潛山井帶壓作業(yè)技術(shù)研究與應(yīng)用

孫輝

中國石油遼河油田公司科技處 124010

引言

以遼河油田為例，由于潛山井氣油比高，地理位置敏感，作業(yè)過程中易發(fā)生井噴或井噴失控，采用常規(guī)的作業(yè)方法，作業(yè)前需要壓井，作業(yè)全程需要灌液保持液柱壓力。但該類型區(qū)塊油井含水低，地層水產(chǎn)量低，依靠本地區(qū)生產(chǎn)的水不能滿足壓井需要，如果使用其它區(qū)塊的地層水壓井，將會(huì)造成地層污染，孔隙堵塞，嚴(yán)重影響油井產(chǎn)量。在潛山井施工作業(yè)開展帶壓作業(yè)具有重要意義，能夠最大限度保持油氣層原始狀態(tài)，正確評(píng)價(jià)油氣藏，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)環(huán)境，從真正意義上實(shí)現(xiàn)了油氣層的保護(hù)。

一、載車選型

潛山井施工作業(yè)選配90Z型和ZJ110型兩種作業(yè)機(jī)型，對(duì)于自噴井下桿式泵、管柱2500m以內(nèi)檢泵作業(yè)等可選用90Z作業(yè)機(jī)型；對(duì)于起下超深井誘噴管柱、3000m以上電泵管柱等工藝措施作業(yè)，可選用ZJ110作業(yè)機(jī)型。

二、井口防噴器組配置

根據(jù)潛山井不同類別井型，采用三閘板防噴器＋接箍探測儀+半封閘板＋全封閘板＋固定卡瓦＋上環(huán)形防噴器等，適用于潛山井自噴、壓裂、注水、深抽等工藝措施，關(guān)井壓力14Mpa以內(nèi)的各類帶壓作業(yè)井施工。

對(duì)于井口油管掛直徑小于∮172mm，原井及完井管柱沒有大直徑工具的施工井，3FZ18-35閘板防噴器及框架一體帶壓作業(yè)裝置可滿足施工要求。對(duì)于井口油管掛直徑大于∮172mm，現(xiàn)有3FZ18-35閘板防噴器及配套帶壓作業(yè)裝置不能滿足施工要求，需對(duì)帶壓作業(yè)裝置進(jìn)行改造。

三、設(shè)備構(gòu)成及作用

帶壓作業(yè)設(shè)備主要由控制裝置、框架一體式防噴器組、安全輔助設(shè)施等構(gòu)成。

1.控制裝置主要由動(dòng)力源、控制臺(tái)和液壓管線組成。動(dòng)力源由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪泵為系統(tǒng)提供壓力油?？刂婆_(tái)通過操作桿實(shí)現(xiàn)對(duì)井口上防噴器組各閘板的開、關(guān)控制。

2.框架一體式防噴器組。主要由三閘板防噴器、接箍探測儀、半封閘板、升高四通、全封閘板、固定卡瓦、環(huán)形防噴器、升降缸等組成。通過開、關(guān)不同防噴器實(shí)現(xiàn)對(duì)管柱上竄的控制及井內(nèi)壓力的密封。

3.安全輔助設(shè)施。主要由梯子、逃生滑道、平臺(tái)、坡板、護(hù)欄、固定底座、支撐千斤等構(gòu)成。

四、工藝技術(shù)

1.起下抽油桿作業(yè)

作業(yè)時(shí)兩環(huán)形防噴器處于關(guān)閉狀態(tài)。根據(jù)井壓調(diào)整彈簧，防止環(huán)形防噴器自動(dòng)打開。

用大鉤提抽油桿，當(dāng)抽油桿接箍或扶正器到達(dá)開關(guān)控制器滑塊處時(shí)，滑塊受力向兩邊移動(dòng)，滑塊后部導(dǎo)向推桿壓住行程開關(guān)，從而接通電路，使電磁換向閥換向，打開下部球形膠芯。當(dāng)接箍或扶正器通過開關(guān)控制器滑塊后，滑塊靠彈簧力恢復(fù)原位，使行程開關(guān)斷電，電磁換向閥靠彈簧力恢復(fù)原位，使油壓從下環(huán)形下部進(jìn)入，上口回油又抱緊抽油桿。

