1.2 技術原理
活動式井下節流器的工作過程, 主要分投放、 坐封和打撈三個環節。
(1) 投放:通過銷釘連接送放工具和節流器, 送放工具的頂絲推動節流器中心桿給彈簧預壓力, 然后依次連接震擊器、 加重桿、 鋼絲繩帽。通過絞車連接鋼絲將節流器下放至預定位置。
(2) 坐封:節流器下放到預定位置后, 緩慢上提鋼絲, 卡瓦受摩擦力的作用坐掛在油管內壁;反復上提下放鋼絲, 震擊器向上震擊, 剪斷銷釘, 彈簧釋放能量, 推動膠筒座上行壓縮膠筒, 密封油管和節流器之間的空間。
(3) 打撈:通過向下震擊, 推動中心管下行, 向下壓縮彈簧, 膠筒座下行, 膠筒回收;繼續往下震擊,卡瓦回收。
1.3 技術特點
(1) 整體式卡瓦系統設計。針對前期卡瓦結構問題, 設計了新型整體式卡瓦系統, 滿足了卡瓦在油管內壁上的錨定, 避免了應用焊接薄片, 從結構上克服了打撈過程中卡瓦與錐體易脫落的問題, 大幅提高了井下節流器的整體可靠性 [3] 。
(2) 膠筒系統優化設計。常用節流器膠筒結構為活動式錐形雙膠筒, 打壓后膠筒錐體撐開膠筒密封油管, 上提打撈時無法分開, 導致打撈困難。為降低打撈難度, 在滿足當前井況條件下簡化雙膠筒為單膠筒;為提高單膠筒的可靠性, 膠筒密封端采用裙邊式設計提高密封接觸面積;為提高打撈可靠性,設計膠筒錐體復位機構, 打撈過程中打撈工具推動中心桿帶動膠筒錐體復位, 強行將膠筒錐體與膠筒分開。
(3)彈簧系統整體優化。針對川西氣田部分已投產井管柱內徑不規范問題,為降低工具下入難度, 綜合考慮承壓、 加工及裝配等因素, 進行了井下節流器結構整體優化設計, 進行了內藏彈簧設計, 將井下節流器長度從 680 mm 縮短為 480 mm, 外徑縮小為 57 mm。
1.4 技術指標
(1) 外徑:57 mm;
(2) 內徑:1.4~8 mm;
(3) 長度:490 mm;
(4) 節流壓差:≤ 50 MPa;
(5) 適用油管外徑: 73 mm;
(6) 適用油管內通徑: ≥ 59 mm;
(7) 工作溫度:≤ 100 ℃ ;
(8) 工作介質:油、 氣、 水混合液, 不含 H 2 S。
2 現場應用
在室內及地面評價試驗成功的基礎上, 開展了 3井次入井評價及 8 井次現場應用試驗、 3 井次現場打撈試驗。
2.1 入井功能性評價試驗
為評價新型井下節流器在不同井筒條件下的作業可靠性, 在 MP71 井開展了下入、 丟手及打撈可靠性評價(見表 1) 。試驗結果表明:新型井下節流器坐掛、 丟手可靠, 打撈成功率高。
2.2 生產應用試驗
為評價新型活動式井下節流器在實際應用中的工作可靠性, 在 XS2 井、 CX632 井等 8 口井進行了生產應用試驗(見表 2) , 結果表明, 節流器下入順利,下入后油壓顯著降低, 產量穩定。
2.3 生產打撈試驗
新型活動式井下節流器共進行 3 井次生產打撈試驗(見表 3) , 打撈順利。XS21-29HF 井在前期生產過程中出砂嚴重, 多次損壞地面油嘴, 同時該井壓力、 產量均屬目前下入井下節流器的生產井較高者,在壓差 10 MPa、 產量 9×10 4 m 3 /d、 節流器卡瓦系統損壞嚴重的情況下節流器順利打撈, 說明新型活動式井下節流器打撈可靠性高。