潛山井帶壓作業(yè)技術(shù)研究與應(yīng)用

孫輝

中國石油遼河油田公司科技處 124010

引言

以遼河油田為例，由于潛山井氣油比高，地理位置敏感，作業(yè)過程中易發(fā)生井噴或井噴失控，采用常規(guī)的作業(yè)方法，作業(yè)前需要壓井，作業(yè)全程需要灌液保持液柱壓力。但該類型區(qū)塊油井含水低，地層水產(chǎn)量低，依靠本地區(qū)生產(chǎn)的水不能滿足壓井需要，如果使用其它區(qū)塊的地層水壓井，將會造成地層污染，孔隙堵塞，嚴(yán)重影響油井產(chǎn)量。在潛山井施工作業(yè)開展帶壓作業(yè)具有重要意義，能夠最大限度保持油氣層原始狀態(tài)，正確評價油氣藏，降低作業(yè)風(fēng)險，保護環(huán)境，從真正意義上實現(xiàn)了油氣層的保護。

一、載車選型

潛山井施工作業(yè)選配90Z型和ZJ110型兩種作業(yè)機型，對于自噴井下桿式泵、管柱2500m以內(nèi)檢泵作業(yè)等可選用90Z作業(yè)機型；對于起下超深井誘噴管柱、3000m以上電泵管柱等工藝措施作業(yè)，可選用ZJ110作業(yè)機型。

二、井口防噴器組配置

根據(jù)潛山井不同類別井型，采用三閘板防噴器＋接箍探測儀+半封閘板＋全封閘板＋固定卡瓦＋上環(huán)形防噴器等，適用于潛山井自噴、壓裂、注水、深抽等工藝措施，關(guān)井壓力14Mpa以內(nèi)的各類帶壓作業(yè)井施工。

對于井口油管掛直徑小于∮172mm，原井及完井管柱沒有大直徑工具的施工井，3FZ18-35閘板防噴器及框架一體帶壓作業(yè)裝置可滿足施工要求。對于井口油管掛直徑大于∮172mm，現(xiàn)有3FZ18-35閘板防噴器及配套帶壓作業(yè)裝置不能滿足施工要求，需對帶壓作業(yè)裝置進行改造。

三、設(shè)備構(gòu)成及作用

帶壓作業(yè)設(shè)備主要由控制裝置、框架一體式防噴器組、安全輔助設(shè)施等構(gòu)成。

1.控制裝置主要由動力源、控制臺和液壓管線組成。動力源由柴油機驅(qū)動齒輪泵為系統(tǒng)提供壓力油。控制臺通過操作桿實現(xiàn)對井口上防噴器組各閘板的開、關(guān)控制。

2.框架一體式防噴器組。主要由三閘板防噴器、接箍探測儀、半封閘板、升高四通、全封閘板、固定卡瓦、環(huán)形防噴器、升降缸等組成。通過開、關(guān)不同防噴器實現(xiàn)對管柱上竄的控制及井內(nèi)壓力的密封。

3.安全輔助設(shè)施。主要由梯子、逃生滑道、平臺、坡板、護欄、固定底座、支撐千斤等構(gòu)成。

四、工藝技術(shù)

1.起下抽油桿作業(yè)

作業(yè)時兩環(huán)形防噴器處于關(guān)閉狀態(tài)。根據(jù)井壓調(diào)整彈簧，防止環(huán)形防噴器自動打開。

用大鉤提抽油桿，當(dāng)抽油桿接箍或扶正器到達開關(guān)控制器滑塊處時，滑塊受力向兩邊移動，滑塊后部導(dǎo)向推桿壓住行程開關(guān)，從而接通電路，使電磁換向閥換向，打開下部球形膠芯。當(dāng)接箍或扶正器通過開關(guān)控制器滑塊后，滑塊靠彈簧力恢復(fù)原位，使行程開關(guān)斷電，電磁換向閥靠彈簧力恢復(fù)原位，使油壓從下環(huán)形下部進入，上口回油又抱緊抽油桿。

