封隔器座封压力的确定方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油工业采油工程领域，特别涉及一种封隔器座封压力的确定方法及 装置。
【背景技术】
[0002] 在石油领域中，油井中往往存在多套层系，由于油层之间的压力、油层物理性质、 原油性质等差异，各个油层之间往往会互相干扰。牙刷状油藏是一种在平面上呈窄条状分 布，纵向上存在多套含油层系的油藏，牙刷状油藏没有统一的油水界面，且层间干扰矛盾突 出，为了减少或消除层间干扰，需要对该牙刷状油藏进行分层开采。
[0003] 现有技术中，针对牙刷状油藏，通常采用封层上返方式来进行分层开采，具体的， 首先根据封隔器座封压力的经验值确定封隔器的座封压力，然后根据对牙刷状油藏的层系 结构对封隔器施加一定的座封压力，使得封隔器对该牙刷状油藏进行多次座封，将该牙刷 状油藏分为多层，然后逐层对该牙刷状油藏进行油藏开采。
[0004] 现有技术中根据封隔器座封压力的经验值对封隔器施加座封压力，无法准确的确 定封隔器的座封压力，如果对封隔器施加的座封压力过大，容易造成油藏内分采泵弯曲变 形，造成泵效下降；如果封隔器的座封压力过小，使得封隔器密封不严，会影响后续油井的 分采。因此，在采用封隔器对牙刷装油层进行分层开采时，封隔器的座封效果较差。
【发明内容】
[0005] 为了解决封隔器的座封效果较差的问题，本发明提供了一种封隔器座封压力的确 定方法及装置。所述技术方案如下：
[0006] 第一方面，提供了一种封隔器座封压力的确定方法，所述封隔器座封压力的确定 方法包括：
[0007] 确定封隔器所受的径向应力、所述封隔器所受的周向应力和所述封隔器所受的轴 向应力；
[0008] 根据所述封隔器所受的径向应力、所述封隔器所受的周向应力、所述封隔器所受 的轴向应力，确定所述封隔器所受的总应力；
[0009] 根据所述封隔器的外径、所述封隔器的内径和所述封隔器所受的总应力，确定所 述封隔器的座封压力；
[0010] 所述确定所述封隔器所受的径向应力、所述封隔器所受的周向应力和所述封隔器 所受的轴向应力，包括：
[0011] 根据所述封隔器的外径，所述封隔器的内径，套管的内径，所述封隔器的外压力、 所述封隔器的内压力、径向应力公式、周向应力公式和轴向应力公式，确定所述封隔器所受 的径向应力、所述封隔器所受的周向应力和所述封隔器所受的轴向应力，
[0012] 所述径向应力公式为：
【主权项】
1. 一种封隔器座封压力的确定方法，其特征在于，所述封隔器座封压力的确定方法包 括： 确定封隔器所受的径向应力、所述封隔器所受的周向应力和所述封隔器所受的轴向应 力； 根据所述封隔器所受的径向应力、所述封隔器所受的周向应力、所述封隔器所受的轴 向应力，确定所述封隔器所受的总应力； 根据所述封隔器的外径、所述封隔器的内径和所述封隔器所受的总应力，确定所述封 隔器的座封压力； 所述确定所述封隔器所受的径向应力、所述封隔器所受的周向应力和所述封隔器所受 的轴向应力，包括： 根据所述封隔器的外径，所述封隔器的内径，套管的内径，所述封隔器的外压力、所述 封隔器的内压力、径向应力公式、周向应力公式和轴向应力公式，确定所述封隔器所受的径 向应力、所述封隔器所受的周向应力和所述封隔器所受的轴向应力， 所述径向应力公式为：
其中，DratS所述封隔器的外径，D in为所述封隔器的内径，D为所述套管的内径，F _为 所述封隔器的外压力，Fin为所述封隔器的内压力，〇 x为所述封隔器所受的轴向应力，〇 所述封隔器所受的径向应力，σζ为所述封隔器所受的周向应力； 所述根据所述封隔器所受的径向应力、所述封隔器所受的周向应力、所述封隔器所受 的轴向应力，确定所述封隔器所受的总应力，包括： 根据所述封隔器所受的径向应力、所述封隔器所受的周向应力、所述封隔器所受的轴 向应力以及总应力公式，确定所述封隔器所受的总应力， 所述总应力公式为：
其中，〇xyz为所述封隔器所受的总应力； 所述根据所述封隔器的外径、所述封隔器的内径和所述封隔器所受的总应力，确定所 述封隔器的座封压力，包括： 根据所述封隔器的外径、所述封隔器的内径、所述封隔器所受的总应力和座封压力公 式，确定所述封隔器的座封压力， 所述座封压力公式为：
其中，F为所述封隔器的座封压力，S为所述封隔器横截面积。
2. -种封隔器座封压力的确定装置，其特征在于，所述封隔器座封压力的确定装置包 括： 第一确定单元，用于确定封隔器所受的径向应力、所述封隔器所受的周向应力和所述 封隔器所受的轴向应力； 第二确定单元，用于根据所述封隔器所受的径向应力、所述封隔器所受的周向应力、所 述封隔器所受的轴向应力，确定所述封隔器所受的总应力； 第三确定单元，用于根据所述封隔器的外径、所述封隔器的内径和所述封隔器所受的 总应力，确定所述封隔器的座封压力； 所述第一确定单元具体用于： 根据所述封隔器的外径，所述封隔器的内径，套管的内径，所述封隔器的外压力、所述 封隔器的内压力、径向应力公式、周向应力公式和轴向应力公式，确定所述封隔器所受的径 向应力、所述封隔器所受的周向应力和所述封隔器所受的轴向应力， 所述径向应力公式为：
其中，〇_为所述封隔器的外径，D in为所述封隔器的内径，D为所述套管的内径，F _为 所述封隔器的外压力，Fin为所述封隔器的内压力，〇 x为所述封隔器所受的轴向应力，〇 所述封隔器所受的径向应力，σζ，所述封隔器所受的周向应力； 所述第二确定单元具体用于： 根据所述封隔器所受的径向应力、所述封隔器所受的周向应力、所述封隔器所受的轴 向应力以及总应力公式，确定所述封隔器所受的总应力， 所述总应力公式为：
其中，〇xyz为所述封隔器所受的总应力； 所述第三确定单元具体用于： 根据所述封隔器的外径、所述封隔器的内径、所述封隔器所受的总应力和座封压力公 式，确定所述封隔器的座封压力， 所述座封压力公式为：
其中，F为所述封隔器的座封压力，S为所述封隔器横截面积。
【专利摘要】本发明公开了一种封隔器座封压力的确定方法及装置，属于石油工业采油工程领域，该方法包括：确定封隔器所受的径向应力、封隔器所受的周向应力和封隔器所受的轴向应力；根据封隔器所受的径向应力、封隔器所受的周向应力、封隔器所受的轴向应力，确定封隔器所受的总应力；根据封隔器的外径、封隔器的内径和封隔器所受的总应力，确定封隔器的座封压力。本发明解决了封隔器的座封效果较差的问题，提高了封隔器的座封效果，本发明用于封隔器的座封压力的确定。
【IPC分类】E21B33-12
【公开号】CN104879085
【申请号】CN201510276277
【发明人】付亚荣, 严建奇, 刘春平, 马永忠, 王爱芳, 蔡青梅, 李云, 李小永, 靳利, 姜一超, 姚庆童, 李冬青, 付丽霞, 付茜, 曹瑾
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月26日