不壓井作業(yè)技術(shù)在采油廠注水井小修作業(yè)中的應(yīng)用

陶禮

摘要： 隨著注水井修井作業(yè)日趨增多，常規(guī)放噴泄壓的修井方式已經(jīng)無法滿足油田開發(fā)對注水井修井作業(yè)的需求。通過應(yīng)用不壓井作業(yè)技術(shù)，實現(xiàn)了注水井帶壓條件下的修井作業(yè)，較好地解決了注水井修井前自然泄壓時間長，快速放噴破壞地層能量平衡，返排液回收、回注困難和返排液易污染地面環(huán)境等問題。

關(guān)鍵詞： 注水井;不壓井作業(yè);小修作業(yè)

【中圖分類號】 TE934【文獻標(biāo)識碼】B【文章編號】1674-3733（2020）16-0200-01

0前言

隨著油田進入注水開發(fā)中后期，維護注水井正常注水是確保油田生產(chǎn)的主要手段之一。為了進行注水井修井作業(yè)，作業(yè)前需停井降壓，以滿足修井作業(yè)施工。但部分注水井停井后井口壓力高，自然降壓困難，降壓時間較長，降壓時間3個月到1年不等，長時間的停井泄壓嚴(yán)重影響了油田開發(fā)井組中注水井注水驅(qū)油的效果。過去針對此類井常采用現(xiàn)場挖坑放噴泄壓的方法，用以達到快速降壓的目的，但此做法帶來了諸多問題，比如：泄壓出來的大量注入水怎么處理;快速泄壓破壞了地層能量的平衡，并且易導(dǎo)致地層出砂，嚴(yán)重時可能造成套管變形;注入水泄壓返排易造成環(huán)境污染。因此，為了縮短注水井泄壓周期，減少泄壓返排注入水造成的水資源浪費，維護注入井地層能量的平衡，近些年來，在注水井修井作業(yè)中引進了不壓井作業(yè)技術(shù)，很好地解決了上述問題。

1注水井帶壓作業(yè)技術(shù)原理及主要結(jié)構(gòu)

1.1技術(shù)原理

注水井不壓井作業(yè)技術(shù)是針對高壓注水井（井口壓力低于14MPa的注水井）利用特殊的 帶壓作業(yè)修井設(shè)備，在井口有壓力的情況下實施對井內(nèi)注水管柱安全、無污染的起下作業(yè)，實現(xiàn)不壓井、不放噴密封作業(yè)的目的。注水井帶壓作業(yè)技術(shù)利用油管堵塞工具實現(xiàn)井內(nèi)油管內(nèi)部壓力的控制，再利用安裝在井口上的帶壓作業(yè)井控裝備實現(xiàn)油套環(huán)空壓力的控制，從而達到不壓井、不放噴的目的。

在起管柱時，下防噴器關(guān)閉，當(dāng)下接箍探測器發(fā)出探測信號時，上防噴器關(guān)閉，上平衡閥關(guān)閉，下平衡閥打開，使下防噴器上下充滿井內(nèi)高壓液體。當(dāng)下防噴器上下液體達到壓力平衡后，下防噴器在控制液缸驅(qū)使下打開，接著下平衡閥關(guān)閉;當(dāng)管柱接箍順利通過下防噴器后，上接箍探測器發(fā)出探測信號，下防噴器關(guān)閉，上平衡閥打開，使上下防噴器之間高壓液流迅速泄壓。當(dāng)上防噴器上下液體達到壓力平衡后，上防噴器在控制液缸驅(qū)使下打開，接著上平衡閥關(guān)閉，管柱接箍順利通過上防噴器，完成一根油管在密封狀態(tài)下的起升。

在開始管柱自重大于井內(nèi)壓力產(chǎn)生的上頂力時，不用卡瓦和升降液缸操作，直接用修井機起管柱。隨著井內(nèi)管柱的減少，管柱自重減輕，井內(nèi)上頂力與油管自重接近，即指重表的讀數(shù)降低接近于零時，開始使用卡瓦卡住油管，用升降液缸和卡瓦的循環(huán)動作進行起油管作業(yè)，直至全部起出井內(nèi)油管。下入油管的工藝流程與起油管流程相反。

