關(guān)于注水井套管閘門(mén)帶壓作業(yè)技術(shù)應(yīng)用探討

摘 要：對(duì)注水井套管主控閘門(mén)損壞后無(wú)法關(guān)閉問(wèn)題，探索利用帶壓作業(yè)裝置及配套下井工具，對(duì)井筒實(shí)施暫堵，以快捷、安全地完成注水井套管閘門(mén)全密閉帶壓更換操作，防止了敞井更換帶來(lái)的環(huán)境污染和井控風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)施中，總結(jié)出科學(xué)規(guī)范的程序，提出了風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和規(guī)避措施，使現(xiàn)場(chǎng)操作始終處于受控、安全、清潔狀態(tài)下進(jìn)行，杜絕了環(huán)境污染和生產(chǎn)成本浪費(fèi)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益及推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：井下作業(yè);注水井套管閘門(mén)，帶壓作業(yè);全密閉更換

一、 引言

注水井套管閘門(mén)損壞后，井內(nèi)高壓即失去控制，必須及時(shí)恢復(fù)其控制功能。孤島油田已經(jīng)處于開(kāi)發(fā)中后期，設(shè)備新度系數(shù)低，特別地處灘海區(qū)域的注水井，腐蝕老化更為嚴(yán)重，每年控制閘門(mén)出現(xiàn)刺漏或關(guān)不嚴(yán)的井達(dá)百余口。為確保井口控制，通常采用的在已損閘門(mén)外面加裝、加焊一個(gè)接閘門(mén)或直接放空井內(nèi)壓力后，敞井進(jìn)行閘門(mén)的更換等應(yīng)急處置方法。這樣不僅存在井控和工業(yè)動(dòng)火風(fēng)險(xiǎn)，還造成嚴(yán)重的井場(chǎng)環(huán)境污染和地層能量損失，因此，有必要對(duì)注水井帶壓更換套管閘門(mén)開(kāi)展研究，利用特種作業(yè)設(shè)備及工具，配合科學(xué)的施工程序，安全、環(huán)保、快捷、穩(wěn)妥地對(duì)注水井控制閘門(mén)實(shí)施更換。

二、 注水井套管閘門(mén)更換施工現(xiàn)狀

隨著注入水侵蝕作用及設(shè)備老化、人為損壞等原因有些出現(xiàn)刺漏或關(guān)不嚴(yán)等問(wèn)題。為快速恢復(fù)井口控制功能，通常在套管閘門(mén)外側(cè)加裝或加焊一個(gè)接閘門(mén)。即原套管閘門(mén)鋼圈完好，則卡上一個(gè)新閘門(mén)，并對(duì)原注水流程改造，以便連接套管。如果原套管閘門(mén)鋼圈槽已損傷，無(wú)法安裝時(shí)，則進(jìn)行焊接加裝一個(gè)新閘門(mén)。這樣閘門(mén)加裝后，原損壞閘門(mén)遺留下安全隱患，而焊接閘門(mén)更是存在較大的工業(yè)動(dòng)火風(fēng)險(xiǎn)。

而當(dāng)井內(nèi)壓力不高時(shí)，則大多采取放空井內(nèi)壓力，敞井進(jìn)行閘門(mén)的更換。這樣更換后，無(wú)須改造注水流程，且更換后不存在安全隱患。但由于地層中注入水回吐等原因，井內(nèi)溢流短時(shí)間難以放凈，閘門(mén)更換過(guò)程中井內(nèi)溢流不僅導(dǎo)致井場(chǎng)大面積污染，產(chǎn)生大量工業(yè)廢液。放噴時(shí)也會(huì)導(dǎo)致地層能量損失，影響注采效果，同時(shí)存在井控風(fēng)險(xiǎn)。

三、 注水井套管閘門(mén)帶壓操作涉及的技術(shù)關(guān)鍵

帶壓作業(yè)裝備是在井內(nèi)帶有較高壓力的情況下實(shí)施修井作業(yè)的特種作業(yè)裝備，設(shè)備工作壓力達(dá)到35MPa，裝置整體壓力級(jí)別為21 MPa。因此，利用帶壓作業(yè)裝備和皮碗式封隔器配合對(duì)原井管柱投入堵塞器暫堵后，再通過(guò)帶壓作業(yè)裝備將皮碗式封隔器下入井內(nèi)密閉井筒，能使套管處于無(wú)壓力狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)套管閘門(mén)的安全拆除和更換。實(shí)施過(guò)程中，需要解決以下幾個(gè)問(wèn)題。

（一）裝置承壓安全余量。目前采用的帶壓作業(yè)裝置，工作壓力達(dá)到25MPa，而皮碗式封隔器工作壓力為21 MPa，對(duì)于注水井口壓力7 MPa左右有著較好的控制余量，安全有保證。

（二）帶壓打開(kāi)井口。采用帶壓堵塞器對(duì)管柱堵塞后泄壓拆除。投送ZYGD-52油管堵塞器至設(shè)計(jì)深度打壓座封堵塞器成功后，安裝DYXJ18-35帶壓修井作業(yè)裝置。

