105可捞可钻水平井堵水工艺管柱
[说明]FXy445-114可捞式防倒灌采油工艺管柱
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FX Y445-114可捞式防倒灌采油工艺管柱FSG/JS03.247－１一、可捞式防倒灌采油工艺管柱结构及用途：管柱结构：可捞式防倒灌采油工艺管柱是由FXsg-94伸缩管B、FXy445-114空心桥塞B、FSf-104底阀B、FX-114通具B组成。
管柱用途：FXY445-114可捞式防倒灌采油工艺管柱用于５ 1/5吋套管的套损井。
（1）井下采油示意图（一）。
１、FXsg-94伸缩管B1）、结构：FXsg-94伸缩管B由内外管、密封段组成。
2）、原理：当管柱重量超过剪钉剪切力时剪断剪钉，伸缩管可以伸缩调整距（伸缩量：1400 mm）。
3）、特点：FXsg-94伸缩管B配合采油工艺管柱使用，易完成开阀、环腔封隔、坐井口，实现管柱双级悬挂，减少抽油泵蠕动，提高泵效；2.可捞式防倒灌采油工艺管柱FXy445-114空心桥塞B1).结构：可捞式防倒灌采油工艺管柱FXy445-114空心桥塞B是由送封工具、封隔、锚定、步进锁定等机构组成。
柱（FXy445-114空心桥塞B、FSf-104底阀B），下井到设计位置，投入Ф45mm钢球注水加压，当压力达到6Mpa时启动活塞右行，推动上锥体右行，将卡瓦胀出，卡瓦锚定于套管内壁，以卡瓦力支撑压缩胶筒，当压力达到16Mpa时，卡瓦锚定牢固，胶筒胀封完成。
当压力达到18Mpa—22Mpa时，送封工具与工具丢开。
3).特点：液压坐封、双向锚定、抗高压差、使用寿命常；胶筒在上卡瓦在下，鱼顶短防砂埋易打捞，分级解封强制回收、解封彻可靠。
3.可捞式免压井采油工艺管柱FSf-104底阀B１）、结构：由阀体、滑套、弹性簧、定位簧等机构组成。
２）、原理：配和管柱下井时FSf-104底阀B环腔处于密封状态，此时FXy445-114空心桥塞B座封后可抗底压差。
当采油时FX-114通具B插入打开定位锁，同时打开旁通阀，使油路畅通。
在起采油管柱时，FX-114通具B提起的同时关闭旁通阀。
碎屑岩水平井找堵水技术
水平井找水技术
其他手段 1、挠性杆测井技术
仪器车
测井电缆 偏心器 加重杆 挠性杆
生产层 井下仪器 液流
挠性杆测井示意图
水平井找水技术
其他手段 1、挠性杆测井技术
55#仪 器 5"伞含水 标定 图版
10
100% 97%
含水 读数（kCPS）源自1295% 90% 80% 70%
14
含水60%
16
18
20 0 10 20 30 40 50 60 70 流量 （ 方/天 ）
测井原理：利用脉冲中子发生器向地层发射脉冲中子，与地层中的元素原子核 发生弹性散射和非弹性散射，释放出次生伽玛射线或俘获伽马射线，利用探头
饱和度测井
探测次生非弹性伽马射线和俘获伽马射线，通过能谱分析，确定剩余油饱和度
找水原理：利用剩余油饱和度间接推断出水位置。
剩余油饱和度越低，出水的可能性越大。
水平井找水技术
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
持水率30%
持水率30%
流量10方/天
流量30方/天
水平井找水技术
其他手段 1、挠性杆测井技术
试验装置具有如下特点： 1）双套模拟井筒 2）模拟水平井、斜井和注
水井流体的流动状态。
3）可倾斜角度：0-90 4）有效高度：8m 5）井筒规格：Ф16-160mm
井筒流量标定测试装置
水平井找水技术
其他手段
标定 时间 ： 2003-8-1
胜利测 井 三相 流实验 室
伞式流量计标定图版
水平井找水技术
伞式流量计标定
相同持水率，不同流 速状态下集流伞在套管 内的状态模拟显示
仪器指标
水平井小直径套管卡堵工艺技术研究与应用
