无限级压裂固井滑套及关闭工具的研制

发布时间：2025-04-14 23:54

　　 分段压裂技术已成为低渗致密油气藏提高产量的有效技术手段,尤其是液压式分段压裂技术能实现无限级层段压裂施工改造,改造后可保持原套管通径。为了解决现有固井滑套只能采用液压开启,后期无法关闭,且现有的关闭工具不具备强制脱手功能而无法满足油气藏安全开发的技术问题,研制了无限级压裂固井滑套及其配套的关闭工具,并对固井滑套和关闭工具的关键部件进行了有限元分析,验证了工具结构的合理性。测试结果表明,该固井滑套可承受60 MPa压差,液压开启压力约为16 MPa,结构简单,性能可靠;关闭工具在不低于1 MPa的压差下开关块完全突出,可有效进行固井滑套的关闭动作,其强制脱手拉力约为4 kN。研制的无限级压裂固井滑套可实现液控开启和机械关闭,关闭工具具备强制脱手功能,可有效避免在固井滑套关闭过程中因拉力过大造成的连续管拉断风险。

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【部分图文】：

图1 无限级压裂作业管柱示意图

通过对国内外固井滑套分段压裂工艺技术进行调研，取长补短，设计了无限级分段压裂工艺，其作业管柱如图1所示。该工艺在二开套管完井时，无限级压裂固井滑套和套管连接，然后固井。固井滑套安装的位置即为压裂层位。固井完成后，从井眼下入连续管井下工具组合，从下到上依次打开无限级压裂固井滑套，然....

图2 无限级压裂固井滑套结构示意图

无限级压裂固井滑套结构如图2所示，主要由上接头、防松销钉、上连接筒、剪切销钉、移动套、定位套、下连接筒以及下接头等组成。其特点在于:下连接筒内部为密封面，与拖动压裂封隔器配合实现隔离密封，滑套内部加压时，移动套在压差的作用下剪断剪钉向下移动，从而打开滑套压裂通道即可进行压裂施工。....

图3 液控式固井滑套关闭工具结构示意图

该固井滑套关闭工具的上压套设置在中心管外侧并与中心管外壁之间形成环形空腔，液体从中心管上的连通孔进入到环形空腔，当进行正循环洗井时，在较低的液压作用下，上压套和下压套受液压力作用分别向两端移动，压缩大弹簧，开关块在小弹簧的作用下向外突出。上提管柱，液控式固井滑套关闭工具随着作业管....

图4 定位套三维结构

定位套的材料为65Mn，其抗拉强度为735MPa，屈服强度为430MPa，泊松比为0.29，弹性模量为210GPa。采用SolidWorks工程软件制作定位套简化模型，并导入到有限元分析软件ANSYS中进行受力分析。为了提高计算效率，截取1片弹性片进行分析计算。弹性片从无限级....

本文编号：4039742