大庆油田井下作业分公司工具厂 163000
摘 要：在这几年的发展中，我国经济水平呈一个稳定增长的趋势，经济的增长推动了我国现代化发展进程，同时我国对于油气资源的需求量也越来越大，油气开采规模不断增大，为了油气开采效率的进一步提升，提高水平井开采效率，我们一般会采用分段压裂施工方式，分段压裂施工是一个综合性的过程，要注意各个环节的对接关系，做好相关准备工作。封隔器是分段压裂施工中不可或缺的组成部分，主要用来保证压裂施工稳定性，如果封隔器出现失效问题，那么就会衍生一系列的后果，不利于分段压裂施工的有序性。基于此，本文就对水平井分段压裂封隔器失效原因的相关内容进行了一个较为详细的概述。
关键词：水平井；分段压裂；封隔器失效原因
在油气开采过程中，会涉及到对多种工艺技术的使用，水平井分段压裂工艺技术就是其中一种，它主要在低渗透、低压、边际油气藏中有着较为广泛的应用，通过水平井分段压裂工艺技术，可以有效达到一个增产的目的。分段压裂关键设备为封隔器，封隔器对压力施工能够起到一个阻隔的作用，是压裂性能处于一个稳定的状态，在具体的施工过程中，受多方面因素影响，比如井内壁曲折、井下环境恶劣等，容易使封隔器出现失效故障问题，导致封隔器无法正常运行，使得压裂段内部压力失衡，造成压裂裂缝长度减短，严重情况下还会出现压裂油井报废的现象。
一、封隔器失效原因分析
封隔器所处的工作环境非常恶劣，基于水平井的运行环境，其井下温度是比较高的，很多设备在高温环境下运行很容易出现各种各样的问题。就封隔器来说，本身设备包含的橡胶材料比较多，这些橡胶材料具有一定的延伸性，弹性模量非常低，在高温环境下，橡胶分子会发生化学变化，形成不稳定的分子状态，整个橡胶分子链会逐渐分解，使得设备及其不稳定。如果封隔器入井的时候，井筒的温度过大，就会使得封隔器出现局部破损的情况。因为橡胶材质的特殊性，与酸、盐、油等介质接触，也会对材料造成一定的损伤，出现橡胶溶胀现象，影响其设备整体密封性。
井筒套是封隔器重要组成部分，在井筒套正是运行的时候，受井下环境影响比较大，井下包含的各类物质会影响井筒套的内部结构，还有就是油气的影响，油气组成包含了多种小物质，这些化学成分较为多样化，其中硫化物和无机盐容易引起井筒套腐蚀。井筒套在使用的时候会经历多种流程，包括套筒注水、酸化压裂，都会对井筒套的性能造成影响，当这种侵害程度越来越大，就会使得井筒与封隔器之间的连接性越来越不稳定，对封隔器密封效果有一定的影响。
在开展压裂作业的过程中，井下内部受力比较大，管柱在受到重力压迫后，就会出现一定的伸长，导致管柱蠕动现象的发生，目前我们使用的大多数水平井分段压裂，应用最为广泛的就是压缩式封隔器，主要原理就是利用液体的高强度压裂达到一个封隔的目的。在运行过程中，需要注意多个环节的对接关系，当封隔器运行的时候，装置压力就会逐渐上升，然后延伸到管柱中进行注压，通过压液传动实现坐封。
管柱是井下作业不可或缺的组成部分，不过下入管柱之后，会导致油套环空液体的过流面积减少，使得液体长度增加，液体注压压力降低，管柱就会受到井筒液体浮力的影响，使得下钻难度极大程度上增加。如果是在含水量低的井液中，其下钻难度更高，受到的液压冲击更为明显，封隔器受浮力和重力的双重影响，容易在运行过程中出现偏离轨迹的情况，使得设备表层出现不同程度的损伤。
三、相关解决措施
为了降低高温对封隔器的影响，我们可以从设备材料方面入手，做好材料的规划工作，选取氢化丁晴橡胶作为设备主要的橡胶材料，这种橡胶材料具有良好的稳定性和阻隔性，就算是在高温状态下，也可以保持一个相对稳定的状态，能够适应大部分的油藏开采情况。当然，封隔器性能是越高越好，我们可以适当增加胶筒的数量，这样就算一个胶筒出现失效问题，也有其他胶筒补上，不至于出现设备无法运行的情况。在封隔器上增设保护装置，主要保护装置压力变化的稳定性，使设备能够承受套管内壁的摩擦力，降低封隔器胶筒出现故障问题的概率。
针对于管柱蠕动问题，我们可以采用改变坐封的方式进行解决，从基础环节入手，在安装封隔器的时候，利用高强度压力对封隔器进行多次打压，从而达到一个坐封的目的。打压的时候，管柱受力面积比较大，承受的压力负荷比较高，在压力的作用下管柱就容易发生蠕动，封隔器胶筒处于一个压缩的状态，正常情况下，井筒蠕变会使得胶筒和套管的摩擦力增大，容易导致封隔器受到损伤，能够影响封隔器的涨封压力的是液体面积，所以我们要控制好液压。坐封的时候尽量采用一次性打压坐封的方式，这样可以降低封隔器出现故障问题的概率。
在水平井分段压裂过程中，受多方面因素影响，容易出现液击效应，造成这种问题的原因主要在于液体的流动截面过小，液击效应对封隔器的稳定运行有着极大程度上的影响，对于这种液击效应，我们要从过流面积处理的角度出发，通过对过流面积的调控，达到封隔器稳定运行的目的。在选用封隔器的时候，尽量选择直径比较小的封隔器，这样过流面积就相对比较平衡，能够保证过流面积最大化，降低封隔器与套管壁出现摩擦的概率，在封隔器内部，对尺寸有着一定的要求，所以尺寸的减少存在一定的限制。基于此，我们可以将底部管柱死堵换成单流凡尔，使单流阀可以更加稳定的进液，规避液击效应。
结语
封隔器在水平井分段压裂中有着非常重要的作用，它能够提高分段压裂效率，保证压裂施工的稳定性，所以针对于封隔器失效原因，我们要从多个方面入手，协调好每个环节的对接关系，做好分析工作，根据失效原因采取相关的解决措施，争取最短时间内解决问题，保证设备运行的有效性。
参考文献
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