面 ， 制 了一 种 适 合 于 ０ ７ ． Ｆ ｌ 管 的水 平 井 小 直 径 套 管 研 １７ ８ｌ 套 ｌ ｎ 卡堵 工艺 技 术 ， 现 场 试 验 应 用 取 得 了 理 想 的效 果 。 经
３ 丢 手设 计 ．
水 平 井 小 直径 套 管 卡堵 工 艺 管 柱 封 隔 器 坐 封 压 差 １ ３～
１ ａ 丢 手 压 差 Ｉ ８ＭＰ ， ５～２ ａ （ 以 调 节 ） 最 大 外 径 １２ ０ ＭＰ 可 ， ５
ｍｍ， 小 通 径 １８ｍ 工 作 压 差 ２ Ｐ ， 应 Ｏ ７ ． ｍ 套 最 ０ ｍ， ０Ｍ ａ 适 １７ ８ ｍ
１ 封 隔器 大 通 径 设 计 ．
开活塞将 丢开销钉剪 断实 现丢 手 ， 丢手后 泵压 突降 ， 显示 明
显 ， 无法实现丢手 ， 正转管柱丢开 。 如 可
水 平 井 打 捞作 业 比较 困 难 ， 期 作 业 和 措 施 通 过 卡 堵 管 后
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ０ ９— ９—２ ６
关 键 词 ：胜 利 油 田 ；水 平 井 ； 损 ； 堵 工 艺 套 卡
中 图 分 类 号 ：Ｔ ５ Ｅ３ ８ 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ ：０３ ６ ｉ ｎ １０ ７ ８ ２ １ ３０ ６ ＯＩ１ ．９ ９ ｓ ．０ ６— ６ Ｘ．０ ０ ０ ．３ ｓ
近年来胜利油 田油水井套管 工作条件变 得越来越 恶劣 ， 套损井逐年递增 ， 部分水 平井出现多段破 损或长段 破损造成 套窜而高含水 。由于井身结构的特殊性 ， 在直 井上普遍 采
油井堵水技术(wangcl)
三、油井堵水工艺 4、化学堵水工艺技术：
6#堵水思路（不留塞挤堵）
1、全井验套至合格
2、下入如左图所示的挤堵管柱； 3、试挤，测吸水； 4、全井段挤堵； 5、钻冲塞，侯凝，验堵效；
6、射孔后生产。
三、油井堵水工艺 5、不同来水堵水方法及控制技术： 底水、边水和注入水，是油田开 发的能量来源，但它们都不可避免地 要从油井产出，因此建立不同来水的 控制技术，是油井堵水发展的一个必 然趋势。
机械堵水。机械堵水可以完全把出水层封住。
只要井况允许，应尽量采取此 方式。优点：成本低，施工周期 短，定位准确，成功率高。缺点： 有效期较短，治标不治本。
一、油井堵水基础知识 化学堵水
指利用化学的方法，向油井中注入一定的化 学堵剂，封堵油井出水层，起到控制油井出水 量的作用，这一过程叫化学堵水。
7、合格后下生产管柱生产。
三、油井堵水工艺 4、化学堵水工艺技术：
3#井堵水思路（全封再射）
1、通井，验套； 2、下挤堵管柱； 3、测吸水，控制堵剂用量和压力 4、全井段挤堵； 5、侯凝，钻塞，验堵效； 6、对生产层重炮； 7、下生产管柱生产。
三、油井堵水工艺 4、化学堵水工艺技术：
4#井堵水思路（填砂、打 塞、挤堵）
五、油井堵水发展趋势
一、油井堵水基础知识
1、什么是油井堵水？
是指在生产油井上利用物理或化学的方法，控 制地层出水及油井产出水。根据需要，有时把出
水层堵死，有时堵而不死，主要是控制地层出水。
一、油井堵水基础知识 2、油井出水原因：
随着油田开发不断深入，注入水、夹层水等水 窜严重，边水底水更加活跃。再加上油井含水上
三、油井堵水工艺（化学堵水）
6、化堵施工中风险评价及防范措施 2）、挤注压力高
机械卡堵水
法是管柱直接支撑井底。Ｙ２２１－
１１４型封隔器为单向卡瓦支撑压缩
式封隔器。
油井堵水
机械卡堵水
（井下作业监督）
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２）工艺特点 该类管柱随生产管柱一同起下，施
