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封隔器胶筒失效的原因
封隔器是油田分层开采的一个重要的井下工具,而封隔器的关键部件为胶筒,封隔器对密封件的密封一旦失效有可能造成检泵周期缩短,注气质量下降,招水,堵水无法完成等问题,所以胶筒的质量至关重要。下面介绍一下胶筒失效的原因:
1.胶筒肩部产生裂纹和破损导致失效,产生的原因主要是应力集中,胶筒在轴向压缩力作用下,当轴向载荷大于50KN时,胶筒的工作面完全和套管壁相接触,轴向压缩量达到较大值,导致胶筒破损和裂纹。
2.胶筒产生溶胀导致变形从而密封失败。封隔器密封件一般都是在井下作业,且完全浸泡在石油中,溶剂分子进入到橡胶的胶筒中导致溶胀,密封失败。
3.温度升高加速了胶筒失效的速度。有两个原因,包括应力松|弛和热氧老化引起的胶筒失效。
封隔器的发展史
要做到单井的分采分注,先一定要有一种井下工具将各油层分开。封隔器就是下人套管内,利用其弹性密封元件的变形来封隔油、气、水层的一种比较重要的井下工具。封隔器接在油管柱的适当部位或下部,这种带封隔器和其他井下工具的油管柱叫做井下工艺管柱。
利用井下工艺管柱封隔油套环空,分隔产层,利用工艺管柱上对准产层部位的油、水配产器、喷砂器等井下工具控制产液(或产层),从而实现对多油层油田的单井分采、分注和分层采取等措施,是保证合理开发油田,使其长期稳产高产,提高采油速度和采收率的重要手段。此外封隔器还用于钻井、试油、卡堵水、热采、修井、保护套管等领域。
正是由于封隔器特的密封作用,为油气水井的正常生产和各种井下工艺措施的顺利实现提供了可靠的保证。
下面是封隔器工艺管柱的启蒙史。
世界上比较早使用的封隔器称为“种子袋”封隔器,由美国于1861年开始使用。
1865年世界上初次使用的小尺寸(百分之3in)套管的底端也是接上这种封隔器而下人井内。早期的这种封隔器结构简单,用途单一,性能较低。
1868年发明了裸眼封隔器。
1888年发明了一种开有油压、套压连通孑L的单胶筒封隔器,其胶筒在锥形体的作用下膨胀而实现密封。此后,对封隔器的研究工作在美国和其他国家得到了高度重视。
目前,美国参与研制、销售的厂商非常多,封隔器产品达数百种。
前SU联在20世纪30年始使用封隔器。我国研制和使用封隔器较晚,但发展迅速。目前,我国各大油田都有研制封隔器的单位,研制使用的各种封隔器达几百种,一些耐高压(105MPa)、高温(325℃)的封隔器也已投入使用。
由于人类对石油后备储量勘探的需要,不得不在越来越恶劣的环境——JI端高温、JI端高压、JI端复杂的条件下进行钻井和完井。为满足生产的需要,封隔器将朝着高性能、多用途、适应多种工况、寿命长、结构简单、大通径、密封材料膨胀收缩性能较好的方向发展。
封隔器在注水井段的作用
分层的工艺方法比较多,如油、套管分层配水、多管分层等。单管配水器多层段配水的方法,是井中只下一根管柱,运用封隔器将整个井段封隔成几个互不相通的层段,每个层段都装有配水器。注入水从油管入井,由每个层段配水器上的水嘴操控水量,注入到各层段的地层中。
因为固定配水管柱方便于分配水量已不再运用,而配水管柱可比活动配水管柱间多级的封层,并且具有测验起下责任量小和测验功率初等长处,因而遍及运用。
配水管柱(Ⅰ)主要由紧缩式封隔器和配水器等组成,而配水管柱(Ⅱ)主要由扩张式封隔器和配水器等组成。
分层配水管柱规划的主要根据是各层的指示曲线,它是反映层吸水才干的曲线。另一个根据就是配水嘴的嘴损曲线,它反映了水嘴尺度、配水量和通过配水嘴时的节省丢失三者之间的定量联系,不同结构的配水器的嘴损曲线也不相反。
封隔器主要内容介绍
英文名称:packer
中文名称:封隔器
当需要封隔油管与油气井套管或裸眼井壁环形空间时,连接封隔器于井下管柱之上,下到设计深DU后,通过液压驱动等方式使封隔器上的封隔件发生膨胀封隔油套环空。不同形式的封隔器,其启动方式和解封方式有所不同。
液力扩张式封隔器下到设计深DU后,从油管内加压,高压液体通过封隔器内部的传压孔隙作用于胶筒内腔,节流压差作用下,胶筒发生膨胀封隔油套环空。当油压释放,油套压力平衡后,胶筒靠自身的回弹力收缩回原状实现解封。
压缩式封隔器下到设计深DU后,从油管内加压,高压液体通过封隔器内部的传压孔隙作用于活塞机构,节流压差作用下,压缩胶筒发生膨胀封隔油套环空。当油压释放,油套压力平衡后,胶筒靠自身的回弹力恢复原状实现解封。
使用流程
1、封隔器入井**定要进行通、洗井作业;
2、坐封操作:低替作业完成后,按照设计方法坐封封隔器;
3、解封操作:液力扩张式和压缩式封隔器在油套压力平衡后,可自动解封。其他设计可解封的封隔器,解封方式各有不同。
本公司为油田、煤层气等多个领域,国内主要油田以及哈萨克斯坦、俄罗斯等国外市场提供封隔器生产、安装、调试、维修等业务。
濮阳市东昊机械电子有限公司地处龙乡濮阳市濮东产业集聚区。公司成立于2005年,注册资本为2666万元,是以井下工具研发生产制造为主的技术型生产加工企业。公司是*供应商网络成员单位、中石油级物资供应商(封隔器、桥塞),同时也是河南省民营企业、省级企业技术中XIN、。公司建立有完善的管理体系, 先后通过了ISO9001:2000质量管理体系认证、ISO14001:2000环境管理体系认证、OHSAS18001:2007职业健康安全管理体系认证、美国石油协会API 11D1产品认证(桥塞、封隔器),进一步规范了企业管理和提升了产品市场竞争能力。公司成立了由博士**的技术开发研究中XIN,不断开发与油气开采配套的系列产品。近年来相继开发了各类井下隔采、试采工具、水平压裂工具、钻井固井工具及采油工具,先后**多项技术,产品已深入到油田、煤层气等多个领域,销售网络已覆盖石油石化主要油田以及哈萨克斯坦、俄罗斯等国外市场。为较好的为客户服务,目前已成立中原、胜利、长庆、延长等四个办事机构。