液压单封和套裸双封酸压管柱体系是针对塔里木盆地油藏超深、高温、油稠的特点而设计的酸压管柱体系,目前已取得了较好的使用效果。
液压单封
该套管柱体系为液压封隔器座封于套管(液压单封)。该套管柱适用于7″套管未回接,不需要分段改造。
在塔里木盆地非稠油区,针对7″套管未回接,不需要分段改造的井。主要有机械单封和液压坐裸两种组合,但是,机械单封酸压管柱体系对后期动态监测带来了不便,经常造成动态监测仪器串卡阻,影响生产,因此,从2007年开始尝试使用液压单封,初期光采用封隔器座封于套管,但所尝试的几口井酸压效果不理想,均表现出酸压过程中出现了失封的现象。通过认真总结,查找了其主要原因:酸压大排量注入冷液使得管柱发生收缩,等效于给管柱施加了一个非常大的上提力,剪断了解封销钉导致封隔器失封。在认真总结分析的基础上,又试验了液压封隔器+水力锚+伸缩节的管柱体系,在多口井获得了成功应用。
在目前使用的封隔器中,MCHR封隔器使用次数较多,具有较好的代表性。PHP-MCHR封隔器(表6)是一款上部带水力锚的封隔器,上顶力被水力锚的咬合力克服,在封隔器下部压力大于上部压力的情况下,用于连接中心管和胶筒总成的销钉并不受力,所以不会被剪断而发生失封。解封时,封隔器的上部向上移动,与下部的胶筒脱开,形成泄压通道。最终随着胶筒的回缩和卡瓦牙收回而完全解封。
使用评价是:该工具设计耐压差为53MPa,在酸压过程中,水利锚锚定紧固,管柱不会上移,封隔器密封良好,确保施工顺利完成;管柱结构可以满足酸压施工的高泵压作业要求;该工具因为采用液压座封方式,所以不需要进行管柱加压,这样的管柱结构在保证酸压安全施工的同时保证管柱不存在弯曲,有利于酸压见产后的钢丝测压作业。
套裸双封
套裸双封酸压管柱体系是随着塔里木盆地开发不断扩大,2007年才开始大量投入适用,主要原因是12区钻井时录井卡层难度大,7″套管常常下至距离东河塘组底部数十米,使得7″套管鞋下存在裸露的东河砂岩,还有部分井(如TK1040X)在直井段钻遇了大水体,提高侧钻点侧钻后需要进行分层酸压改造。这两种情况下既要实施分层改造,又要在后期掺稀过程中避免中下奥陶上部水层影响,给完井工程带来了挑战。而套裸双封酸压管柱能够满足隔水和分段改造双重功能。
使用证明,该套酸压管柱体系达到了卡水和酸压的两个目的,能够得到较好的应用。其主要优点是:机械封隔器和液压封隔器配合,先座封机械封隔器,后座封液压封隔器,座封过程较为方便,卡封了水层,可实施分层改造,达到了酸压改造的目的。主要缺点是:酸压时套压监测失去意义,由于两个封隔器同时座封,无法从环空压力判断封隔器座封情况,对酸压施工效果缺乏直接的地面判断;酸压施工时环空背压不能直接作用于裸眼封隔器,裸眼封隔器胶筒上方仅仅受到上部围岩压力,在高泵压储层改造时,存在失封风险;后期作业提管柱解封难度较大,若出现井底坍塌等情况,修井具有一定难度。