[其他]桥堵器释放装置和倒灰筒

说明书

本实用新型属于石油勘探中油井试油时在套管中打水泥塞的一套装置。

在石油勘探中，当油井钻成以后，为了确切知道该井中每个油层能产多少油，有没有工业开采价值，是高产层位还是低产层位，都要进行测试工作，取得该油井各层位的油、气产量的各种资料、这种测试工艺，我们称为″试油″。通过对试油资料的分析，为油田开发提供资料，确定开发方案和开采制度。因些，试油工作是油田勘探和油井投产前的一项非常重要的工作。

一口油井一般有若干层油层。试油是从最下一层开始的，首先用射孔弹将油层部位的套管射开，使地层的原油流入到井筒中，测试出各种有关资料。一层测试完以后，要在这一层的上部某一位置打一水泥塞（水泥塞的长度一般为10～～20米），将这一油层封住，然后再射孔测试第二层，第二层测试完后，再打水泥塞、射孔、测第三层……这样逐次将该油井各油层测试完毕。

我国目前打水泥塞的方法，都是采用循环注灰打水泥塞，如图1所示。首先要用作业机11将一根根油管下入到井筒中设计位置。如在4000米处打水泥塞，需将约416根9.6米长的油管逐根进行仔细检查，并由三组人员分别丈量其长度，以确保其长度准确无误，然后按编号顺序逐根连接丝扣，用作业机11依次下入井中，于油层7上部（6′为上一油层），接好正循环管线2（即由水泥车1经管2至油管4打入井中的循环管线），按设计需要的水泥量和比重，混合好水泥浆，用水泥车将水泥打入油管中后，再将计算准确的一定量的清水打入油管4中，以便将油管中的水泥浆顶至油管下端，要求油管中的水泥浆面10与油管和套管之间环形空间中水泥浆面9相等。由于井筒中原来一般都充满流体（主要是水），水泥浆下面又无支托物，在4000米以下达到这样的要求是很困难的。然后立即拆掉井口3，用作业机11上提油管4，使油管下部的油管鞋8到设计的水泥塞顶面位置12，然后又要快速装好井口3，接好反循环管线2，（即从油管4和套管5的环形空间打入液体的反洗井流程管线）立即从油、套管环形空间打入清水，将设计面12以上的多余水泥浆冲洗出地面，然后再拆掉井口3，再次上提油管4到安全位置8′处，再装好井口等候水泥凝固形成水泥塞。

这种正循环打入水泥浆，用清水将水泥浆顶替到设计位置，再反洗出多余的水泥浆的打水泥塞的工艺称为循环注灰法。

用这种方法打水泥塞有以下问题：

1.工序多，工作量大，要严格按照规定程序作业。

2.配合单位多，需用车辆多。

3.浪费水泥多。

4.对4000米以上的深井注灰，难度特别大。

5.水泥塞的位置很难准确控制，其误差一般在4～～10米，有时可能与设计位置相差十几米。

6.因工序多，配合设备多，井下情况复杂难以预料，使指挥施工人员及每个工作人员都处于紧张状态，精神压力大。

目前国外最先进的注灰装置是美国哈利伯顿（HALLI_BUTON）公司设计制造的桥堵器释放装置和倒灰筒。

桥堵器的作用是在井筒中需要打水泥塞的下面放的一个水泥浆支托物，安装桥堵一般需要一个释放装置。哈利伯顿公司设计的释放装置内部装有雷管和特殊炸药，这种炸药的特性是属于慢性燃烧，以便有足够的时间，使产生的高压气体推动活塞，将桥堵器的胶筒压开、座封。完成座封后，桥堵器的释放部分与桥堵脱离，用特制电缆（即射孔电缆）将释放部分提出井筒。

倒灰筒是向井下运送水泥浆的器具，它的底部装有双层特制玻璃板，其中间装有一支雷管，玻璃板的作用是承受水泥浆的重量及使水泥浆与井筒中的液体隔开。

倒灰筒下井前装入水泥浆，用特制电缆下放到井下，距座封好的桥堵器顶面0.5～1.0米处，通电起爆雷管，将两片特制的玻璃板炸碎，使水泥浆自行流出倒灰筒，然后用电缆将空倒灰筒提出井筒，井筒中的水泥浆凝固后就形成了水泥塞。

用这种桥堵器释器放装置和倒灰筒进行井下打水泥塞的工作，比我国现行的循环注灰法简单的多，所需车辆设备也少的多，提高了水泥塞的质量和成功率，但也存在以下问题：

1.释放装置中所用炸药的性能特殊，即产生的压力要高（一般在4×10⁷Pa以上），要能够持续一定的时间，要能够耐高温。制造困难，我国曾组织力量攻关未成。

2.由于雷管和炸药配套使用，安全问题要倍加小心。万一发生问题后果难以设想。

3.倒灰筒底部的玻璃板需要特殊的方法制造，费用高。且在下井的过程中如有震动，可能会使玻璃板破碎，造成倒灰失败。