Y241型封隔器分压管柱可靠性分析.pdf

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1、2010年第39卷石油矿场机械第7期第25页OILFIELDEQUIPMENT文章编号：1001—3482(2010)07—0025—04Y241型封隔器分压管柱可靠性分析张丽娟，赵广民，赵粉霞，任勇，任国富，张华光(长庆油田分公司油气工艺研究院，西安710021)摘要：水力锚砂卡是造成长庆气田采用Y241型封隔器分压合采管柱起钻成功率偏低的主要原因之一。针对这一问题，在去掉Y241型封隔器分压合采管柱下封隔器水力锚的基础上，对管柱进行了可靠性分析，为优化Y241型封隔器分压合采管柱结构提供了理论依据。关键词：分压合采；管柱；封隔器；水力锚；稳定

2、性●中图分类号：TE931．2文献标识码：AReliabilityAnalysisofFacilitatingSeparateLayerFracturingandComminglingStringwithY241PackersZHANGLi-juan，ZHAOGuang-min，ZHAOFen-xia，RENYong，RENGuo-fu，ZHANGHua-guang(OilandGasTechnologyResearchInstitute，ChangqingOilfieldCompany，Xi’an710021，China)Abstract：Fa

3、cilitatingseparatelayerfracturingandcomminglingstringwithY241packerswasap—pliedinChangqingGasField．Basedontheanalysis，itwastakenthathydraulicanchorcauseofsandwasoneofmainreasonsforthelowsuccessrateinhoistingthestring．Tosolvethisprob—lem，thehydraulicanchoronthetopoftheundernea

4、thpackerwassimplifiedonthestartofthereliabilityanalysis．Itprovidesacertaintheoreticalbasisforoptimizationofthefacilitatingsepa—ratelayerfracturingandcomminglingstringwithY241packers．Keywords：facilitatingseparatelayerfracturingandcommingling；string；packer；hydraulicanchor；stabi

5、lity目前，长庆气田采用的Y241型封隔器分压合对管柱结构进行可靠性分析。采管柱可以一次改造2～3层，管柱施工可靠性高，l压裂上层时管柱受力分析但起钻成功率偏低。水力锚的砂卡、胶筒到喷砂滑套中间死腔的沉砂、井下高温、Hs等原因都可能去掉Y241型封隔器分压合采管柱下封隔器上引起管柱解封载荷增加或上提管柱困难。通过分析的水力锚管柱结构如图1。压裂上层时，井下管柱认为，水力锚砂卡是起钻困难的主要原因之一。要受力如图2a。在上、下2个封隔器密封良好的情况解决水力锚砂卡的问题，可以从去掉水力锚、改进锚下，上层对上封隔器以上的油管将产生一个上顶力，爪形状

6、、增加防砂罩等方面人手。水力锚起着锚定对2个封隔器之间的油管有一个拉伸力。管柱及防止油管弯曲、折断或者封隔器蠕动失效的在整个管柱中，上封隔器带有水力锚，因此上层作用口]，用去掉水力锚来解决水力锚砂卡问题，必须对上封隔器的压力大多靠水力锚承受，作用在上封要考虑管柱受压后的刚性问题。本文从去掉Y241隔器以上油管上的压力较小，对工具以及油管没有型封隔器分压合采管柱下封隔器上的水力锚人手，危险[2]。对下封隔器的压力大部分由下封隔器上的收稿日期：2009—12—07作者简介：张丽娟(1981一)，女，陕西宝鸡人，工程师，硕士，2006年毕业于西安工业大

7、学，主要从事井下工具研发工作，Email：zljuan_cq@petrochina．corn．cn。石油矿场机械2010年7月单向卡瓦所承受，所以封隔器中间的油管受到的拉Fy—井底S下一p地上S上一井底×—(D一)一力比较小，对工具以及油管没有危险。因此，压裂上‘士一层时可以去掉下水力锚。地上X÷(D。一)(1)式中，D为套管内径，mm；d为油管外径，mn]；d为油管内径，mm；p井底为井底压力，MPa；P地上为上层地层压力，MPa；F为油管承受的上顶力，N。2．1建立计算模型封隔器在油、套管中的位置如图3。建立的力学模型简化为1个两端固定的空心

8、管，如图4。图1去掉水力锚的Y241型封隔器2层改造井井下管柱图3封隔器在油、套管中的位置，上压上压下压下压a压裂上层b压裂下层图2压裂