油水井封堵管柱的研究與應(yīng)用

摘 要：對于油水井封堵管的應(yīng)用，封堵的風(fēng)險較大，經(jīng)常會出現(xiàn)堵劑返吐的現(xiàn)象，本文通過傳統(tǒng)油水井封堵施工進(jìn)行改進(jìn)，運用插管對油水井管柱進(jìn)行封堵，有效避免了封堵劑返吐，在一定程度上降低施工成本，保證了油水井封堵管柱的施工安全。

關(guān)鍵詞：油水井；封堵管柱；施工安全；

中圖分類號：TE358 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-05-00-01

前言

為了提高油水井管柱封堵施工的安全性，國外業(yè)內(nèi)人士也對油水井的封堵管柱做出改進(jìn)，但是在實際施工過程中還存在耐溫、耐壓程度較差等等問題。因此，應(yīng)當(dāng)加強對油水井封堵管柱的研究，以確保施工的安全。

一、傳統(tǒng)油水井封堵管柱的應(yīng)用

傳統(tǒng)的油水井封堵管柱是用水泥漿進(jìn)行封堵，在施工前對油水井的封堵情況進(jìn)行驗證，通常采用：管柱的底部連接一個48毫米的圓形底座，并在管柱位置向管柱投入一個50毫米圓形鋼球，然后用泵車向油水井的管柱內(nèi)加壓，來檢驗封堵的密封性。如果試壓成功，則將圓球取出，進(jìn)行下一項工程的檢驗。但是，這種檢驗方式還存在一定的缺陷：首先，在施工現(xiàn)場占用大量的時間洗球。其次，當(dāng)?shù)貙幽芰看嬖诓蛔?，并且油水井的封堵管柱有漏失的現(xiàn)象，需要動用兩臺泵車，造成大量資源浪費。最后，對于不能洗出鋼球的油水井，只能將檢驗過的管柱取出然后下入油水井，這樣不僅不能保證油水井封堵管柱的密封性，還加大了工作量，加大成本消耗。

二、油水井封堵管柱的改進(jìn)

對于傳統(tǒng)油水井封堵管柱在使用中出現(xiàn)的問題，采用插管式封堵對其進(jìn)行改造。首先在坐封管柱下井之后，將油水井封堵管柱下到指定位置，對油管投球進(jìn)行打壓，這樣在加壓的作用下，使插管橋塞實現(xiàn)密封。然后再繼續(xù)加壓，將封堵的插管橋塞拉桿拉斷，這樣就可以將坐封管柱起出。其次再將擠注管柱下入井內(nèi)，到達(dá)指定位置后，將擠注管柱插入插管橋塞內(nèi)部，然后再打開橋塞注灰，對管柱進(jìn)行擠注工作。由于上提插管能夠強制停止橋塞注灰，因此，在擠注工作完成之后，立即將插管上提并取出擠注管柱，可以防止封堵劑溢出。如果要將油水井進(jìn)行永久密封，那么插管橋塞可以留在油水井中，必要時可以將鉆塞管柱下入油水井中鉆除插管橋塞。

三、相關(guān)工具的設(shè)計

其一，為了保證插管橋塞容易鉆除，要最大限度地縮短橋塞的長度。將坐封管柱設(shè)計在插管橋塞內(nèi)部，把管柱橋塞丟手設(shè)計成獨立的工具，實現(xiàn)橋塞的坐封。并且這種設(shè)計可以重復(fù)使用，在一定程度上減低成本。其設(shè)計原理主要是將丟手坐封與橋塞的丟手拉桿連接在一起，當(dāng)坐封施工時，對油管投球進(jìn)行打壓，然后運用液體的壓力產(chǎn)生推力，推動丟手坐封的雙極活塞。這種推力能夠?qū)蛉麖堥_，造成膠桶出現(xiàn)膨脹狀態(tài)，進(jìn)而實現(xiàn)坐封。在這種打壓狀態(tài)下繼續(xù)升壓，那么雙極活塞繼續(xù)向下移動，破壞坐封工具與橋塞的連接狀態(tài)，把分離開的橋塞留在油水井底部，實現(xiàn)丟手。最后將坐封工具取出的同時，給橋塞留出一定空間，為下一步的施工做準(zhǔn)備。這種設(shè)計能夠承受110℃的高溫，承受50MPa的壓力，坐封達(dá)到210mm。

