自封压缩式封隔器的研制与应用

摘要

为了使封隔器既能在大井斜处及井眼轨迹方位角变化较大的地方顺利坐封、保护套管压裂,又能进行水力喷射泵正常排液,基于胶筒接触密封理论,结合刚性部件机械强度校核方法,设计了自封压缩式封隔器.首先对胶筒与套管壁的接触应力进行了理论计算,然后在170℃条件下对该封隔器的耐压差性能进行了室内模拟试验,最后在施工现场进行了坐封、压裂、水力喷射泵排液试验.理论计算得出,胶筒的最低坐封压力应大于4.36 MPa;封隔器坐封后,胶筒与套管壁的接触应力随工作压差的增大呈线性增大趋势.室内试验显示,10.00 MPa坐封压力下,胶筒能够承受35.00 MPa反向压差;170℃条件下,封隔器能够承受70.00MPa正向压差和50.00MPa反向压差.现场试验表明,该封隔器能够在井斜角达72.4°的地方顺利坐封、压裂、排液和解封.研究表明,自封压缩式封隔器可解决常规封隔器难以实现的“既在大井斜处及井眼轨迹方位角变化较大地方顺利坐封、保护套管压裂,又能进行水力喷射泵排液”的问题,且应用效果良好,值得推广应用.