新型活动式井下节流器

2021-05-06 17:25:26

1.2 技术原理

活动式井下节流器的工作过程, 主要分投放、 坐封和打捞三个环节。


(1) 投放:通过销钉连接送放工具和节流器, 送放工具的顶丝推动节流器中心杆给弹簧预压力, 然后依次连接震击器、 加重杆、 钢丝绳帽。通过绞车连接钢丝将节流器下放至预定位置。


(2) 坐封:节流器下放到预定位置后, 缓慢上提钢丝, 卡瓦受摩擦力的作用坐挂在油管内壁;反复上提下放钢丝, 震击器向上震击, 剪断销钉, 弹簧释放能量, 推动胶筒座上行压缩胶筒, 密封油管和节流器之间的空间。


(3) 打捞:通过向下震击, 推动中心管下行, 向下压缩弹簧, 胶筒座下行, 胶筒回收;继续往下震击,卡瓦回收。

1.3 技术特点

(1) 整体式卡瓦系统设计。针对前期卡瓦结构问题, 设计了新型整体式卡瓦系统, 满足了卡瓦在油管内壁上的锚定, 避免了应用焊接薄片, 从结构上克服了打捞过程中卡瓦与锥体易脱落的问题, 大幅提高了井下节流器的整体可靠性 [3] 。


(2) 胶筒系统优化设计。常用节流器胶筒结构为活动式锥形双胶筒, 打压后胶筒锥体撑开胶筒密封油管, 上提打捞时无法分开, 导致打捞困难。为降低打捞难度, 在满足当前井况条件下简化双胶筒为单胶筒;为提高单胶筒的可靠性, 胶筒密封端采用裙边式设计提高密封接触面积;为提高打捞可靠性,设计胶筒锥体复位机构, 打捞过程中打捞工具推动中心杆带动胶筒锥体复位, 强行将胶筒锥体与胶筒分开。


(3)弹簧系统整体优化。针对川西气田部分已投产井管柱内径不规范问题,为降低工具下入难度, 综合考虑承压、 加工及装配等因素, 进行了井下节流器结构整体优化设计, 进行了内藏弹簧设计, 将井下节流器长度从 680 mm 缩短为 480 mm, 外径缩小为 57 mm。


1.4 技术指标

(1) 外径:57 mm;

(2) 内径:1.4~8 mm;

(3) 长度:490 mm;

(4) 节流压差:≤ 50 MPa;

(5) 适用油管外径: 73 mm;

(6) 适用油管内通径: ≥ 59 mm;

(7) 工作温度:≤ 100 ℃ ;

(8) 工作介质:油、 气、 水混合液, 不含 H 2 S。


2 现场应用

在室内及地面评价试验成功的基础上, 开展了 3井次入井评价及 8 井次现场应用试验、 3 井次现场打捞试验。


2.1 入井功能性评价试验

为评价新型井下节流器在不同井筒条件下的作业可靠性, 在 MP71 井开展了下入、 丢手及打捞可靠性评价(见表 1) 。试验结果表明:新型井下节流器坐挂、 丢手可靠, 打捞成功率高。

2.2 生产应用试验

为评价新型活动式井下节流器在实际应用中的工作可靠性, 在 XS2 井、 CX632 井等 8 口井进行了生产应用试验(见表 2) , 结果表明, 节流器下入顺利,下入后油压显著降低, 产量稳定。


2.3 生产打捞试验

新型活动式井下节流器共进行 3 井次生产打捞试验(见表 3) , 打捞顺利。XS21-29HF 井在前期生产过程中出砂严重, 多次损坏地面油嘴, 同时该井压力、 产量均属目前下入井下节流器的生产井较高者,在压差 10 MPa、 产量 9×10 4  m 3 /d、 节流器卡瓦系统损坏严重的情况下节流器顺利打捞, 说明新型活动式井下节流器打捞可靠性高。


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