分段壓裂技術(shù)已成為低滲致密油氣藏提高產(chǎn)量的有效技術(shù)手段,尤其是液壓式分段壓裂技術(shù)能實(shí)現(xiàn)無限級層段壓裂施工改造,改造后可保持原套管通徑。為了解決現(xiàn)有固井滑套只能采用液壓開啟,后期無法關(guān)閉,且現(xiàn)有的關(guān)閉工具不具備強(qiáng)制脫手功能而無法滿足油氣藏安全開發(fā)的技術(shù)問題,研制了無限級壓裂固井滑套及其配套的關(guān)閉工具,并對固井滑套和關(guān)閉工具的關(guān)鍵部件進(jìn)行了有限元分析,驗(yàn)證了工具結(jié)構(gòu)的合理性。測試結(jié)果表明,該固井滑套可承受60 MPa壓差,液壓開啟壓力約為16 MPa,結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠;關(guān)閉工具在不低于1 MPa的壓差下開關(guān)塊完全突出,可有效進(jìn)行固井滑套的關(guān)閉動作,其強(qiáng)制脫手拉力約為4 kN。研制的無限級壓裂固井滑套可實(shí)現(xiàn)液控開啟和機(jī)械關(guān)閉,關(guān)閉工具具備強(qiáng)制脫手功能,可有效避免在固井滑套關(guān)閉過程中因拉力過大造成的連續(xù)管拉斷風(fēng)險(xiǎn)。

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【部分圖文】：

圖1 無限級壓裂作業(yè)管柱示意圖

通過對國內(nèi)外固井滑套分段壓裂工藝技術(shù)進(jìn)行調(diào)研，取長補(bǔ)短，設(shè)計(jì)了無限級分段壓裂工藝，其作業(yè)管柱如圖1所示。該工藝在二開套管完井時，無限級壓裂固井滑套和套管連接，然后固井。固井滑套安裝的位置即為壓裂層位。固井完成后，從井眼下入連續(xù)管井下工具組合，從下到上依次打開無限級壓裂固井滑套，然....

圖2 無限級壓裂固井滑套結(jié)構(gòu)示意圖

無限級壓裂固井滑套結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由上接頭、防松銷釘、上連接筒、剪切銷釘、移動套、定位套、下連接筒以及下接頭等組成。其特點(diǎn)在于:下連接筒內(nèi)部為密封面，與拖動壓裂封隔器配合實(shí)現(xiàn)隔離密封，滑套內(nèi)部加壓時，移動套在壓差的作用下剪斷剪釘向下移動，從而打開滑套壓裂通道即可進(jìn)行壓裂施工。....

圖3 液控式固井滑套關(guān)閉工具結(jié)構(gòu)示意圖

該固井滑套關(guān)閉工具的上壓套設(shè)置在中心管外側(cè)并與中心管外壁之間形成環(huán)形空腔，液體從中心管上的連通孔進(jìn)入到環(huán)形空腔，當(dāng)進(jìn)行正循環(huán)洗井時，在較低的液壓作用下，上壓套和下壓套受液壓力作用分別向兩端移動，壓縮大彈簧，開關(guān)塊在小彈簧的作用下向外突出。上提管柱，液控式固井滑套關(guān)閉工具隨著作業(yè)管....

圖4 定位套三維結(jié)構(gòu)

定位套的材料為65Mn，其抗拉強(qiáng)度為735MPa，屈服強(qiáng)度為430MPa，泊松比為0.29，彈性模量為210GPa。采用SolidWorks工程軟件制作定位套簡化模型，并導(dǎo)入到有限元分析軟件ANSYS中進(jìn)行受力分析。為了提高計(jì)算效率，截取1片彈性片進(jìn)行分析計(jì)算。彈性片從無限級....

本文編號：4039742