可控不壓井作業(yè)工藝技術(shù)研究

閆建文

摘 要：常規(guī)修井作業(yè)過(guò)程中，為了保持井筒壓力和井控安全，采取灌液壓井施工，造成地層污染、油井恢復(fù)延長(zhǎng)和產(chǎn)量的下降，并存在施工環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)高和作業(yè)成本的增加;帶壓作業(yè)可以避免修井液侵入地層，但存在工期長(zhǎng)、成本高的問(wèn)題。通過(guò)系統(tǒng)的開(kāi)展適用于低壓、漏失井的可控不壓井作業(yè)技術(shù)研究與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，解決了生產(chǎn)管柱可控不壓井作業(yè)中存在的技術(shù)問(wèn)題，完成了配套裝置的設(shè)計(jì)、加工、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、定型工作，達(dá)到了作業(yè)過(guò)程中既不洗壓井，又能有效“防污、防噴、防竄”的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用要求。

關(guān)鍵詞：修井作業(yè);低壓井;洗壓井;可控不壓井

修井作業(yè)是維護(hù)油氣水井正常生產(chǎn)的重要工程技術(shù)，作業(yè)過(guò)程中無(wú)論井口壓力高低，均存在壓力失控、污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)場(chǎng)通常采用帶壓作業(yè)、灌液壓井的措施控制險(xiǎn)情發(fā)生。由于帶壓作業(yè)工期長(zhǎng)、成本高，無(wú)法大范圍推廣;而低壓井作業(yè)采取灌液壓井措施，壓井液會(huì)嚴(yán)重漏失，甚至不能起到壓井作用，同時(shí)污染油層，增加成本。所以，工程技術(shù)服務(wù)企業(yè)開(kāi)展了低壓井可控不壓井技術(shù)研究，推廣清潔作業(yè)技術(shù)。

1 問(wèn)題分析

在常規(guī)修井過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，洗壓井作業(yè)對(duì)地層的污染，特別是水敏性地層的污染尤為嚴(yán)重，一些油井在經(jīng)過(guò)洗壓井作業(yè)后會(huì)產(chǎn)生以下三種問(wèn)題：油井在恢復(fù)正常生產(chǎn)前，會(huì)經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的排水期，一般在三天左右，存在漏失情況的油井排水期更長(zhǎng);進(jìn)行二次作業(yè)或加上酸壓、解堵等工藝措施，但處理效果往往仍不理想;造成減產(chǎn)或停產(chǎn)，無(wú)法恢復(fù)油井修前生產(chǎn)狀況，達(dá)不到預(yù)期修井目的。因此，在目前安全生產(chǎn)、節(jié)能減排的社會(huì)環(huán)境下，保證油井正常生產(chǎn)和綠色修井作業(yè)，實(shí)現(xiàn)修井作業(yè)過(guò)程中不進(jìn)行洗壓井施工，研究實(shí)施可控不壓井作業(yè)具備了應(yīng)用前景。

2 措施研究

根據(jù)油井內(nèi)管柱類型，可分為抽油桿、油管和大直徑工具類，在可控不壓井作業(yè)過(guò)程中，需要針對(duì)起下不同直徑類型管柱，設(shè)計(jì)不同類型的懸掛系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)和密封系統(tǒng)。為了解決這些問(wèn)題，研究了5項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：可控起下抽油桿技術(shù)、可控起下油管技術(shù)、防噴器變徑密封技術(shù)、管柱預(yù)置封堵技術(shù)和隔熱管大變徑自封技術(shù)，達(dá)到了作業(yè)過(guò)程中既不洗壓井，又能有效“防污、防噴、防竄”的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用要求

2.1 可控起下抽油桿技術(shù)

研制抽油桿自封Φ15mm～Φ72mm變徑密封，抽油桿閘板Φ16mm～Φ36mm變徑密封，過(guò)小四通堵塞油管懸掛器，能夠密閉拆裝小四通、光桿密封器，密閉起下Φ16～Φ36mm組合抽油桿、Φ58（Φ72）扶正器，起桿裝置拆裝方便，實(shí)現(xiàn)了起桿作業(yè)過(guò)程的安全可控。另外，為了保障施工安全和二次井控的實(shí)施，井口裝置可循環(huán)壓井，方便處理異常險(xiǎn)情。

