遇水自膨胀管外封隔器的研制与应用.pdf

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1、化工设计通讯石油工程第42卷第12期ChemicalEngineeringDesignCommunicationsPetroleumEngineering2016年12月遇水自膨胀管外封隔器的研制与应用刘丰克（中国石油川庆钻探工程有限公司长庆固井公司，陕西西安 710200）摘　要：水层异常活跃、油井含水上升过快是制约油田高产稳产的主要因素，确保有效分段封隔是解决问题的关键。急需研制操作简单、可靠性高、应用范围广的遇水自膨胀管封隔器，通过技术参数制定、膨胀原理与影响因素研究、材料制备优选、产品设计、评价试验及现场试验的有效开展，使得各项技术达到设计要求，从而完全

2、满足固井完井与控水工艺需求，具有很好的应用前景。关键词：分段封隔；遇水自膨胀封隔器；控水中图分类号：TE931.2文献标志码：A文章编号：1003–6490（2016）12–0017–02DevelopmentandApplicationofExtruderPackerwithWaterLiuFeng-keAbstract：Itisthemainfactortocontrolthehighandstableproductionofoilfieldbecauseoftheabnormallyactivewaterlayerandtherapidincreaseofw

3、atercontentinoilwells.Toensureeffectivesegregationisthekeytosolvetheproblem.Itisurgenttodevelopself-expandingwaterwithhighoperationandreliability.Tubepacker，throughthetechnicalparameterformulation，theexpansionprincipleandtheinfluencefactorresearch，thematerialpreparationoptimization，th

4、eproductdesign，theappraisalexperimentandthefieldtestcarryoneffectively，causeseachtechnologytoachievethedesignrequest，thuscompletelysatisfiesthecementwellcompleteswithcontrolsWaterprocessrequirements，hasagoodapplicationprospects.Keywords：SegmentalSealing；Self-expandingPackerwithWater近年来

5、，随着长庆油田钻井开发的不断深入，对于水层2膨胀原理及影响因素研究异常活跃的油田区块，还不能彻底有效的解决环空窜流问题。2.1膨胀原理研究固井后，由于水泥环凝固时体积收缩，造成水泥环与套管胶通过相关技术资料查阅，遇水膨胀的原理为聚合物的渗结不好，出现通道，一旦生产中出水，极易造成窜流，导致透性特质，通过吸水颗粒在暴露的水分子里后膨胀，进而引含水量急剧上升，严重影响油田后续采收率。因此，需要研起橡胶基质的伸张。制一种操作简单、可靠性高、应用范围广的遇水自膨胀封隔器，2.2膨胀影响因素研究通过实现单向微间隙密封，从而达到层间隔离目的，满足现通过前沿技术资料分析可知，

6、膨胀材料的吸水膨胀效果场施工技术要求。受关键因素的影响，具有一定的特性，可在后续试验过程中1技术参数制定及设计思路应加以应用。1.1技术参数制定3材料制备选型及试验研究结合《SY/T7017-2014遇油遇水自膨胀封隔器》标准和甲3.1材料制备方工程技术要求，遇水自膨胀管外封隔器应满足以下技术要结合上述技术要求，通过市场采购相关原料，应用机械求：遇水自膨胀管外封隔器必须满足35～150℃温度范围，共混法，分别制备3种样品作为膨胀材料，成分均以高聚合度环空相对稳定不易出现塌方应用工况下使用，固井过程中不碳氢链结构的疏水橡胶为主，以不同浓度和方向混入亲水性发生膨胀，

7、固井完成后膨胀材料缓慢膨胀，实现单向微间隙物质或在主链上加入亲水性基团为辅，以便后续选型。密封，达到技术指标要求。3.2材料选型1.2设计思路将上述制备好的样品材料送至相关检测机构进行性能评通过现场施工调研，原有的水力扩张式管外封隔器存在价，通过对3种样品各个性能指标进行对比，第一次均不符合如下问题：相关要求。随后，经过3次改良亲水物质浓度，终于制备出符（1）本体存在一定数量排泄孔，破坏管串完整性；合要求的样品试块，各项性能参数均符合相关要求。（2）内部挡销结构在开启时会对顶替胶塞带来一定损坏，3.3自由膨胀评价试验影响后续固井工具的正常使用；将上述优选制备出的

8、试块进行室内自由膨胀评价