K344封隔器在油田中的作业现状

范 军张远高（.长庆油田分公司机械制造总厂（数字化技术服务处），陕西 西安 700；.长庆油田分公司第十采油厂，甘肃 庆城 74500）

K344封隔器在油田中的作业现状

范 军1张远高2
（1.长庆油田分公司机械制造总厂（数字化技术服务处），陕西 西安 710201；2.长庆油田分公司第十采油厂，甘肃 庆城 745100）

封隔器广泛应用于钻井、固井、测试、完井及于井下石油作业之中。 K344封隔器既为扩张式封隔器，使用一定压力的液体，作用于封隔件内内腔，使封隔件直径扩大而实现封堵，主要应用于油田的分层注水、分层酸化、分层挤堵、分层压裂等施工工艺。本文就K344封隔器在油田中的作业现状进行了分析。

K344封隔器；结构；工作原理；油田；应用

一、K344封隔器的结构及工作原理

K344封隔器主要由上接头、解封剪钉、连接头、中心管、锁簧、密封圈、可更换球座、顶杆、顶杆托盘、阀总成、胶筒总成、浮动头、下接头、坐封销钉等结构组成。其工作原理为中心管憋压，从油管加液压，高压液体从中心管经过滤网过滤后，进入中心管与胶筒间的环形空间，使扩张式胶筒膨涨，完成封隔器的坐封，当高压液体卸压后，胶筒在自身的弹力的作用下回收，挤出胶筒内液体而解封。

二、K344封隔器在油田中的作业现状

1 在油田分层注水中的应用

油田分层注水工艺技术经过多年的完善与改进，已基本上满足了现阶段开发的需要，但在实际的使用中，还存在着低压易解封、停注易互窜，以及常规分注管柱容易砂卡的现象，使分注工作的安全隐患较大，而且还延长了作业周期，增加了作业成本，给分注工作带来了很大的困难。针对以上情况，引进了K344封隔器，并对分注管柱进行了完善与改进，该封隔器具有洗井方便，不易堵塞，结构简单，不易造成管柱砂卡，对于套管变形井，也能实现有效封隔注水的特点，非常适应用于出砂较严重、油质污染和套管变形的分层注水井。一方面解决了砂卡管柱的问题，另一方面也解决了压缩式封隔器在注水中存在的易解封、易互窜及操作不当易中途座封等问题。由于K344封隔器的坐封形式是在封隔器胶筒内、外形成0.7MPa压差后，扩张式胶筒向外膨胀，达到封隔注水层的目的，当扩张式胶筒的两端的压力差达到12MPa以上时，胶筒容易被击穿，导致封隔失败。另外K344封隔器的防蠕动性低，分层注水管柱在井寿命短，这也限制K344封隔器在油田中推广使用。

2 在油气田分层压裂工艺中的应用

在低压、低渗、低孔，有效应力高、基质毛管压力高的油气田中，压裂改造面临着许多问题，由于储层物性差、气层厚度薄，压裂改造提高单井产量难度很大，纵向存在的多套气层，并且各层跨度不等，加砂压裂的难度大，油气藏的压力较低，入井液体难以返排，且逐层上返工艺周期长。针对以上情况，引进了K344型封隔器分层压裂工艺，该工艺不需要提前坐封，不需要环空试压，坐封容易，解封可靠、安全，实现了不动管柱，连续分层压裂，合层开采，不但减少作业工序，降低生产成本，缩短施工周期，而且还具有安全可靠性高，施工简单、排液速度快，对储层伤害低的特点。但是该工艺也存在管柱通径小，节流多，施工压力高等不足之处。

3 在修井、洗井中的应用

3.1 在修井中的应用

套管试压、找漏是修井作业中非常频繁的作业，大约占到修井总数的70%以上，通常使用压缩式封隔器，但在一些直径大、通过性差、井径不规则的油井中，特别是在水平井、定向井等特殊井中，坐封的成功率较低，引入K344封隔器后，进行了必要的结构改进，应用于修井作业中，在补贴套管的异径段压力试验中，最大井深达到了3800m，在套管缩径段找漏和多漏点找漏施工中，该封隔器在补贴套管和大斜度井段均能够成功坐封，表明该封隔器的坐封简单、膨胀比大、密封性好、坐封成功率高，满足了大修井施工的要求。

3.2 在洗井中的应用

结蜡现象普遍存在于各个油田的油井中，析蜡的沉积与聚集会堵塞产油层，使得油层的渗透率降低，增加了油流阻力，减少了油产量，影响油田的效益，而且还增加了机器设备的磨损，影响抽油杆的工作寿命，对整个油气开采都带来了不利的影响。油井清防蜡的主要手段是热洗工艺，平均每个月都需要对结蜡井进行一次热洗清蜡，在清洗过程中若洗井液进入油层会导致油层污染，使油气产量大幅下降，所以必须使用防污染工具，目前我国主要使用温控封隔器、丢手封隔器、皮碗封隔器等组成的油层保护管柱，但这些封隔器都存在一些弊端，产生了一些不良的后果，如洗井液污染、热洗清蜡效果差、砂卡后重新作业等等，针对这些问题，引入了K344封隔器，使得热洗清蜡时热洗液直接进入结蜡井段，能充分利用热能，提高热洗清蜡效果，缩短洗井时间，但洗井液却无法进入油层，防止了油层污染，不会影响油气产量，而且K344封隔器在起下管柱和生产时皮碗回收，洗井时坐封，减少了皮碗的磨损，增加了封隔器的使用寿命，提高了施工的安全性。实际的应用中发现该工艺的成功率和有效率均达到100%，洗井时间比原来缩短1/2，洗井液的用量较原来减少了50%，并且洗井过程中对油气的产量无任何的影响。

综上所述，K344封隔器已广泛的应用于油田分层注水、分层压裂、修井、洗井中，解决了使用自封式、压缩式封隔器出现的许多问题，降低了油田的生产成本，创造了良好的经济效益，但K344封隔器在使用过程中，也发现了一些质量问题，如封隔器启动销钉异常剪断、管柱下入过程中封隔器中途坐封、封隔器坐封过程中压力异常偏高等等，这些问题限制了K344封隔器在油田中推广应用，所以今后要将PDCA质量管理方法应用于K344封隔器质量改进过程，从设计角度分析原因后采取预防措施对进行结构优化，以提高封隔器的可靠性，更有效地满足油田的需求，进一步提升油田的经济效益。

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TE357

A封隔器系指具有弹性密封元件，并借此封隔各种尺寸管柱与井眼之间以及管柱之间环形空间，并隔绝产层，以控制产（注）液，保护套管的井下工具，被广泛应用于钻井、固井、测试、完井及于井下石油作业之中。根据封隔器的工作原理可以分为自封式（代号Z）、压缩式（代号Y）、锲入式（代号X）、扩张式（代号K），K344封隔器即为扩张式封隔器，使用一定压力的液体，作用于封隔件内内腔，使封隔件直径扩大而实现封堵，主要应用于油田的分层注水、分层酸化、分层挤堵、分层压裂等施工工艺。