石油開采技術的滑套技術方案

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1課題研究的意義

石油開采作業固井環節，使用的開關滑套，利用套管扣實現和套管的連接，被布置在各個采油層。在開采作業中，利用開關工具控制，打開滑套，開展壓裂增產作業；或者關閉滑套，開展選擇性開采作業；再或者對部分層段，實施封隔堵水作業[1]。由于常規滑套操作復雜，難以助力油氣的高效開發，因此，對滑套技術進行研究，提出新的滑套技術方案。

2石油開采技術中的滑套技術方案

2.1技術方案

設計的滑套技術方案，其主要組成從上到下依次連接上接頭、中部接頭和下接頭。上接頭、中部接頭和下接頭形成中空通道，中空通道內設有內筒；中部接頭上開并且設置了傳壓孔；內筒可在中空通道內自由移動，能夠實現對傳壓孔的控制，比如打開或關閉。內筒的組成主要包括內筒本體和與內筒本體連接的凸部。其中，凸部布置在內筒本體下方，并且和開關工具相適配。

2.2滑套技術方案的具體實施

在井下作業過程中，將配套的開關工具與設計的滑套一起下入井中，內筒4受到開關工具的驅動能夠在中空通道上下移動；上接頭1、中部接頭2、下接頭3和內筒4形成第二中空通道，當內筒4移動至傳壓孔21與第二中空通道連通的位置時，滑套打開并且開始進行壓裂工作。當內筒4移動至傳壓孔21與第二中空通道不連通的位置時，滑套關閉而結束壓裂工作。設計的新型滑套，在實際應用中，不僅操作準確，而且效率較高，可以不開展射孔以及鉆塞作業，能夠一次性完成壓裂作業，優化了壓裂操作流程。除此之外，設計的此滑套能夠反復開啟，油氣開發的效率比較高。1.上接頭；2.中部接頭；21.傳壓孔；3.下接頭；4.內筒；41.內筒本體；42.凸部；421.斜面；5.密封組件；51.密封環；52.擋環；53.定位環滑套技術方案的實現分析：（1）凸部42內壁的直徑小于內筒本體41內壁的直徑。當內筒4在開關工具的驅動下在中空通道上下移動時，凸部42與開關工具上的凹槽配合，開關工具通過凸部42與凹槽的卡合連接實現驅動內筒4移動。（2）凸部42的下端設有用于與開關工具配合的斜面421，以便于開關工具能夠順利通過內筒4（3）內筒4與中空通道的內壁卡合連接。中空通道的內壁上設有第一卡合槽，內筒4上設有與第一卡合槽相適配的卡合部。中空通道的內壁上設有與卡合部相適配的第二卡合槽，第二卡合槽設于第一卡合槽下方，內筒4在外力作用下可由第一卡合槽與第二卡合槽之間移動，從而實現傳壓孔與第二中空通道連通或不連通。（4）內筒4與中部接頭2之間設有密封組件5。密封組件5包括密封環51、擋環52和定位環53。密封環51、擋環52和定位環53套設于內筒4的外壁，用于實現內筒4與中部接頭2之間的密封連接。（5）中部接頭2與上接頭1螺紋連接，中部接頭2與下接頭3螺紋連接。（6）中部接頭2與上接頭1的連接處設有第一密封圈（未標示），中部接頭2與下接頭3的連接處設有第二密封圈（未標示），這種結構能夠實現中部接頭2與上接頭1和下接頭3的密封連接。

3石油開采技術中的滑套技術方案的應用效果

傳統壓裂工藝在開展作業中，采用裸眼完井，使用的管柱結構從上到下主要包括浮鞋、承壓短節，以及滑套、生產套管等。在開采作業下，下入傳統的管柱之后，通過投球的方式，關閉承壓短節，實現密封的目標，繼續打壓開啟壓差滑套，進行第一段的壓裂，之后投入第一級壓裂球，將第一個壓裂滑套給開，進入第二段的壓裂操作，反復執行此流程，完成所有的壓裂作業。傳統壓裂工藝，具有以下局限性：①從壓裂的最大級數來說，其上限受到球座級差的影響較大，因為滑套球座不僅要便于鉆磨，還必須有較高的抗沖蝕性能，所以本體的強度不可以過高，進而影響著壓裂的級數[2]。②在后期作業中，反復開展壓裂作業，必須要先進行鉆磨球座操作，或者打撈球座，然后使用相應的工具開展壓裂作業。因為壓裂通道比較窄，而且鉆磨的風險以及壓裂操作砂堵的風險很高，所以具有較大的缺陷。③若后期施工作業時，出現了產層出水的情況，那么必須要關閉滑套。在具體操作時，要先進行球座鉆磨，或者下入相關的開關工具，開展開關作業，操作成本比較高[3]。文中提出的石油開采技術中的滑套技術方案，在井下作業過程中，將配套的開關工具與設計的滑套一起下入井中，內筒4受到開關工具的驅動能夠在中空通道上下移動；上接頭1、中部接頭2、下接頭3和內筒4形成第二中空通道，當內筒4移動至傳壓孔21與第二中空通道連通的位置時，滑套打開并且開始進行壓裂工作。當內筒4移動至傳壓孔21與第二中空通道不連通的位置時，滑套關閉而結束壓裂工作。設計的新型滑套，在實際應用中，不僅操作準確，而且效率較高，可以不開展射孔以及鉆塞作業，能夠一次性完成壓裂作業，優化了壓裂操作流程。除此之外，設計的此滑套能夠反復開啟，油氣開發的效率比較高。從現場的應用情況來說，設計的石油開采技術中的滑套技術方案，滑套結構設計科學合理。在實際應用中，封隔器能夠成功開啟或者關閉，密封比較穩定，滑套打開比較明顯，管柱的承壓能力比較強，可以達到石油開采作業的要求。通過設計中空通道，便于封隔器以及滑套的開啟，不僅節約了操作時間，而且操作比較簡便。通過優化滑套結構，合理減少了封隔器裝置反復坐封的次數，極大程度上降低了作業的風險，增強了開采的安全性和穩定性，具有推廣應用的價值[4]。

4結束語

石油開采技術中的滑套技術方案，設計比較新穎，應用到石油開采作業中，能夠替代傳統的投球壓裂滑套。從實際應用的效果來說，不僅能夠實現降本增效，還能夠減少重復壓裂產生的成本，操作效果比較好，有著不錯的應用前景。設計的滑套具有操作簡單的優勢，而且使用成本比較低，具有推廣應用的價值。

參考文獻

[1]黃偉，詹鴻運.逐級開啟式封隔器及滑套多級壓裂管柱的研制與應用[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（2）：178-179.

[2]儲婷婷，泉，朱宏，等.基于近似模型的螺旋軸式移箱機構多學科設計優化[J].安徽農業大學學報，2018，45（6）：1147-1153.

[3]王偉佳.頁巖氣井無限級固井滑套壓裂技術[J].油氣井測試，2018，27（5）：37-41.

作者：吳其明 吳敦勝 宋陽 單位：海力德工業（湛江）有限公司