Y管柱旁通隔離技術在機采井氣舉作業中的應用

陳欽偉，李帆，于喜艷，張繼剛，賀智杰

1.中海石油（中國）有限公司 天津分公司（天津300459）

2.中海油能源發展股份有限公司 工程技術分公司（天津300459）

0 引言

渤海油田渤26-20井為“Y型”電潛泵機采井，投產初期采用電潛泵排液，排液后自噴生產。隨著地層能量降低，自噴產量持續下降，投產一年多后由于一次井筒波動導致停噴，停噴前日產油89 m3，日產氣6.5×104m3。采用排空放噴方法以及嘗試啟泵生產排液等方法都無法恢復生產，井底流壓從投產時的18.1 MPa下降到停噴前的7 MPa，地層壓力系數只有0.34，如進行動管柱修井作業該井漏失將非常嚴重，產量完全恢復難度大。

通過對砂體油藏物性、剩余可采儲量分析，得出該井仍具備生產潛力，但因地層能量太低，需進行誘噴措施。本次作業前實施連續油管氣舉等誘噴措施，皆因地層壓力系數低而沒有效果。結合該井管柱特點，低成本的解決方案是通過管柱上離地層較近的帶孔管（距離油藏中部垂深74 m）作為注氣點進行環空氣舉誘噴，需要避免氣體通過Y管柱電潛泵通路淺注氣點（距離油層中部垂深近800 m）進入油管（圖1）。根據此思路，設計出一套對Y管柱電泵一側入口進行有效封堵的工具，從而注入點垂深增加700 m，在井底額外造成7 MPa的生產壓差，有利于排出積液恢復自噴生產。

圖1 目標井機采管柱氣舉注入氣在電潛泵處短路示意圖

1 Y接頭旁通隔離技術

為實現低成本解決Y管柱機采井氣舉作業封隔電泵旁通難題，最終制定了加工一種工具將Y管柱電泵側旁通隔離掉的方案。該隔離工具的核心部件由SIM-PLUS橋塞、連接管和中通Y-Block組成。

1.1 SIM-PLUS橋塞

SIM-PLUS橋塞是一種可回收橋塞（圖2），可用鋼絲作業投入到生產油管中任意位置，向下震擊完成坐封安裝，實現封隔和流量控制。使用GS鋼絲提升工具即可完成回收，并可重復使用，橋塞技術參數見表1。

圖2 SIM-PLUS橋塞示意圖

1.2 中通Y-Block

中通Y-Block是在常規Y-Block形式上進行改造的產品，采取雙O圈密封方式，與Y接頭密封筒相適配，用于Y接頭主通道的封隔。根據本井井內為88.9 mm（）油管，選用的外徑69 mm中通YBlock，內徑為32 mm，與上部橋塞保持一致。

1.3 技術要點

1）橋塞的封堵效果。Y接頭旁通隔離技術應用成功的關鍵在于橋塞封堵的效果。橋塞的坐封原理是鋼絲向下震擊剪斷固定卡瓦的銷釘，卡瓦張開咬住并固定在油管內壁上，繼續震擊活塞向下運動壓縮膠筒，再繼續震擊持續對膠筒進行壓縮，膠筒受擠后膨脹與油管內壁充分接觸，逐步完成對油管的封堵，封堵原理如圖3所示。由于膠筒與油管內壁的密封是逐步完成的，受到鋼絲震擊的次數和力度影響，只能依據鋼絲工具串的張力判斷橋塞坐封是否完成，橋塞的封堵效果需要后續生產時進行驗證。需要注意橋塞的卡瓦和膠筒必須避開油管的接箍位置。

表1 SIM-PLUS橋塞的技術參數

2）Y接頭旁通隔離工具的回收。Y接頭旁通隔離工具可用標準的GS鋼絲工具進行回收，隔離工具中間有泄流通道，回收前先剪切銷釘，打通泄流通道，將橋塞與Y-Block中間的液流泄掉，再向上震擊剪斷橋塞的解封銷釘，釋放卡瓦，膠筒回縮后，繼續上提完成回收。

圖3 Y接頭旁通隔離技術示意圖

3）橋塞可回收重復使用。膠筒屬于硬性橡膠，能重復使用。

2 應用情況

渤海油田渤26-20井運用Y接頭旁通隔離技術對電泵一側的流體通道進行封隔。該技術依靠工具下部的中通Y-Block與Y接頭工作筒臺階定位。作業時先用Φ69 mm通井規通井至Y工作筒位置，對橋塞坐封井段反復通井3次。鋼絲作業投放Y接頭旁通隔離工具至Y接頭位置，下放工具串坐入Y工作筒內。在震擊器不完全拉開的情況下，向下震擊使得卡瓦張開鎖住油管內壁，再測試上提拉力，判斷工具是否坐封完全。最后向上震擊3次向下震擊1次脫手工具，起出投送工具串。

旁通隔離工具投放到位后，導通氣舉流程，由于該井是通過帶孔管氣舉（旁通隔離后管柱示意如圖4），相比正常氣舉閥氣舉，存在無射流和無單向流動功能的局限性，在地層出氣之前，存在持續往復的間歇舉升出液現象。通過調整回壓、切換放噴與生產流程，逐漸縮短波動間隔周期，經過連續3天不間斷氣舉調整，最終實現井口連續穩定產出，計量日產油89 m3，日產氣6.5×104m3，恢復到停噴前水平。

3 效果評價

Y接頭旁通隔離技術是在2020年初低油價時期應運而生，為Y管柱機采井氣舉作業開辟了新思路，為渤海油田有自噴能力的先期排液井的快速復產提供了新手段和新工具，相比常規的換氣舉管柱作業，節約費用100余萬元，減少工期10天。此項技術也適用于渤海油田大多數機采井的氣舉誘噴作業，有較好的推廣前景。

圖4 Y接頭旁通隔離技術應用后氣舉情況示意圖

4 結論

1）Y接頭旁通隔離技術能有效隔絕Y接頭電泵一側的流體通道，避免了環空注入的氣體從電潛泵旁通側進入油管造成氣舉“短路”情況發生。

2）Y接頭旁通隔離技術可通過改變橋塞尺寸擴大其適用范圍，從60.325 mm（）到139.7 mm（）生產油管的管柱都可以使用。

3）Y接頭旁通隔離技術中的橋塞壓力達到35 MPa，溫度達到150℃，適用于渤海油田大多數油氣井工況。

4）該隔離技術工具可實現鋼絲作業回收并重復使用的優點，節省了使用成本。