當(dāng)提到最后幾根抽油桿時，由于井內(nèi)有壓力，抽油桿有上竄現(xiàn)象，此時要將大鉤提抽油桿改為升降油缸提抽油桿，用游動卡瓦和固定卡瓦交替控制抽油桿，使抽油桿始終處于可控狀態(tài)。

2.管柱封堵

（1）井下管柱測試。對于天然氣井，進行油管堵塞前應(yīng)測試油管深度及根數(shù)，確定油管實際深度。

（2）通井下管柱。用小于油管內(nèi)徑2mm～4mm、長度不小于堵塞器長度的油管規(guī)，采用鋼絲作業(yè)（電纜作業(yè)）等方式通井，驗證管柱通徑。

（3）管柱刮削。如通井下管柱達不到預(yù)定深度或管柱內(nèi)有砂子、蠟、結(jié)垢的井，用鋼絲（連續(xù)油管）下帶刮削器對油管進行除垢（蠟）作業(yè)，直至油管通徑符合油管堵塞器的下入及坐封要求。

（4）油管堵塞。按設(shè)計要求下入鋼絲封堵堵塞器，進行油管封堵。油管堵塞器坐封后，分四次均勻放掉油管內(nèi)壓力，每次等待10分鐘，觀察油管內(nèi)壓力是否上升。如油管壓力不上升，油管封堵合格。如果油管堵塞失效，應(yīng)分析原因，采取措施，重新進行油管堵塞作業(yè)，直至油管堵塞合格。

（5）油套環(huán)空堵塞。當(dāng)油管頭為上法蘭懸掛或井口裝置不符合帶壓作業(yè)井口裝置安裝條件時，可采取液體膠塞或過油管橋塞等方法對油套環(huán)空進行封堵。

3.拆井口及更換井口

（1）拆井口。油管堵塞合格后，對于用油管懸掛器懸掛的井，先打開油管閘門，確定無溢流后，方可拆除井口。

（2）更換井口。對于上法蘭懸掛的井口、井口法蘭不滿足防噴器連接要求以及套管頭短節(jié)滲漏的井，需更換井口。應(yīng)在油套環(huán)空封堵后進行更換井口。

4.安裝帶壓作業(yè)裝置。

帶壓作業(yè)裝置安裝后，所有井控裝置要按照相應(yīng)的規(guī)定試壓。

5.起下管柱作業(yè)

根據(jù)井口實際壓力，設(shè)定控制管柱運動所需的液壓缸最大下壓力和允許管柱最大無支撐長度；隨著下入管柱增多，重量增加，應(yīng)逐漸降低液壓缸的下壓力。

6.進行沖砂、通井、打撈落物、套（磨）銑等工藝措施。

7.完井收尾。包括拆除帶壓作業(yè)井口裝置、安裝采油樹、解除生產(chǎn)管柱堵塞等。

五、前景分析

潛山井帶壓作業(yè)保護油層避免污染，提高油井產(chǎn)能。與傳統(tǒng)的小修作業(yè)相比，采用帶壓作業(yè)技術(shù)不需要洗壓井，可以使原始地層壓力得到很好的保護，增加油氣層的產(chǎn)出能力，提高油田采出程度，最大限度降低作業(yè)風(fēng)險，改善作業(yè)環(huán)境，降低壓井或多次重復(fù)壓井等工序的作業(yè)成本，實現(xiàn)了安全快速生產(chǎn)和清潔施工。

[1]吳奇，井下作業(yè)監(jiān)督[M].北京:石油工業(yè)出版社，2003:128—135.

[2]陳濤平，石油工程[M].北京:石油工業(yè)出版社，2000:218—235.

孫輝，男，遼寧省盤錦市，中國石油遼河油田公司科技處，郵編124010