（三）井筒堵塞。采用皮碗式封隔器暫閉井筒。拆自封封井器，關(guān)閉上環(huán)形防噴器，起油管懸掛器至下環(huán)形防噴器以上，關(guān)閉下環(huán)形防噴器，放掉隔腔中的高壓液體，打開(kāi)上環(huán)形防噴器，起出油管懸掛器，連接下入皮碗式封隔器對(duì)完成井筒暫閉操作。

（四）操作程序。由于帶壓作業(yè)程序無(wú)更換套管閘門(mén)的先例，因此，在操作程序設(shè)計(jì)上做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)各個(gè)操作步驟認(rèn)真分析論證。在具體操作程序制訂中，應(yīng)與注水帶壓作業(yè)工序結(jié)合起來(lái)，更能起到事半功倍的效果。

（五）技術(shù)優(yōu)勢(shì)。全密閉帶壓更換套管閘門(mén)，可以安全地將原注水井口套管損壞閘門(mén)全部更換，杜絕了因加裝閘門(mén)后，原損壞閘門(mén)遺留的安全隱患，更能有效避免焊接作業(yè)等工業(yè)動(dòng)火帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還能縮短流程改造造成的占井時(shí)間。

四、 注水井套管閘門(mén)全密閉帶壓更換施工程序

由于帶壓作業(yè)程序中沒(méi)有單獨(dú)更換套管閘門(mén)的先例，因此，結(jié)合注水井沖砂換管柱作業(yè)，對(duì)某井施工程序進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和科學(xué)論證后進(jìn)行施工。基本數(shù)據(jù)為：人工井底：3195.82m，油層：S2，井段：3106-3167.9m，管柱尾深：3169.80m，井口壓力：6.7MPa

（一）從油管內(nèi)投入堵塞器對(duì)油管實(shí)施封堵施工，堵塞深度：1617m。

（二）確認(rèn)油管內(nèi)封堵合格后，安裝整套帶壓作業(yè)裝備，并試壓21MPa檢驗(yàn)各部分的密封性合格。

（三）準(zhǔn)備工作完成后，按照帶壓作業(yè)程序，用雙環(huán)形防噴器交替操作，倒上自封封井器，起出井內(nèi)堵塞器以上油管171根，井內(nèi)留管柱1550m。

（四）關(guān)閉下環(huán)形防噴器，泄壓后拆除高壓自封封井器，在原井管柱接皮碗式封隔器一套，并將其下入上環(huán)形防噴器以下，關(guān)閉上環(huán)形防噴器。

（五）打開(kāi)下環(huán)形防噴器，將皮碗式封隔器下到井口以下3-5m處，用固定式卡管器對(duì)井內(nèi)管柱進(jìn)行夾持固定，同時(shí)對(duì)井內(nèi)管柱扶正，以提高皮碗封井效果。

（六）慢慢打開(kāi)帶壓裝置泄壓出口，排除隔層中的高壓，觀察套管是否有溢流出現(xiàn)，確認(rèn)密閉合格。

（七）拆除密封不嚴(yán)或打不開(kāi)的已損套管閘門(mén)，更換新閘門(mén)后，起出井內(nèi)皮碗式封隔器。

（八）對(duì)整個(gè)井口裝置試壓25MPa合格，帶壓更換套管操作結(jié)束。

該操作采用特種作業(yè)裝備，與以往靠經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)氣進(jìn)行敞井更換具有較大技術(shù)優(yōu)勢(shì)。不放噴作業(yè)，避免了地層能量損失，對(duì)區(qū)域注采效果不產(chǎn)生不利影響。投入少，安全穩(wěn)妥，操作簡(jiǎn)便易行。

五、 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

利用帶壓作業(yè)裝備配合皮碗式封隔器全密閉帶壓更換套管閘門(mén)技術(shù)相繼在多口井得到應(yīng)用，收到良好應(yīng)用效果。作業(yè)施工中結(jié)合注水井沖砂、換管柱作業(yè)等實(shí)施40余口井。利用上述技術(shù)，可大幅減少流程改造和放溢流導(dǎo)致的地層能量損失，節(jié)約了成本，更為重要的是避免了敞井放噴等導(dǎo)致的環(huán)境污染和井控風(fēng)險(xiǎn)。

六、 結(jié)語(yǔ)

全密閉帶壓更換注水井套管閘門(mén)技術(shù)，借助特種帶壓裝備和工具，施工快捷、安全可靠，是一項(xiàng)較為科學(xué)的清潔生產(chǎn)技術(shù);避免了現(xiàn)場(chǎng)敞井溢流和放噴施工導(dǎo)致環(huán)境污染和注水能量損失;該技術(shù)是帶壓作業(yè)技術(shù)的延伸利用，為同類(lèi)問(wèn)題解決起到積極作用。

作者簡(jiǎn)介：霍銀喜，勝利油田金島石油工程技術(shù)有限責(zé)任公司。