过油管封隔器技术研究及应用现状

成 封 隔作业 。
通过 油 管送 入井 下 ， 膨胀 ， 然后 封住 较 大 的套 管 。在 过 去， 这些 系 统很 少用 于 恶 劣环境 中 ， 因为膨 胀 大小 受 到 限制 ， 且容 易受 高 温高 压 、 腐蚀 性 液体 或 化学 制 剂 的影
响。
早在 １ ９ ８ ５ 年， 贝克休斯研发 的采用连续油管传送 的过 油管 膨 胀技 术就 已应用 到 油气 工业 中 ， 早期 设 计 的 工具 是 对 下 层 进 行选 择 性 酸 化 处 理 ， 由连 续 油 管 或 下油管送入井下 ， 在油管中或穿过油管进行作业 ， 无需
中或穿过油管进行作业 ， 特别是近年来连续油管的迅 速发展使过油管作业取得了巨大的技术进步 。过油管 工 具 已经 成 为许 多 作业 中 的重 要 工 具 ， 因 为它 能 够 降
低整 体作 业 成 本 ， 大 大提 高可 靠性 ， 所 以应用 领 域也 在 不 断扩 大 。 既可 以应 用 于 钻井 、 修井 、 完 井 等 领域 ， 如 套 管 和 油管 切 割 、 磨铣 、 选 择性 酸化 、 打捞 、 堵水 ， 也 可 以利 用 膨 胀 式 封 隔器 、 跨 隔 式封 隔器 等 多 种 封 隔器 完
１ 概 述
究 已经 比较 成熟 。贝 克休斯 、 斯 伦 贝谢 、 威 德 福 等 同外 知 名油 田服 务 公 司都 有 自己的独 特 的核 心技 术 。虽 然 我 同在 连续 油 管作 业 车 和连续 油 管 上 的研 制上 已经 具 有一定实力 ， 但 在 过 油管 作 业 的配 套 丁 具 的研 制 上 还 非 常 薄弱 ， 以过油 管封 隔器 为例 ， 目前 国 内公开 的文献
式封 隔 器等 多种封 隔 器完成 封 隔作 业 。 关键 词 ： 过 油管膨胀 式封 隔器 ； 筋条 壳体 ； 大 变形 密封 件 中 图分类 号 ： Ｔ Ｅ ９ ３ １文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ４ － ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ － ０ ０ ６ ０ — ０ ３
里 还 很 少 见 。 因此 ， 进 行过 油管 封 隔 器 的 国产化 研 究 具 有重 要 的现实 意 义 。 ２ 过 油管 膨胀 式封 隔器 简介 过 油管 膨 胀 式 封 隔 器 用 于 油层 隔离 ， 由连 续 油 管
过 油 管 工具 可 以通 过 电缆 、 连续 油 管下 人 ， 在 油管
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西部 探矿 工程
２ ０ １ ４ 年第 ５ 期
过油管封 隔器 技术研 究及应 用现状
刘 友 ， 马 龙
（ 中国石油 吐哈 油 田公 司工程技 术研 究 院 ， 新 疆 鄯善 ８ ３ ８ ２ ０ ２ ） 摘 要： 过 油管封 隔器在 油管 中或 穿过 油 管进 行 作业 ， 通过 电缆或 连 续油 管送入 ， 具有 无 需起 出生产
先 压井 再进 行 修井 作 业 。过 油管 膨胀 技 术 主要 有 以下
几 大优点 ： （ １ ） 不需 要修 井 机 ； （ ２ ） 不需 要 压井 换油 管 ； （ ３ ） 可 以用 连续 油管 、 电缆 或下 油管 下人 ； （ ４ ） 不 需要 压井 ；
２ ． １ 过油 管膨 胀式 封 隔器组 成
随 着 过 油 管作 业 技 术 的广 泛 应 用 ， 与其 配 套 使 用 的 工具 的研 制也成 为 亟待解 决 的 问题 。 国外对 应 用连 续 油管 传送 的过 油管 膨胀 技 术 的研
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ －ｌ １ 一 ｌ ６ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ １ —１ ８
封隔器。下端部接头能够沿轴线滑动 ， 当过油管封 隔 器 坐封 时 ， 下 端 部接 头 能 够 沿 心轴 滑 动 以适应 内部 气
囊、 筋 条壳 体 沿 轴 向缩 短 以及 径 向膨 胀 的运 动 。 端部 接 头应 能克 服 封 隔 器膨 胀 时 筋 条壳 体产 生 的径 向力 ， 因此对 端 部 接 头 的 材料 要 求 比较 高 ， 其 材 料要 具 有 高 强度 和抗 裂性 。 由于端 部接 头 的端 部局 部 径 向应 力很 大， 所 以如 果端 部接 头 的连 接设 计 和加 工不 合理 ， 会造 成膨胀 液 泄漏 ， 封 隔失效 ； 在腐 蚀环 境 中 ， 失效 加剧 。
油管和 压 井的特 点 ， 是 油田 生产 中应 用前景 广 阔的 井下 工具 。在 对 国 内外过 油管封 隔 器资料进 行 了
广泛的调研 。它具有传统封隔器所不具有的突出优 点和广 阔的应 用前景。既可以应用于钻井、 修 井、 完 井等领 域 ， 如 套 管和 油 管切割 、 磨铣 、 选择 性 酸 化 、 打捞 、 堵水 ， 也 可 以利 用膨胀 式封 隔 器 、 跨 隔
于内部气囊使其扩张 ， 然后推动筋条壳体和密封件膨
胀 。膨胀 的 内部 气 囊 会 产 生周 向应 变 ， 因此 内部 气囊 应具 备 高热延 伸率 和抗 剪切 强度 。 端部 接 头 ： 过油 管 封隔 器 两端各 有 一个 端 部接 头 ， 把 筋条 壳体 、 内部气 囊 和封 隔 器心 轴连 接起 来 ， 并 且起 到 密封 筋 条和 内部 气囊 两端 的作用 。上端 部接 头 与心 轴 之 间采 用 螺 纹 连接 ， 能 够 通 过上 提 管 柱 取 出过 油管
尽 管 过 油 管 膨 胀式 封 隔器 有 不 少 种 类 ， 但 基 本 结 构 都 很相 似 ， 主要 南如下 几部 分 构成 ： 心轴 、 内部气 囊 、 筋 条壳 体 、 端部 接头 和密 封件 （ 图１ ） 。
（ ５ ） 最 大 限度减 少 了对地 层 的伤 害 ；
（ ６ ） 作业周期短， 既省时又省钱。
图 １ 过 油 管 封 隔 器 结 构 示 意 图
第一作者简介 ： 刘友 （ １ ９ ７ ９ 一） ， 男（ 汉族 ） ， 新疆 哈密人 ， Ｔ程师 ， 现从 事石油井下Ｔ具科研 及现场技 术服务ｌ Ｉ ： 作。 Biblioteka ２ ０ １ ４ 年第 ５ 期
西部探 矿Ｔ 程
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内部 气囊 ： 通 过 心轴 上 的注入 孔 注入 膨胀 液 ， 作 用