1.2主要結(jié)構(gòu)

注水井帶壓作業(yè)系統(tǒng)主要由井控裝備、液壓動力裝置、液壓操作控制系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備四部分組成。

井控裝備主要包括三閘板防噴器、環(huán)形防噴器、單閘板防噴器等，主要用于密封油套環(huán)空或封隔井口，確保環(huán)空內(nèi)液體不外噴。液壓動力裝置包括固定卡瓦、游動卡瓦，升降油缸及上中下橫梁等，主要用于在油管自重小于井內(nèi)上頂力時控制油管的起下作業(yè)，以保障油管及工具的安全起下。液壓操作控制系統(tǒng)包括液控操作臺、蓄能器系統(tǒng)及配套聯(lián)結(jié)軟管等。

輔助設(shè)備包括作業(yè)修井機、油管堵塞器、特殊單向閥、完井工作筒、接箍探測器、平衡閥、液壓系統(tǒng)防回水裝置等，用于配合完成帶壓起下油管作業(yè)，實現(xiàn)安全、無污染施工 。

2現(xiàn)場應(yīng)用

近些年，在遼河油田相關(guān)采油廠部分生產(chǎn)區(qū)的20口注水井上開展帶壓作業(yè)施工，平均井口帶壓操作壓力為6.2MPa，每口井平均停井時間從84天縮短到21天;平均每口井減少泄壓返排水量864m3（表1），其中共節(jié)約回收污水拉運費用86萬元;減少回注污水帶來的用 電消耗，節(jié)約回注污水用電10.96×104kWh，實施效果明顯，達到了預(yù)期的目標(biāo)。

3結(jié)束語

隨著油田的不斷開發(fā)，注水井單井累注量高，層間矛盾和平面矛盾日趨嚴(yán)重，以往在進行注水井作業(yè)施工前，為保證安全生產(chǎn)、作業(yè)順利進行，常規(guī)水井作業(yè)經(jīng)常要先關(guān)井降壓、開井長時間放噴降壓或壓井后再作業(yè)，也就是進行關(guān)井卸壓—放溢流—再維修—再注水的傳統(tǒng)工藝。這樣做的弊端首先會增加作業(yè)成本，其次放噴出的大量液體對環(huán)境造成污染，進入地層的壓井液對地層造成污染，再次進行壓井或放噴后的油氣井生產(chǎn)壓力在短時間內(nèi)很難恢復(fù)到施工作業(yè)前的狀態(tài)，影響油氣采收率，不利于油田增儲上產(chǎn)。而不壓井作業(yè)工藝技術(shù)是當(dāng)前國內(nèi)外石油界降低注水井常規(guī)作業(yè)方式存在問題的主要解決措施之一。

（1）采用不壓井帶壓作業(yè)設(shè)備能夠有效的維持地層能量，極大的緩解環(huán)保壓力。

（2）通過應(yīng)用帶壓作業(yè)技術(shù)，較好地解決了泄壓困難的注水井在作業(yè)前停井降壓時間長的問題，提高了注水效率 。

（3）解決了大量注入水返排、回收和回注的問題，節(jié)約了水資源，減少了回注返排水造成的用電消耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

（4）減少了注入水返排，保持了注水層的地層能量，改善了油田開發(fā)效果;同時避免了因注入水返排造成的環(huán)境污染。

參考文獻

[1]宋守權(quán)，張曉燕.水井帶壓作業(yè)的研究與應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，13（8）：158-159.

[2]楊永剛，田育紅，張紅崗.注水井帶壓作業(yè)工藝技術(shù)研究及應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用，2010.29（4）：125-128.

[3]景安語.濟陽坳陷埕島地區(qū)下古生界潛山斷裂特征及控藏作用[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2020，（15）：6011-6017.

[4]劉國平，董少群，李洪楠，等.遼河盆地西部凹陷古潛山天然裂縫特征及其影響因素[J].石油與天然氣地質(zhì)，2020，41（3）：525-533.