高性能底封拖动分段压裂工具研制及试验

Development and Test of High Performance Bottom Sealing Drag Type Segmented Fracturing Tool

戴文潮 刘奔

DAI Wenchao LIU Ben

底封拖动分段压裂工具作为“三低”油气藏开发及低品位油气资源效益挖潜的一种利器，目前在国内油田大量推广应用取得了一定效果。但工具在长水平段中的作业性能难以满足油公司降本增效的需求。因此文章开展高性能底封拖动分段压裂工具研究，采用有限元模拟分析方法结合加工实际对喷嘴孔道参数、封隔器胶筒结构参数及卡瓦合金齿设计参数进行优化设计，数值计算结果表明喷嘴孔道长径比l / d,扩散角θ1 ，收缩角 α1 在最优设计参数时喷嘴射流效果最佳。坐封胶筒采用“Ｍ”形结构，内外壁应力集中处设计应力释放槽，胶筒坐封时内部应力及管壁接触应力改善明显。锚定单元轴向承压70 MPa 时卡瓦硬质合金齿的嵌入倾角α<27°，突出高度h<1.5m 时套管径向形变最小。室内测试及现场应用结果表明，优化改进后的喷砂射孔器过砂能力10 m 以上,封隔器胶筒反复坐封解封 10 次封隔压差 70 MPa,作业管柱具备一趟管柱压裂10 段以上的作业能力，能很好满足现场应用需求。