其二，可鉆除的插管橋塞主要由瞄定、滑套開關(guān)與放肩突三部分機構(gòu)組成。通過橋塞配合專業(yè)的坐封工具下入油水井內(nèi)，當(dāng)坐封工具被取出后，插入封堵管柱，同時滑套開關(guān)被打開，當(dāng)封堵管柱拔出后，相應(yīng)的滑套開關(guān)被關(guān)閉。這種設(shè)計能夠耐溫120℃以上，承受45MPa的壓力，坐封壓力以及丟手壓力分別能夠達(dá)到16MPa和20MPa的壓力。

其三，對油水井進(jìn)行封堵時，運用插管設(shè)計對管柱進(jìn)行封堵，能夠防止加入封堵劑時返吐，在插管橋塞內(nèi)設(shè)計了滑套開關(guān)，滑套開關(guān)受插管工具的控制。當(dāng)插管工具進(jìn)入管柱的橋塞內(nèi)時，打開滑套開關(guān)，這樣連通了油水井中的油管與橋塞通道，可是實施擠注工作。當(dāng)插管工具在橋塞內(nèi)取出時，關(guān)閉了油管開關(guān)，堵塞油水井中的油管與橋塞通道，防止封堵劑返吐。其設(shè)計原理主要是將插管工具與扶正器相連接，進(jìn)而形成擠注管柱。當(dāng)橋塞內(nèi)部有插管進(jìn)入時，插管能夠?qū)蛉拈_關(guān)推到制定位置，形成打開的狀態(tài)，這時連通了油水井中的油管與橋塞通道，可以進(jìn)行擠注工作；當(dāng)插管上提移出橋塞時，關(guān)閉了油管開關(guān)，堵塞油水井中的油管與橋塞通道，能夠防止封堵劑返吐。其插管工具的主要構(gòu)造如圖1所示：

四、油水井封堵管柱施工注意事項

通過多年的施工實踐經(jīng)驗總結(jié)出，施工之前應(yīng)當(dāng)觀察地層深度、堵劑等地層特征，選擇合適的施工方案；按照規(guī)定的操作程序?qū)τ退畠?nèi)的狀況進(jìn)行勘察，以實現(xiàn)管柱封堵的可行性；按照管柱的不同規(guī)格進(jìn)行施工前的試壓，對管柱的狀況進(jìn)行檢測，保證施工的安全；對于地層有破裂的情況，應(yīng)當(dāng)對封堵層進(jìn)行試擠；對管柱底部投入鋼球?qū)ζ湓噳?，以確保油管質(zhì)量；對油層之間進(jìn)行檢驗，適當(dāng)調(diào)整有管柱封堵的深度；按照要求控制下入管柱的速度，以確保符合施工要求的質(zhì)量；油水井的封堵管柱下入制定位置后，用符合條件的水泥車對密封性進(jìn)行檢驗，確保密封情況，對堵劑用量進(jìn)行調(diào)整；按照指定程序進(jìn)行鉆塞檢查，以減少水泥環(huán)中的殘留；在施工時對地表的管線、井口等情況進(jìn)行勘察，如果發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)當(dāng)及時采取相應(yīng)的解決對策，降低事故發(fā)生率。

五、總結(jié)

在油水井的封堵施工效果來看，針對油水井的特殊情況，制定相應(yīng)的施工措施，運用插管對管柱進(jìn)行封堵，大大提高了施工效率。這種油水井的管柱裝置能夠滿足油水井封堵施工的要求，并且這種設(shè)計結(jié)構(gòu)比較簡單，操作方便可靠，證明了油水井封堵改進(jìn)后的可行性。因此，油水井封堵管柱的應(yīng)用，在一定程度上保證了油水井封堵管柱工程的安全，有效地降低成本，減少了工人施工量，對油水井封堵管柱的施工具有可靠的借鑒價值。

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