油南2井RTTS封隔器解封方法探讨

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【摘要】文章通过分析油南2井第Ⅰ层组试气时rtts封隔器未正常解封的原因，结合RTTS封隔器结构及解封原理，制定了行之有效的解封方法并成功实施。改进了RTTS封隔器在中深井试油气施工中的解封方法，并对测射联作管柱结构优化，为以后解决同类问题提供具有一定的借鉴价值。

【关键词】APR测射联作 封隔器 震击器 解封方法

1 问题提出及工具简介

1.1 问题引入

封隔器的使用是非常广泛的，它几乎遍及勘探和开发的各个生产过程。RTTS封隔器是用于井下套管里封隔油、气、水层的专用工具，它通过外力作用，使胶皮筒长度缩短，直径变大，密封油、套环形空间，分隔封隔器上下的油（气、水）层，从而实现油气井的测试目的。 RTTS封隔器因水力锚自身特有的防窜功能，在试油气施工中具有广泛的应用。本文针对试油气中使用的RTTS封隔器未能正常解封的问题展开讨论。

1.2 工具简介

1.2.1 RTTS封隔器的结构及工作原理

RTTS封隔器主要由J形槽换位机构、机械卡瓦、胶筒和水力锚组成。 RTTS封隔器下井时，摩擦垫块始终与套管内壁紧贴，凸耳是在换位槽的下端，胶筒处于自由状态。当封隔器下到预定井深时，先上提管柱，使凸耳到短槽的上部位置，右旋管柱1-3圈（正常情况），在保持扭矩的同时，下放管柱加压缩负荷。由于右旋管柱使凸耳从短槽到长槽内，加压时下心轴向下移动，卡瓦锥体下行把卡瓦张开，卡瓦上的合金块的棱角嵌入套管壁，尔后胶筒受压而膨胀，直到两个胶筒都紧贴在套管壁上，形成密封。当测试负压差较大时，封隔器胶筒以下压力大于封隔器以上静液柱压力时，下部压力将通过容积管传到水力锚，使水力锚卡瓦片张开，卡瓦上的合金卡瓦牙朝上，从而使封隔器牢固地坐封在套管内壁上，阻止管柱上窜。如果起出封隔器，只需施加拉伸负荷，先打开循环阀，使胶筒上、下压力平衡，水力锚卡瓦自动收回，再继续上提，胶筒泄掉压力而恢复原来的自由状态，此时凸耳从长槽沿斜面自动回到短槽内，锥体上行，卡瓦随之收回，便可将封隔器起出井筒。

1.2.2 TR调时震击器结构原理

TR调时震击器适用于打捞钻具，地层测试等作业。测试管柱遇卡时，帮助解卡。遇卡时上提管柱并施加一定的拉力，液压系统延时，液压阀向上运动到阀外筒的较大内径处，液压油突然降压，释放能量，上心轴快速向上运动，使心轴上的台肩与阀外筒上部台肩相撞，产生一个强烈的震击力，使遇卡处解卡。

2 封隔器解封方法探讨

2.1 RTTS封隔器被卡原因分析

在测试过程中，解封封隔器时水力锚无法正常回位，导致RTTS封隔器被卡，常见原因大致有以下三种情况：

（1）套管腐蚀变形：在经受地层流体的长期浸泡及岩层挤压作用下，油层套管通常会发生不同程度的变形或腐蚀，若RTTS封隔器正好坐封套管受损段，水力锚卡瓦牙极可能深嵌入套管壁中而无法回位，造成解封困难。

（2）砂卡：地层出砂以及洗井不彻底引起的沉砂，均会堆积于封隔器上部，使得解封时水力锚无法顺利回位，导致封隔器被卡。

（3）落物卡：落物掉入环空封隔器上部，也会造成封隔器被卡无法解封。2.2 RTTS封隔器解卡方法

环空打压活动解封是RTTS封隔器未正常解封的常用方法。

本文着重介绍使用TR调时震击器进行封隔器解封的具体操作：

（1）明确井内管柱组合及施工具体情况，进一步判断解封不成功可能的原因。如管柱腐蚀变形，砂卡，落物卡或其它情况。（2）综合上述信息，在管柱中加入震击器。（3）正确操作，完成封隔器解封。

3 现场应用

3.1 试油测试使用RTTS封隔器解封情况统计

2011年3月-9月份试油项目部完成层组共112层组试油气工作，其中有47层使用了RTTS封隔器，在使用了RTTS封隔器的层组解封过程中有5层组未能正常解封。

通过表1可以看出封隔器卡点位于2000m以上的13个层组中就有4个层组未正常解封，RTTS封隔器未正常解封的概率高达30.7%。3.2 油南2井RTTS封隔器解封实例分析

3.2.1 确定方案的依据

（1）由于在施工过程中，现场严把质量关，经过认真仔细的调查确认没有井下落物的情况发生。

（2）封隔器等工具在入井前是经过严格检验，现场也进行了仔细检查工作，而且在之前的测试过程中封隔器座封良好，说明封隔器质量是合格的。

（3）由于射孔完毕后井口显示弱，只有微量天然气，且射孔后84小时内地层出液量仅为0.47m3，地层出砂及强酸碱对封隔器进行腐蚀的可能性很小。

（4）从开始解封不成功到方案制定之间，我们一直进行活动解封，但是由于封隔器卡点位置为3206.22m，试油油管φ73mm外油的最大抗拉强度为645KN，所以活动解卡的范围为0-550KN。综上所述：排除了砂卡，落物卡及腐蚀变形卡的可能性，最有可能是作用在RTTS封隔器的有效作用力不够大，不足以使其解卡。

3.2.2 施工简况

地层测试一开井，射孔点响，开始进行正常的生产测试作业。10月2日解封起钻准备，在悬重0-550.0K N范围内活动管柱解封，解封未成功。10月5日上提管柱至180.0kN，反转18圈，悬重由180.0kN170.0kN，倒扣成功，累计起出Φ73mm的外加厚油管197根，油管长1899.45m，鱼顶为Φ73mm的外加厚油管公扣，10月6日下对扣打捞管柱至井深1899.45m遇阻，下放管柱，加压5kN，正转管柱24圈，上提管柱至200.0kN，对扣成功，上提管柱悬重至500.0kN，震击5次，RTTS封隔器解封。

4 结语

本文以油南2井RTTS封隔器解封为例分析了封隔器解封的有关问题，阐述了使用震击器对于RTTS封隔器解封所能起到的作用。提出针对射孔层位所处位置大于在2000m的层位进行测试时，在管柱中加入震击器帮助RTTS封隔器解封。在提高工作效率的同时也能够节约生产成本。在试油测试井段大于2000m的管柱组合中加入震击器，可以很大程度上提高RTTS封隔器的解封成功率。节约成本的同时也提高了工作效率。

参考文献

[1] 江斯顿地层测试器.第二册地面控制装置和通用工具，华北石油管理局油气井测试公司，1992，7

[2] 油南2井.试油施工设计，2011.09

作者简介

史清林，（1972，4-）助理工程师，男，大学本科，青海油田井下作业公司 从事试油气工作，青海茫崖青海油田井下作业公司试油测试大队。