机械座封式挤注一体化工艺的认识与分析.doc

机械座封式挤注一体化工艺的认识与分析机械座封式挤注一体化工艺的认识与分析【摘要】目前国内各油田大力推广的“机械座封式挤注一体化 工艺”弥补了传统座封工具无法进行挤注水泥作业的缺陷，改变了传 统挤注水泥施工中提下作业次数多的现象本文针对“机械座封式挤 注一体化工艺”进行了介绍关键词】MSB机械座封MSR机械座封挤注一体化现今油气田的勘探开发过程中，国内各大油田普遍使用常规的挤 注水泥技术，通过多次提下来完成座封、完井注灰、二次固井等施工 大力推广“机械座封式挤注一体化工艺”来解决现有桥塞座封工具 不能进行挤注水泥浆的缺陷1传统挤注水泥技术的分析传统的挤注水泥技术是通过下入电缆或油管带座封工具将桥塞、 水泥承留器进行座封，之后提出座封工具，再下入油管进行注灰或油 管+插管进行挤灰等作业的一项常规技术针对含有不同比密度压井 液的井况所采用传统挤注水泥技术进行施工的方法如下：1.1压井液密度小于在1. 5g/cm3的井进行挤注水泥作业一般采用传统的电缆桥塞座封方式：电缆测井车+磁性定位器+ 电缆桥塞座封工具+桥塞（水泥承留器）进行座封，封层后提出全部 电缆及座封工具，通过再下入一趟作业管柱进行注水泥塞、挤水泥浆 等施工。

1.2压井液密度大于等于1. 5g/cm3的井进行挤注水泥作业一般采取传统的液压桥塞座封方式：下入管柱带液压座封工具+ 桥塞（水泥承留器）进行座封，封层后提出全部管柱及液压座封工具， 通过再下一次作业管柱才能进行注水泥塞、挤水泥浆等施工2机械座封式挤注一体化工艺2. 1机械座封的工作原理通过上提、旋转、下放、上提管柱等动作带动机械座封工具使上 卡瓦脱离并紧贴于套管内壁，随着工具内部中心拉杆上提拉力的增大, 桥塞上、下卡瓦与桥塞锥体贴合产生的径向分力也随之增大，紧咬住 套管内壁，同时挤压桥塞胶筒膨胀，实现坐封2.2 "机械座封式挤注一体化工艺”应用工具简介2. 2. 1 “机械座封式挤注…体化T艺”中应用工具组成包括：MSB、MSR机械座封工具、桥塞和MMR水泥承留器其 中〃 MSB 〃机械座封工具用于〃 MMB 〃桥塞的座封及座封后的替水泥浆、完 井注灰等施工MSR”机械座封工具用于MMR水泥承留器的座封及 座封后的挤灰、二次固井等作业两种工具区别在于：(1) MSR座封工具比MSB座封工具多一节带有密封环的插管， 用于进行挤灰作业2) 工具接头的区别：MSB机械座封工具接头部位有水眼，在 下MMB桥塞过程中起到平衡压力的作用。

而MSR机械坐封工具接头无 水眼，但在安装过程中工具底部的插管已将水泥承留器中的套阀顶开, 下入井中与套管保持连通状态，因此亦能起到平衡压力的作用3) 两种工具的保养方法大致相同，唯一不同的是在施工结束 后MSB座封工具需检查更换弹性接头上的“0”型密封圈而MSR座 封工具除了检查更换弹性接头上的“0”型密封圈外，还需将工具尾 部插管上的两个密封环进行更换2.2.2技术参数及特点(1) 两种机械座封工具技术参数均相同：工具长度:1.2m I具接头外径：①89扶正器外径:167mm I具 座封套筒外径：108nini；工具特点：MSB. MSR机械座封工具用于MMB桥塞和MMR水泥承 留器的下入和座封弹性锁套结构，允许工具靠下坐重量被锁进桥塞 内，通过上提管柱来解封能可靠的座封在任何级别的套管内；工具优点：工具操作方便，应用范围广，可应用于井筒内含有高 密度压井液(密度大于1.5g/cm3)的特殊井况，对井筒干净程度要 求低，方便顺利完成桥塞封堵作业；下井时上卡瓦处于安全可靠的位 置；可迅速被配置成用来座封MMR水泥承留器或MMB桥塞；可用來座 封很多种类的BAKER类型的桥塞2) MMB桥塞及MMR水泥承留器桥塞及水泥承留器直径：5 〃、5? 〃、7〃、9 5/8〃推荐用于温 度 148。

C （300° F）、压力 70Mpa （10, 000PSI）的工况工具特点MMB〃桥塞和〃MMR〃水泥承留器得结构紧凑，外表而平 滑，适用于多种规格的套管其它类型的桥塞和水泥承留器相比有直 结构、单胶筒和棘轮锁环在套管和密封件之间组成可靠的密封系统径小、中心管短的特点,因此下放就比较快且简单平滑的金属背在进行射孔作业之前，必须在桥塞上堆积砂子或水泥來给予其充分的 保护，这样就可防止对桥塞的冲击破坏2. 3施工步骤及注意事项 2. 3. 1施工前的准备（1）施工前可在地面检验座封工具和上卡瓦的性能，过程如下:将上卡瓦装入座封工具的座封套内，右旋中心管（或左旋扶正器）10 圈，下放中心管（或上提扶正器），看上卡瓦是否顺利的从座封套内 脱出且弹开还原座封工具2）采取必要的措施（套铳、刮削、洗井）保证座封层位±5ni 段套管内壁干净、无垢注意：在运输过程中不得旋转座封工具，下井前上卡瓦上的卡箍一定要去掉2. 3. 2施工过程（1） 工具下井前再次检查机械座封工具的扶正装置即弹簧部分 是否到位（右旋其转不动为止）2） 确认工具与油管尺寸相符后将工具与油管连接，用改刀取 下上卡瓦上的卡箍，平稳下入井内。

3） 下管柱:限速下钻（20-25柱/小时）,下钻应匀速、平稳， 禁止猛停猛放，顿钻、溜钻，同时要事先判断井内液面的位置，工具 与液面接触时，应匀速缓下放，过造斜点、套管悬挂、套变时也要匀 速缓下放注意：打紧背钳，不得右旋，可每下5~10柱用管钳左旋 管柱，感觉到扭矩明显增大即可4）桥塞下放到预定层位后，上提管柱0. 6-2m,右旋管柱使座 封工具右旋10圈，再下放到原位置此过程使上卡瓦从座封套顺利 脱出且弹开贴在套管壁上）5) 缓慢上提管柱(观察指重表，悬重增加说明上卡瓦已正常 工作)，使座封工具承受16T的拉力(4 1/2〃〜5 1/2〃设计座封力为 13. 6T, 7〃及以上规格设计座封力为23T),保持悬重稳5min,然后下 放至原悬重，再缓慢上提，稳5mino (此过程使橡胶套充分膨胀、上 下卡瓦完全咬死在套管上，桥塞已座封)3结语此工艺仍需要进行多次实践，总结出一套成熟的施工体系，并且 通过借鉴国外对挤注水泥技术的研究开发，不断缩小与国际先进水平 的差距，这对于提升“机械座封式挤注一体化T艺”整体水平和核心 竞争力，满足国内技术服务市场，进…步拓展国外油田技术服务市场, 具有重大战略意义。

参考文献[1] 张宏军.深井I古I井工艺技术研究与应用[J] •石油钻探技术, 2006 (05)[2] 刘志焕，倪行宇，徐明，和传健，宋文明.大庆油田深层气 井固井技术研究[J]•大庆石油地质与开发，2007 (03)。