中原油田采油三廠

承高壓差自動(dòng)平衡式封隔器

張華中原油田采油三廠

承高壓差自動(dòng)平衡式封隔器主要由平衡機(jī)構(gòu)、洗井機(jī)構(gòu)、坐封機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)組成。壓力自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)采用液壓平衡原理，在封隔器承受較大上層注水壓力或洗井時(shí)能自動(dòng)平衡膠筒所受壓力，提高了封隔器承受雙向壓差的能力。在現(xiàn)場(chǎng)6口井應(yīng)用承高壓差自動(dòng)平衡式封隔器進(jìn)行分層注水，驗(yàn)封合格率100%，階段有效期延長(zhǎng)63 d，平均注水壓差為8.6MPa，該封隔器解決了高壓差井分注有效期短的難題。

分層注水；高壓差；自動(dòng)平衡；封隔器

常規(guī)分注封隔器靠單向卡瓦支撐或錨定，該類封隔器鎖緊機(jī)構(gòu)多與反洗通道相通。反洗通道為單一錐面密封，洗井不徹底時(shí)臟物易沉積在密封錐面上，導(dǎo)致洗井通道關(guān)閉不嚴(yán)，造成分注有效期短。針對(duì)這種情況，研制了承高壓差自動(dòng)平衡式Y(jié)341封隔器，該封隔器增加了壓力自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)和活塞雙級(jí)密封洗井機(jī)構(gòu)，使分注管柱在注水、洗井時(shí)能承受較大層間壓差，延長(zhǎng)了分注有效期。

承高壓差自動(dòng)平衡式Y(jié)341封隔器主要由平衡機(jī)構(gòu)、洗井機(jī)構(gòu)、坐封機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。壓力自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)采用液壓平衡原理，在封隔器承受較大上層注水壓力或洗井時(shí)能自動(dòng)平衡膠筒所受壓力，提高了封隔器承受雙向壓差的能力。洗井機(jī)構(gòu)采用錐面和O形圈雙級(jí)密封結(jié)構(gòu)，只有卸去油壓后上部套壓才能打開(kāi)。洗井通道采用上部密封設(shè)計(jì)，保證了封隔器洗井和密封的可靠性。

圖1 承高壓差自動(dòng)平衡式Y(jié)341封隔器結(jié)構(gòu)

承高壓差自動(dòng)平衡式Y(jié)341封隔器坐封時(shí)，油管加液壓，經(jīng)中心管孔眼作用于坐封活塞，剪斷坐封剪釘，活塞推動(dòng)活塞套上行壓縮膠筒，使膠筒直徑變大，封隔油套環(huán)空；卸壓后，鎖套被鎖環(huán)卡住，防止膠筒回彈，完成封隔器坐封。

承壓時(shí)，當(dāng)下層壓力高時(shí)，下壓作用于膠筒上的力通過(guò)外套作用于上接頭；當(dāng)上層壓力高時(shí)，壓差對(duì)膠筒產(chǎn)生下推力，平衡機(jī)構(gòu)對(duì)膠筒產(chǎn)生上拉力，上拉力稍大于下推力，使膠筒受力平衡，不產(chǎn)生解封動(dòng)作。下層壓力對(duì)洗井活塞產(chǎn)生的下推力大于上推力，使洗井活塞處于下位，洗井活塞不會(huì)打開(kāi)。洗井活塞的開(kāi)啟和關(guān)閉只與上壓和油壓有關(guān)。除洗井以外的任何狀態(tài)，關(guān)閉洗井活塞的力始終大于開(kāi)啟洗井活塞的力，洗井活塞始終保持關(guān)閉，解決了層間壓差大、層間串通的問(wèn)題。

洗井時(shí)，套壓大于油壓，推動(dòng)洗井活塞上行，打開(kāi)洗井通道實(shí)現(xiàn)洗井?；謴?fù)注水時(shí)，油壓大于套壓，推動(dòng)洗井活塞下行關(guān)閉并密封洗井通道，同時(shí)平衡機(jī)構(gòu)產(chǎn)生向上的力抵消作用在膠筒上向下的力，減小了解封剪釘?shù)氖芰?，同時(shí)防止封隔器蠕動(dòng)。

解封時(shí)，上提管柱，剪斷解封銷釘，鎖環(huán)上行，實(shí)現(xiàn)解封。

在現(xiàn)場(chǎng)6口井應(yīng)用承高壓差自動(dòng)平衡式封隔器進(jìn)行分層注水，驗(yàn)封合格率100%，階段有效期延長(zhǎng)63 d，平均注水壓差為8.6MPa。該封隔器解決了常規(guī)Y341封隔器承受雙向壓差能力差，反洗通道密封不嚴(yán)，分注有效期短等問(wèn)題，提高了注水管柱工作的可靠性，為油田分層注水提供了新的技術(shù)思路。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.081