工简便，但堵水管柱的寿命取决于生产 管柱的生产周期，并且在泵抽时，管柱 上下蠕动，影响封隔器的密封性。目前 这类管柱用量在逐渐减少。
３）适用范围 该管柱用于机采井堵水，也可
应用于定向井堵水。对于Ø８３ｍ ｍ以上有杆泵井的堵水，选用有活 门平衡丢手堵水管柱；对于Ø７０ ｍｍ以下有杆泵井的堵水，选用无 活门平衡丢手堵水管柱。
油井堵水
机械卡堵水
（井下作业监督）
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油井堵水
机械卡堵水
（井下作业监督）
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机械卡堵水是使用封隔器及其配 套的控制工具来封堵高含水层，阻止 水流入井内。适用于多油层开采时， 暂时封堵高含水层，而生产低含水层 的油井，并且被封堵的油层在条件许 可时解封后可继续采油。
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１）管柱结构 平衡式堵水管柱主要由丢手
接头和Ｙ３４１型封隔器及偏心 配产器等组成，如图示。为适应 油田不同套管井的堵水，目前堵 水封隔器已形成由Ｙ３４１－９ ５型、Ｙ３４１－１１４型、Ｙ ３４１－１１７型、Ｙ３４１－ １４６型封隔器组成的系列。
水平井钻柱摩阻
水平井钻柱摩阻、摩扭分析张宗仁一、文献调研与综述在水平井中，由于重力的作用，钻具总是靠着井壁（或套管）的，其接触面积就比直井大很多所产生的摩擦力和扭矩将会大大的增加。
对管柱的的摩擦阻力和轴向拉力研究计算，保证钻井管柱（钻柱或则套管，油管）的顺利上提和下放。
如今，国内外已经有很多关于磨阻计算的力学模型，主要分为两大类：一类为柔杆模型，另一类为柔杆加刚性模型。
1．1约翰西克柔杆模型：约翰西克(Johansick)在1983年首次对全井钻柱受力进行了研究，为了研究的方便，在研究过程中.他作了以下几点假设: (1)钻柱与井眼中心线一致； (2)钻柱与井壁连续接触:(3)假设钻柱为一条只有重量而无刚性的柔索； (4)忽略钻柱中剪力的存在:(5)除考虑钻井液的浮力外忽略其他与钻井液有关的因素。
在此假设条件下，建立了微单元力学模型，根据单元的力学平衡，推导出如下的拉力、扭矩计算公式:1222cos [(sin )(sin )]t T W NM NrN T T W αμμθααα∆=±∆==∆+∆+式中：T:钻柱单元下端的轴向拉力，N ； Mt:钻柱扭矩，N.m ；N:钻柱与井壁的接触正压力，N ； W:钻柱在钻井液中的重量，N ； u:钻柱与井壁的摩擦系数； r:钻柱单元半径；a,△a,△θ:平均井斜角，井斜角增量，方位角增量;起钻时取“+”，下钻时取“-”。
1．2二维模型:Maida 等人对拉力、扭矩进行了平面和空间的分析，建立了应用于现场的二维和三维的数学模型。
他建立的二维模型和三维模型如下:111211111**[(1)(sin sin )2(cos cos )]1exp[()](exp[()](Ai Ai B i i B i i BB i i B i i i i i qRF A F C a A a C a A a A a a A a a l l a a μμμμμ-------=+--+-+=-=---i 起钻)下钻)R=式中B μ为摩擦系数，li 计算点井深，FAi 为计算点轴向载荷，C1、C2为符号变量，其取值由表1-1给出：1111()()()()()*()()*()()*()arccos[cos()*sin *sin cos *cos ]24()()(1)1Au B s N N u b p i i i i i i i i s F q l C l q l dlq l q l q l q l q b l q l q p l l l R a a a a C l l μμθθγππ----=±====-=-+=-+式中u(l) , b(1) , p(1)分别为计算单元井段切线、副法线和主法线方向向量。
