帶壓鉆頂塞、處理壓力異常井筒工藝技術(shù)研究

周會(huì)剛（中原油田分公司采油四廠，河南 濮陽 457176）

帶壓鉆頂塞、處理壓力異常井筒工藝技術(shù)研究

周會(huì)剛（中原油田分公司采油四廠，河南 濮陽 457176）

隨著油田發(fā)展的需要，每年都有大量長停井利用及廢棄井永久性封井，由于部分長停井井筒填埋、淺層注灰塞、稠油、蠟質(zhì)堵塞，造成井內(nèi)圈閉高壓油氣，極易在作業(yè)施工中造成突發(fā)井噴、頂鉆事故發(fā)生，給作業(yè)施工帶來較大安全風(fēng)險(xiǎn)，加大了施工難度。

鉆頂塞；處理井筒；圈閉壓力；防頂卡瓦

由于歷史原因及井口生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)井況等因素影響，造成部分長停井井筒套管堵塞，井內(nèi)圈閉高壓油氣壓力，給作業(yè)施工帶來較大井控風(fēng)險(xiǎn)和施工難度。歸類分析由以下原因造成井筒堵塞與井內(nèi)壓力異常：

(1）油田早期開發(fā)過程中針對低產(chǎn)、低效無開井價(jià)值的油水井，采取停井封井處理，由于當(dāng)時(shí)對井況管理認(rèn)識(shí)上的不足，一般封井只在井口附近50-300m井深處采取注水泥封井，長期關(guān)井井內(nèi)壓力發(fā)生變化，造成該類井井筒內(nèi)圈閉較高油氣壓力，一旦鉆開灰塞會(huì)造成井內(nèi)壓力突然釋放，發(fā)生頂鉆及井噴風(fēng)險(xiǎn)。

(2）部分長停井早期井口部件有丟失，造成井口附近井筒被土塊雜物填滿，井內(nèi)圈閉油氣壓力，在老井利用處理井筒作業(yè)施工時(shí)，易造成井噴風(fēng)險(xiǎn)。

(3）部分長停井早期生產(chǎn)時(shí)井內(nèi)原油蠟質(zhì)含量較高，在井口液面位置，蠟質(zhì)死油堆積，造成套管堵塞，長期關(guān)井井內(nèi)圈閉壓力，存在作業(yè)施工風(fēng)險(xiǎn)。

(4）部分關(guān)停井早期采取套管放壓生產(chǎn)，在井筒較淺部位，井內(nèi)溫度較低狀況下，由于井壁附著蠟質(zhì)或死油堆積堵塞井筒，長期關(guān)井造成井內(nèi)圈閉壓力。作業(yè)施工存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

(5）溢流井作業(yè)施工起下大直徑工具時(shí)，當(dāng)淺部套管結(jié)蠟及死油較多時(shí)，隨著大直徑工具在井內(nèi)的移動(dòng)，會(huì)造成蠟質(zhì)堆積堵塞油氣通道，較長時(shí)間管柱堵塞會(huì)造成井內(nèi)壓力圈閉，造成頂鉆事故發(fā)生。

(6）部分長停井早期地層能量較低，采取淺層注灰封井，后期區(qū)塊高壓注水見效，在灰面下部油層與注水層聯(lián)通較好，圈閉較高地層壓力，在鉆穿灰面施工時(shí)易造成井噴及頂鉆事故。

1 解決思路及方法：

為降低施工風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)安全、高效處理井筒作業(yè)，需解決以下幾項(xiàng)難題：

①井口配置的井控設(shè)施，能夠滿足施工過程中的井筒壓力控制，防止井內(nèi)高壓油氣的突然釋放與噴出；

②管柱配套內(nèi)防噴工具，能夠滿足管柱內(nèi)工作液循環(huán)施工與井內(nèi)壓力控制；

③井口配套防頂設(shè)施，能夠防止管柱上頂；

④井口配套管柱控制加壓起下裝置，能夠滿足在控制壓力狀態(tài)下的加壓起下鉆操作；

⑤管柱配套旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置，能夠滿足鉆磨銑施工需求。

2 帶鉆頂塞處理井筒工藝措施

2.1 井控設(shè)施配置：

①利用帶壓作業(yè)設(shè)備配套的環(huán)形防噴器及閘板防噴器來實(shí)現(xiàn)油套環(huán)空壓力控制；

②利用帶壓作業(yè)設(shè)備配套的防頂卡瓦實(shí)現(xiàn)管柱控制，防止井內(nèi)壓力頂出管柱；

③利用帶壓作業(yè)設(shè)備配套的加壓液缸配合防頂卡瓦實(shí)現(xiàn)加壓狀態(tài)下的起下鉆操作。

2.2 施工管柱組合配置：

施工管柱組合：磨銑工具+螺桿鉆具+內(nèi)防噴工具+油管+油管旋塞。內(nèi)防噴工具采用雙向洗井閥、防噴單流閥等工具，實(shí)現(xiàn)循環(huán)施工與管柱內(nèi)壓力控制。

