新組合或設(shè)計(jì)形成了現(xiàn)有的測試工具。FIV地層隔離閥于1995年發(fā)行，通過規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)節(jié)約了鉆井時(shí)間和成本，防止了對(duì)地層的損傷，無需地層干預(yù)。斯倫貝謝因?yàn)槠涓綦x閥而聞名。FIV閥的主要目的是隔離地層和生產(chǎn)通道。其應(yīng)用范圍廣泛，包括失水控制，欠平衡射孔，井筒隔離控制，deepsetlubrication，以及多層封隔。由于旋轉(zhuǎn)球和浮動(dòng)密封設(shè)計(jì)，thevalveisdebristolerant,，在砂層完井尤其有效。此外因?yàn)榭梢詮纳舷卤３謮毫?，也可以作為井下注油器閥，以及臨時(shí)棄井的一種安全有效的方式。斯倫
7、貝謝的FIV閥主要有以下幾個(gè)系列：系列型號(hào)隔離閥類型激活方式特點(diǎn)球滑套閥瓣TripSaverFeature控制線機(jī)械轉(zhuǎn)位工具FIVⅡ√√MFIVⅡ√√是FIV的基本產(chǎn)品，可多次開啟和關(guān)閉，SFIV√√地面控制可以使用氮?dú)庠椿螂p液壓管線，在注油器閥應(yīng)用在欠平衡鉆井或射孔中，無需壓井AFIV√√用于選擇性的多層智能完井TFIV√√用于油管自填充、多管柱壓力測試、封隔器坐封、遠(yuǎn)程開關(guān)圖典型的地層隔離閥（FIV）完井管柱串如圖所示，地層隔離閥適用于各種應(yīng)用程序，包括水下完井。FIV閥可以通過轉(zhuǎn)位工具以機(jī)械方式開關(guān)，并且可以遠(yuǎn)程操作打開無需儲(chǔ)層改
8、造intervention。機(jī)械操作方式涉及通過轉(zhuǎn)位工具打開或關(guān)閉氣密封球，遠(yuǎn)程操作涉及使用周期的油管壓力驅(qū)動(dòng)Tripsaver工具打開閥。1.2.1.2FORTRESS隔離閥（1）FORTRESS隔離閥介
