可捞式油管堵塞器设计与应用

2013-09-07张建军叶银香王扩军

石油矿场机械 2013年8期

伏健，张建军，叶银香，王扩军

（吐哈油田井下技术作业公司，新疆鄯善838200）①

目前进行注水井带压作业时，普遍采用步骤是关井扩散压力，投堵油管堵塞器［1］，安装注水井带压装置，带压起下井下管柱，完井等。各项带压作业技术迅速发展，唯有油管内堵塞技术发展较慢，制约着整个带压作业技术的进步［2］。各大油田通常采用下入油管堵塞器堵塞油管，存在投堵后油管堵塞器无法打捞的缺点，如果管柱堵塞段以上油管刺漏或封隔器无法解封，将造成该井无法施工的难题。个别油田设计的可捞式油管堵塞器［3］，存在结构、操作复杂，成本较高，难以普及的问题。本文提出一种可捞式油管堵塞器，解决了以上问题，操作方便。

1 工具组成

可捞式油管堵塞器由打捞轴、卡瓦座、滑块卡瓦等组成，如图1。滑块卡瓦可以在卡瓦座上自由滑动，皮碗外径和堵塞器本体外径相同，从而保护皮碗在投堵过程中不被破坏［4］。

2 工作原理

将可捞式油管堵塞器直接投入井中，遇阻后停留在管柱的某一位置，这时打开油管阀，井内液体上冲，瞬间胀开皮碗，实现密封油管内腔。堵塞器在井内液体向上推力作用下向上移动，而两块滑块卡瓦在牙体与油管内壁之间摩擦力作用下不移动，这时卡瓦座相对滑块卡瓦上移，由于滑块卡瓦斜面的作用，滑块卡瓦咬入油管内壁，使堵塞器上移一段距离后，停留在油管内壁上。

图1 可捞式油管堵塞器结构

打捞油管堵塞器时，带压情况下捞住打捞轴，油管加压平衡堵塞器上下压差，皮碗恢复原状。上提打捞轴一段距离后，下部台阶接触到滑块卡瓦下部，促使滑块卡瓦相对卡瓦座上移，堵塞器解封，提出整个油管堵塞器。

3 主要技术参数

皮碗外径 56mm

封堵压差＜35MPa

解封拉力＜5 000N

解封上提速度＜30m／s

适用油管内径 62mm

外形尺寸 56mm×670mm

4 特点

1）结构简单，投堵方便，经过现场简单维护保养后可重复使用。

2）密封压差高，且井压越高，密封效果越好。

3）根据工艺需要可以随时打捞，打捞成功率高。

5 现场应用

在地面进行封堵、打捞试验成功后，可捞式油管堵塞器在现场应用4井次（如表1），均一次封堵成功。因为封堵一次成功，且该4口井顺利完成带压作业，所以没有进行现场打捞油管堵塞器工作。

表1 可捞式油管堵塞器在4口井的封堵数据

2012－3在温西12－15井进行注水井带压作业，关井扩散压力3d后，井口压力降为7.5MPa，开始投堵可捞式油管堵塞器。拆除流程和井口上部阀，安装73mm投堵短节于井口采油树上，投堵短节侧闸门连接至工程罐。投堵短节灌满清水，从上部将堵塞器放入投堵短节内，关闭投堵短节闸门，打开采油树总闸门。让堵塞器在油管中下落30min，迅速打开投堵短节侧闸门，观察10min，井口无溢流，说明堵塞成功。安装带压装置开始作业。