①利用帶壓作業(yè)配套的內(nèi)防噴工具實(shí)現(xiàn)管柱防噴與過流施工；

②管柱配套過濾器進(jìn)行防顆粒物質(zhì)過流，防止內(nèi)堵塞工具堵塞或工作異常；

③利用配套的磨銑鉆頭及螺桿鉆具滿足旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工需求。

2.3 帶壓鉆頂塞、處理井筒施工操作規(guī)程：

①長期關(guān)停井上修作業(yè)前，先進(jìn)行井況分析與現(xiàn)場勘察落實(shí)工作，科學(xué)編制施工設(shè)計(jì)，制定井控預(yù)案，消減施工風(fēng)險(xiǎn)。

②進(jìn)行井筒校深和對井筒反復(fù)擠壓高溫高壓液體，落實(shí)井筒是否堵塞及堵塞深度，判斷分析井內(nèi)是否圈閉高壓油氣壓力，針對性制定施工措施及安全、技術(shù)要求。

③安裝調(diào)試帶壓作業(yè)裝備、井控配套設(shè)施，確保設(shè)備齊全、完好，試壓合格。

④開展現(xiàn)場技術(shù)交底及應(yīng)急演練，提高現(xiàn)場施工人員應(yīng)急處置突發(fā)事故能力。

⑤檢驗(yàn)入井工具、鉆具質(zhì)量合格，規(guī)范操作，并采取井內(nèi)鉆具防脫扣措施。

⑥帶壓作業(yè)設(shè)備、地面管匯，按標(biāo)準(zhǔn)試壓合格，水龍帶進(jìn)口加裝控制閘門便于壓力控制和應(yīng)急。

⑦井口連接放壓流程管匯，必要時(shí)井場配備放噴溢流池及氣體點(diǎn)火火炬，便于放壓與防噴。

⑧施工過程全程利用環(huán)形防噴器進(jìn)行油套環(huán)空防噴控制，鉆進(jìn)、活動(dòng)管柱或接換單根時(shí)必須由一級(jí)固定卡瓦或游動(dòng)卡瓦控制管柱，防止鉆具頂鉆或滑脫。。

⑨磨銑采用加壓液缸進(jìn)行加壓鉆進(jìn)，隨時(shí)觀察循環(huán)泵壓、排量、加壓液缸噸位變化，分析判斷井內(nèi)鉆具工作狀態(tài)是否正常，防止憋鉆、卡鉆及鉆具脫落事故發(fā)生。

⑩為降低施工風(fēng)險(xiǎn)，帶壓鉆頂塞、處理井筒作業(yè)期間應(yīng)盡量避免夜間操作施工。

3 帶壓鉆頂塞、處理井筒工藝原理及技術(shù)優(yōu)勢

3.1 帶壓鉆頂塞處理壓力異常井筒工藝原理

利用帶壓作業(yè)裝置配套的環(huán)形防噴器實(shí)現(xiàn)施工過程中的動(dòng)密封防噴，使作業(yè)施工過程油套環(huán)空始終處于控制和防噴狀態(tài)；利用閘板防噴器實(shí)現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)下的油、套環(huán)空高壓密封或空井筒狀態(tài)下的井筒內(nèi)壓力控制；利用游動(dòng)卡瓦、固定卡瓦、配合液壓舉升缸交替使用，解決淺層管柱防頂控制和加壓起下控制，且較好解決淺層螺桿鉆具加壓磨銑管拄反轉(zhuǎn)的問題；管拄配套內(nèi)防噴工具較好解決井內(nèi)管柱的防噴問題和帶壓狀態(tài)下的循環(huán)沖洗問題。

3.2 帶壓鉆頂塞、處理井筒主要技術(shù)優(yōu)勢

(1）帶壓鉆頂塞、處理井筒配套的井控設(shè)施為帶壓作業(yè)設(shè)備，配套齊全，操作方便，安全級(jí)別高，能較好滿足作業(yè)施工的井控要求。

(2）帶壓鉆頂塞處理井筒施工既能實(shí)現(xiàn)管柱靜態(tài)防噴，又能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)密封，既具有防頂功能，又具有加壓起下作用，能較好解決管柱在帶壓狀態(tài)下防噴、防頂，加壓起下的施工難題。

(3）帶壓鉆頂塞、處理井筒能夠滿足施工全過程的防噴、防頂需求，消除了常規(guī)作業(yè)操作過程中存在的安全防護(hù)不到位的事故隱患。

(4）利用帶壓設(shè)備進(jìn)行鉆頂塞、處理井筒，操作方便，安全級(jí)別高，是一種安全、清潔、高效的作業(yè)方式。