當(dāng)提到最后幾根抽油桿時(shí)，由于井內(nèi)有壓力，抽油桿有上竄現(xiàn)象，此時(shí)要將大鉤提抽油桿改為升降油缸提抽油桿，用游動(dòng)卡瓦和固定卡瓦交替控制抽油桿，使抽油桿始終處于可控狀態(tài)。

2.管柱封堵

（1）井下管柱測試。對(duì)于天然氣井，進(jìn)行油管堵塞前應(yīng)測試油管深度及根數(shù)，確定油管實(shí)際深度。

（2）通井下管柱。用小于油管內(nèi)徑2mm～4mm、長度不小于堵塞器長度的油管規(guī)，采用鋼絲作業(yè)（電纜作業(yè)）等方式通井，驗(yàn)證管柱通徑。

（3）管柱刮削。如通井下管柱達(dá)不到預(yù)定深度或管柱內(nèi)有砂子、蠟、結(jié)垢的井，用鋼絲（連續(xù)油管）下帶刮削器對(duì)油管進(jìn)行除垢（蠟）作業(yè)，直至油管通徑符合油管堵塞器的下入及坐封要求。

（4）油管堵塞。按設(shè)計(jì)要求下入鋼絲封堵堵塞器，進(jìn)行油管封堵。油管堵塞器坐封后，分四次均勻放掉油管內(nèi)壓力，每次等待10分鐘，觀察油管內(nèi)壓力是否上升。如油管壓力不上升，油管封堵合格。如果油管堵塞失效，應(yīng)分析原因，采取措施，重新進(jìn)行油管堵塞作業(yè)，直至油管堵塞合格。

（5）油套環(huán)空堵塞。當(dāng)油管頭為上法蘭懸掛或井口裝置不符合帶壓作業(yè)井口裝置安裝條件時(shí)，可采取液體膠塞或過油管橋塞等方法對(duì)油套環(huán)空進(jìn)行封堵。

3.拆井口及更換井口

（1）拆井口。油管堵塞合格后，對(duì)于用油管懸掛器懸掛的井，先打開油管閘門，確定無溢流后，方可拆除井口。

（2）更換井口。對(duì)于上法蘭懸掛的井口、井口法蘭不滿足防噴器連接要求以及套管頭短節(jié)滲漏的井，需更換井口。應(yīng)在油套環(huán)空封堵后進(jìn)行更換井口。

4.安裝帶壓作業(yè)裝置。

帶壓作業(yè)裝置安裝后，所有井控裝置要按照相應(yīng)的規(guī)定試壓。

5.起下管柱作業(yè)

根據(jù)井口實(shí)際壓力，設(shè)定控制管柱運(yùn)動(dòng)所需的液壓缸最大下壓力和允許管柱最大無支撐長度；隨著下入管柱增多，重量增加，應(yīng)逐漸降低液壓缸的下壓力。

6.進(jìn)行沖砂、通井、打撈落物、套（磨）銑等工藝措施。

7.完井收尾。包括拆除帶壓作業(yè)井口裝置、安裝采油樹、解除生產(chǎn)管柱堵塞等。

五、前景分析

潛山井帶壓作業(yè)保護(hù)油層避免污染，提高油井產(chǎn)能。與傳統(tǒng)的小修作業(yè)相比，采用帶壓作業(yè)技術(shù)不需要洗壓井，可以使原始地層壓力得到很好的保護(hù)，增加油氣層的產(chǎn)出能力，提高油田采出程度，最大限度降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，改善作業(yè)環(huán)境，降低壓井或多次重復(fù)壓井等工序的作業(yè)成本，實(shí)現(xiàn)了安全快速生產(chǎn)和清潔施工。

[1]吳奇，井下作業(yè)監(jiān)督[M].北京:石油工業(yè)出版社，2003:128—135.

[2]陳濤平，石油工程[M].北京:石油工業(yè)出版社，2000:218—235.

孫輝，男，遼寧省盤錦市，中國石油遼河油田公司科技處，郵編124010