王連波 (大慶油田有限責任公司測試分公司第九大隊,黑龍江 大慶163853)
隨著油田開發逐漸深入,油水井作業越來越頻繁。由于環保要求越來越高,作業需采用關井降壓或利用不壓井作業防噴,存在關井時間長、費用高等問題。采用堵塞器封堵油管不壓井作業,能很好滿足現場施工的需要。國內油管防噴堵塞器有液壓投送及預置工作筒等方式。液壓投送的堵塞器[1-2],無法在油管中精確定位,在結垢嚴重的井中,存在工具中途停止的問題。配合預置工作筒使用的堵塞器,局限性大,使用范圍受到限制。為此,筆者研制了一種可定位于油管任意接箍位置的堵塞器,并制定了一套配合其使用的油管防噴工藝。
卡塊式油管任意位置堵塞器結構如圖1所示,主要由丟手機構、自鎖機構、卡瓦機構、自密封機構等部分組成。

圖1 工具結構示意圖
堵塞器的主要技術參數如下:長度715mm;外徑57mm;適應油管?62mm;承壓20MPa;耐溫90℃。
施工工藝簡單,下入順利,操作安全可靠,與配套工具配合使用,可在油管內任意接箍位置準確定位。設計的卡塊式錨定和卡瓦錨定雙重錨定結構,確保工具的安全錨定。設計的坐封、自鎖及自密封一體化結構,確保工具的可靠封堵。降低作業成本,減少作業時間,降低工人勞動強度,減小環境污染,達到HSE管理體系 (健康 (Health)、安全 (Safety)、環境 (Environment)三位一體的管理體系)要求。
油管任意位置堵塞器主要配套工具為:震蕩器、絞車、防噴管和加重桿 (管柱圖見圖2)。
將丟手頭與堵塞器用剪斷銷連接,丟手頭上部與震蕩器、加重桿連接,用絞車通過鋼絲將堵塞器下入預定深度。慢提鋼絲,使堵塞器卡塊定位在預定深度上方的接箍位置,繼續上提鋼絲,使卡瓦坐封;壓縮膠筒,完成對油管的預封。上提載荷達到1470~1760kN時,震蕩器釋放,剪斷銷剪斷,堵塞器與丟手頭脫開,丟手頭與震蕩器、加重桿起出地面,完成丟手。當井口泄壓后,膠筒在上下壓差的作用下完成自密封。含堵塞器的油管起出地面后,旋轉堵塞器的中心桿,解除卡瓦錨定,堵塞器恢復到初始狀態,即可取出。
應用卡塊式油管任意位置堵塞器在大慶油田進行了2口井的油管防噴作業施工,下入最大深度為955.34m,最大油管壓力19.7MPa。油管任意位置堵塞器下入過程順暢,坐封完全,取得了較好的封堵效果。
1)卡塊式油管任意位置堵塞器采用鋼絲投送,可在油管內準確定位,其雙重錨定結構及坐封、自鎖和自密封一體化設計,可確保小尺寸工具在油管內可靠錨定封堵。
2)施工工藝簡單,下入順利,操作安全可靠。
3)降低油水井作業施工成本,縮短施工周期,減小環境污染,避免放噴或降壓作業導致的能量損失,為不壓井作業及油田的環境保護提供了技術支持。

圖2 油管防噴工藝管柱
[1]肖國林 .油管堵塞器 [P].中國:200320131529,2003-12-30.
[2]李國奇 .環保防噴堵塞器 [P].中國:200720309323,2007-12-21.