分层采油管柱介绍
作业前
作业后
8 1+2
最大井斜深度： 日油 含水 日油 含水
2124.9米
斜度：50.05度 3.6t 96.4% 53t
51%
8 3+94
Y441封隔器 2100m
Y341封隔器 2200m
可捞可钻桥塞 2238m
三、分采工艺技术与分析 3、不压井分层采油工艺管柱
对于高压油井，修井作业时一般进行压井作业。 为了避免油井被“压死”，特别是由于长期高压注水 形成高压、低渗透油井就更容易产生压井液污染伤害 问题，有时采用不压井带喷作业，这样虽然解决了压 井液对油层的污染问题，但恶化了作业施工条件，造 成了环境污染和安全隐患。为了解决上述问题，方便 施工，胜利油田研制了不压井分层采油工艺管柱。
分层采油管柱介绍
高含水开发后期对分层采油工艺技术的要求：
1、为提高低渗透层薄夹层油层的动用程度，高含 水期分层采油技术必须细分层系，进行有效的找水、卡 水，实现剩余油的高效开发。
2、随着大斜度井、侧钻井和水平井等复杂结构井 完钻，投入油田开发，分层采油工艺技术必须满足复杂 结构井的工艺要求。
3、随着套管变形井和套管修复后套管缩径井的数 量的增多，必须满足缩径井分层采油的工艺要求。
4、分层采油工艺技术必须向高效益、低成本、简 化施工程序、高科技等方面发展。
分层采油工艺技术
重点介绍：
1、机械式封隔器卡封管柱 2、液压式封隔器卡封管柱 3、不压井分层采油管柱 4、不动管柱换层采油工艺管柱 5、水平井采油工艺管柱 6、侧钻井采油工艺管柱 7、缩径井分层采油工艺管柱 8、井下油水分离与回注采油技术 9、非均质油藏分层同采工艺技术
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水平井打水泥塞、钻水泥塞技术探讨
在第三 次打水泥塞过程 中， 在配制水泥浆时先在清水 中
加入悬浮剂、膨胀剂 ，增加水 的粘度 以及水泥浆在井下行成 膨胀，再使用超细水泥配制水泥浆 ，从而减小水泥在重力作
用 下 的 失 水 ，在 候 凝 以后 ，探 水 泥 塞 面 还 是 出现 了水 泥 塞 面
中国西部科技
２１ ０ ２年 ０ ８月第 １ １卷第 ０ 期总 第 ２ ７期 ８ ７
３ ９
但在水平井段 ， 水泥浆 的重力及水泥浆 的沉 降方向与水
斜坡状 。由此判 断，在地面加压候凝时 ，水泥浆初凝前 ，在
水平井段 由于在 重力的作用下 向两侧流动 ， 造成 了水泥塞面
的斜坡状 。此次试压时压降 比前两次都有减少 ，可 是还 是没 有达到试压要求 。在地 面配制的水泥浆进行试验 时，虽然 降 低 了水泥浆 的失水，但凝结后 由于膨胀剂 的作用 ，水泥浆 固
１０ ．Ｏ 射 孔 ，对 １ １ ． ～ １ ３ ． ｍ 进 行 封 堵 。 ８ ０Ｏ ｍ ８ ０ｏ ０ ８ ０Ｏ Ｏ
１ 水平井的定义
通常把进入油气层井眼的井斜 角不低 于 ８。 ６ 的井段称为 水平段 ， 能沿油层走 向形成这种水平位 移的特殊 定向井称 为 水平井 。水平井可有效地增加油气层 的泄露面积 ，提 高采收 率 ，它是增加产油量的有效手段之一。
工程技术
水 平井打水泥塞 、钻水泥塞 技术探讨
曹燕林
（ 中国石油青海油 田井下作 业公 司作 业 ７１ 联队 ，青海 海西 ８６０ ） —７ １４０
摘 要 ：水平井技术的发展不断进步 ，但还有很 多不完善的地方，层 间出水 、干层 、水层等对水平井生产影响很 大，对 水平
井 的封堵工艺条件要求都比较严格 ，使许 多封 堵工具 的应用 范围受到 了一定限制 ，施工的一次成功率也 受到了很 大的影响。 青海 油田跃 西平 ３井在水平井段注水泥塞施 工， 青海油田第一次对水平井 注水泥塞的尝试 ， 是 经过不断地摸索 ， 取得 了成功。
