套管堵塞阀的研制与应用

熊和贵，黄世财，周建平，张雪松，郭俊杰

（1.中国石化江汉石油工程有限公司井下测试公司，湖北 武汉430040；2.中国石油塔里木油田分公司，新疆 库尔勒841000）

现场试油工作中，经常遇到拆防喷器组将钻井四通换装成采油四通，或将采油四通换装成钻井四通、机采四通，再重新安装防喷器组等作业工序。在施工过程中，井筒处于无控状态，这是试油工艺存在的一个固有缺陷。特别是高温深层碳酸盐岩储层的开发，由于碳酸盐岩储层具有易喷易漏特点，导致换装井口时风险很大，无控状态下的换装井口作业是试油期间的最大安全隐患。研制可回收式套管堵塞阀能够完成井口换装四通时对井筒的临时封堵，消除在换装井口作业时井筒发生溢流、井喷的安全风险，有效杜绝井喷事故的发生。

1 可回收式套管堵塞阀的研制

1.1 可回收式套管堵塞阀技术指标设计

①规格：177.8mm、200.03mm套管堵塞阀。②套管堵塞阀工作压差：52MPa。③堵塞阀旁通流道面积：54.6cm2。④可实现套管内压力检测并进行压井作业。⑤可以安全回收。

1.2 可回收式套管堵塞阀结构设计

可回收式套管堵塞阀主要由中心管、摩擦块、卡瓦、胶筒、击落塞和下接头组成（图1）。

图1 可回收式套管堵塞阀结构图

中心管：用来传递扭矩坐封卡瓦和胶筒；

摩擦块：紧贴在套管壁上，在井下提供反扭矩；

卡瓦：坐封时张开锚定在套管壁上，防止可回收式套管堵塞阀上下移动；

胶筒：在可回收式套管堵塞阀坐封时封隔套管环空，在可回收式套管堵塞阀解封时胶筒收缩，使套管环空上下连通；

击落塞：用于封堵管内；

下接头：用于击落塞被击落时，接住击落塞，并建立压井通道。

1.3 可回收式套管堵塞阀操作方法

入井前，地面连接套管堵塞阀和取送工具，套管堵塞阀上的换位凸耳于换位槽位置。入井时，取送工具推套管堵塞阀入井，换位凸耳运动至取送工具换位槽顶部。工具下到位后上提套管堵塞阀至座封位置，换位凸耳运动至取送工具换位槽底部，右旋管柱10－13圈座封套管堵塞阀，下放管柱200mm，换位凸耳运动至取送工具换位槽顶部，反旋管柱1／4圈，换位凸耳运动至解封位置，保持反扭矩上提管柱，取送工具脱手。起出取送工具管柱，拆防喷器组，换装井口四通。

换装井口四通结束后，装防喷器组并试压合格；关防喷器，套管内打压打掉堵塞阀下端的击落塞，检测套管内压力；如果有压力，正挤压井，确认井口压力为0后，下入取送工具与套管堵塞阀连接，正转管柱1／4圈，上提管柱200mm，反旋10－13圈，等待10min让胶筒收缩，上提取出套管堵塞阀。

2 现场应用

2.1 塔中26－H9井现场应用

塔中26－H9井是塔中隆起北斜坡塔中I号断裂坡折带上的一口开发井。该井于2012年4月25日开钻，7月4日钻进至井深4 637.00m完钻，完钻井身结构为：177.8mm套管＋152.4mm裸眼，177.8mm套管下深：0～4 341.00m，裸眼段长：296.00m。2012年8月1日对该井分4段进行多级注入酸压改造，因第一次酸压改造后该井产量较低，2013年9月起出原井管柱，换管柱拟对该井原试油井段进行重复酸压施工；11月重复酸压施工，根据放喷求产情况决定转机抽。

2013年11月13日：11∶00地面连接177.8mm套管堵塞阀和取送工具，下入套管堵塞阀至井深25m，正转管柱1／4圈并保持扭矩上提堵塞阀至坐封位置，用1 219.2mm管钳正转管柱13圈坐封套管堵塞阀；下放管柱200mm，反转管柱1／4圈，保持反扭矩上提管柱脱手，起出取送工具管柱。13∶00关防喷器，套管内打压10MPa稳压30min无压降，验封合格。13∶40拆防喷器组和采油四通，安装机采四通和防喷器组，按规定试压合格；21∶00关防喷器，套管内打压15MPa击落堵塞阀堵塞，检查套管内无压力；21∶20下取送工具与套管堵塞阀对接，正转管柱1／4圈，保持扭矩上提管柱200mm，然后反转管柱13圈，等待20min让胶筒充分收缩；22∶00上提管柱起出套管堵塞阀。

2.2 中古151－H1井现场应用

中古151－H1井是塔中隆起塔中北斜坡塔中Ⅰ号断裂坡折带上的一口开发井。该井于2012年8月2日开钻，9月30日自井深5 780.00m定向钻进，12月31日钻至设计井深7 447.00m完钻，完钻井身结构为：200.03mm套管＋168.3mm裸眼，200.03mm套管下深：0～6 114.00m，裸眼段长：1 333.00m，水平段长995.62m。该井酸压改造求产一段时间后出水，2013年10月决定起原井管柱侧钻。

2013年10月20日：14∶00地面连接200.03mm套管堵塞阀和取送工具，下入套管堵塞阀至井深26m，正转管柱1／4圈并保持扭矩上提堵塞阀至坐封位置，用1 219.2mm管钳正转管柱13圈坐封套管堵塞阀；下放管柱200mm，反转管柱1／4圈，保持反扭矩上提管柱脱手，起出取送工具管柱。15∶00关防喷器，套管内打压10MPa稳压30min无压降，验封合格。16∶00拆防喷器组和采油四通，安装特殊四通和防喷器组，按规定试压合格。2013年10月21日：7∶00关防喷器，套管内打压15MPa击落堵塞阀堵塞，检查套管内无压力；7∶30下取送工具与套管堵塞阀对接，正转管柱1／4圈，保持扭矩上提管柱200mm，然后反转管柱13圈，等待20min让胶筒充分收缩；8∶00上提管柱起出套管堵塞阀。

3 结论

研制的套管堵塞阀在现场已成功应用并得到推广。177.8mm套管堵塞阀已成功应用10井次，200.03mm套管堵塞阀已经成功应用5井次；该产品的研制与应用，实现了在套管内有控状态下的换装井口作业，消除了换装井口作业的安全隐患，提高了换装井口作业的井控安全。

［1］杨涛.坪北油田套管损坏井治理技术研究［J］.江汉石油职工大学学报，2013，26（03）：28－29.

［2］费成俊.八面河油田套管损坏原因分析及预防措施［J］.江汉石油职工大学学报，2013，26（04）：24－27.