2.2 可控起下油管技術(shù)

可控起下油管作業(yè)井口依次安裝作業(yè)四通、閘板防噴器（半封閘板+安全卡瓦）、油管自封裝置、油水回收裝置，防噴管線和泄油管線連接儲(chǔ)液罐，閘板防噴器通徑Φ186mm，油管自封為Φ69mm～Φ108mm、Φ82mm～Φ135mm變徑密封，能夠密閉拆裝防噴器，密閉起下Φ73～Φ89mm、Φ89～Φ114mm組合油管，油水回收至儲(chǔ)液罐，實(shí)現(xiàn)了起管作業(yè)過(guò)程中的防污、防噴、防竄。

2.3 防噴器變徑密封技術(shù)

防噴器結(jié)構(gòu)選擇變徑半封閘板+安全卡瓦，通徑Φ186mm，耐壓21MPa，耐溫-29～121℃，閘板變徑為Φ73～Φ89mm、Φ89～Φ114mm，實(shí)現(xiàn)了減少搶裝短節(jié)工序，為井控贏得時(shí)間，為人員安全贏得保障。

2.4 管柱預(yù)置封堵技術(shù)

研制了單流泄油器、井下開(kāi)關(guān)、筆式開(kāi)關(guān)，配合入井管柱實(shí)施油管預(yù)置封堵工藝，能夠在起下管柱時(shí)預(yù)先封堵油管，實(shí)現(xiàn)了封堵可靠、預(yù)先控制的目的。根據(jù)井況及施工內(nèi)容，對(duì)稠油、結(jié)蠟嚴(yán)重井可選用單流泄油器，不同類型的生產(chǎn)管柱選用井下開(kāi)關(guān)筆式開(kāi)關(guān)。

2.5 隔熱管大變徑自封技術(shù)

通過(guò)改進(jìn)橡膠結(jié)構(gòu)、材料及硬度，完成了Φ114mm隔熱管大變徑自封的研發(fā)，自封變徑Φ82～Φ135mm，耐壓1MPa，耐溫范圍-29～180℃。加工制造過(guò)程中選用耐磨、抗疲勞材質(zhì)自封膠皮，一個(gè)自封可順利完成一口井隔熱管的起下。該技術(shù)配合管柱預(yù)置封堵技術(shù)實(shí)施，起下注汽管柱時(shí)的高溫管內(nèi)封堵，密閉起下隔熱管柱，高溫防噴，同時(shí)不影響正常吞吐工藝的注汽、放噴。防止熱敏封隔器上下環(huán)空不連通，造成抽吸現(xiàn)象。

3 技術(shù)適用條件

選井時(shí)應(yīng)符合但不限于以下條件：井內(nèi)技術(shù)狀況清楚，具備常規(guī)作業(yè)條件的井;關(guān)井井口壓力不大于1MPa，無(wú)汽竄;地層壓力系數(shù)：高危地區(qū)小于0.7，危險(xiǎn)和一般地區(qū)小于1.0;氣液比不大于100;設(shè)計(jì)上有流體入井要求的井，不采用此工藝。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

在遼河油區(qū)內(nèi)，可控不壓井作業(yè)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)推廣118井次，試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)技術(shù)工藝、裝置設(shè)備等進(jìn)行了改進(jìn)、驗(yàn)證，達(dá)到了“操作便捷、降低成本、工藝可靠”的方案目標(biāo)。

5 結(jié)論

①可控不壓井作業(yè)，相對(duì)常規(guī)作業(yè)，具有全程密閉井口施工，防污、防噴、防竄的特點(diǎn)，是將常規(guī)作業(yè)中“被動(dòng)搶險(xiǎn)”轉(zhuǎn)換為“預(yù)先控制”的一項(xiàng)新技術(shù);②相對(duì)帶壓作業(yè)，具有效率高、成本低的特點(diǎn)。該工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了油套環(huán)空壓力可控、油管內(nèi)壓力可控、井口防污可控的施工效果，從作業(yè)工藝、井口設(shè)備、井下工具進(jìn)行的系統(tǒng)研究與試驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張福坤，于永波等.敏感性油藏油層保護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].中國(guó)石油勘探，2002（9）.