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水平井堵水工艺管柱
说明书
一、管柱结构及用途：
1、管柱结构：由FXY445-105水平井堵水I号工具、FXY445-105水平井堵水II号工具，定压安全接头，及连接I、II号工具的2 7/8TBG 油管组成。
2、用途：适用于5 1/2″水平井或5 1/2″大斜度套管井封堵夹层水。
二、结构原理及特点：
（一）结构原理及技术参数
1、FXY445-105水平井堵水管柱I号工具：
FXY445-105水平井堵水I号工具由液压坐封机构，液压丢开机构，密封机构，步进锁定机构，双向卡瓦组成。
2、FXY445-105水平井堵水管柱II号工具：
FXY445-105水平井堵水II号工具由液压坐封机构，密封机构，步进锁定机构，双向卡瓦组成。
插管设计在封隔器的内腔，工具座封前插管与工具钢性连接，座封后与封隔器内腔滑动连接。
3、定压安全接头
打压前，安全接头的拉断处由钢性锁定机构保护；打压后，锁定机
构打开，安全接头的分体的两部分由拉断剪钉连接
（二）特点：
1)FXY445-105水平井堵水管柱I号工具，FX-DYAJ-88定压拉断安
全接头，FXY445-105水平井堵水管柱II号工具等工具设计了
抗阻机构，保证工具能下入设计位置。
2)FXY445-105水平井堵水管柱I号工具及FXY445-105水平井堵
水管柱II号工具的锚定机构将压缩式胶筒扶正，确保工具密封
可靠。
3)丢开：管柱配置最上部FXY445-105水平井堵水管柱I号工具设
计了液压丢开机构，确保了工具座封后，丢手部分能顺利丢开。
4)FXY445-105水平井堵水管柱I号工具下端连接油管，（根具连
管数量确定连接定压式拉断安全接头的数量），FXY445-105水
平井堵水管柱II号工具一次管柱下井到设计位置，完成座封锚
定，丢开。
5)解封：下入专用打捞工具，抓锁FXY445-105水平井堵水管柱I
号工具鱼顶上提，将上工具与连接的油管及插管提出。
再下入
专用打捞工具将FXY445-105水平井堵水管柱II号工具捞出。
a)如果出现中间连接管砂埋情况，可先将上工具提出，或将砂埋
管以上的安全接头处拉断，提出井外，冲砂处理后再打捞井内
部分。
b)如果出现工具卡死现象，采用磨铣方式将工具提出
四、操作规程
1、管柱下井前要进行通井、洗井。
2、按设计要求连接管柱下井，由下至上的连接顺序为II号工具、2 7/8TBG油管、定压安全接头、2 7/8TBG油管、I号工具、2 7/8TBG油
管，下井到设计位置。
（在II号工具和I号工具之间每五根油管需配一个定压安全接头。
）
3、坐封操作：
向油管内注水加压，当压力达到5MPa时，稳压5分钟；当压力达到10MPa时，稳压5分钟；达到15MPa时,稳压5分钟。
然后继续加压，当压力达到18-22Pa时泄压，工具丢开，坐封完成，送封工具即可提出。
（在坐封时如有静液面深度，应考虑静压影响。
）
4、打捞操作：
用2 7/8TBG油管联接Ｉ号工具打捞工具，下井到管柱封堵位置与其碰撞，打捞爪抓锁鱼顶，上提即可解封，同时I、II号工具之间的油管和安全接头及II号工具的插管和I号工具一起提出井外，起前10根油管不允许间歇，以防二次砂卡。
（如果Ｉ号工具卡死，可以投入Φ30球，注水打压将I号打捞工具退出，再进行下步处理。
）
（如用2 7/8TBG油管联接II号工具专用打捞工具将II号工具捞出。
果II号工具卡死，投入Φ30球，注水打压将II号打捞工具退出，再进行下步处理。
）
五、注意事项：
1、工具运输时严禁碰撞，贮存时平直架放。
2、防潮湿，防腐蚀。