帶壓作業工藝技術在油氣田開發中的應用

李奕良 王維乾 姚小琪

摘要：隨著鉆井規模的進一步增加，井網的密度擴大，井下的安全風險系數也不斷攀升，修井作業是實現井控本質安全的重要途徑，正確的故障診斷和排除是保證井下作業正常進行的重要舉措，通過加強油水井的檢修管理，排除隱患源頭，健全的檢修管理機制，不斷改進和創新油水井修井工藝技術，提高職工技能等一系列措施，切實提高修井作業效率，以保障油田生產活動安全順利開展。

關鍵詞：帶壓作業;油氣田開發;應用

一、帶壓作業的特點

帶壓作業是在井筒有壓力的情況下采取帶壓的情況下直接起、下鉆作業施工的一種施工方式，是在不采取壓井液壓井且保持井筒壓力的情況下，利用一整套帶壓設備及配套堵塞工藝，進行強行起、下管柱，優勢在于能夠保持地層產能，減少排放，提高油氣采收率，同時節省產能恢復和壓井液費用，降低作業成本，實現產層零污染，實現安全、環保的施工作業，符合HSSE的要求，縮短了綜合作業工期，提高作業效率。是一種新型清潔、安全、高效的作業施工方式。

二、典型配套工藝

1帶壓堵塞管柱循環工藝技術

針對帶壓施工如磨銑、打撈、鉆塞、刮削、壓裂、酸化等措施，需要管柱入井時堵塞防噴，下至設計深度又需要溝通管柱循環通道進行下步工藝措施的施工需求，一般可選用防噴單流閥、雙向定壓洗井閥、防噴球座、可撈式堵塞器、鋁塞等配套堵塞工具進行管柱堵塞，下至設計位置，通過打壓或投撈，建立循環通道。

2帶壓下管式泵采油生產工藝技術

2.1尾管管柱、泵管管柱一次解除堵塞施工工藝

（1）尾管配套多功能球座、內堵塞等工具進行防噴，將生產尾管下入設計長度。

（2）連接特制管式防噴泵，將管柱下至設計深度。

（3）下入完井抽油桿，調整防沖距-連接防噴密封盒-上提活塞出泵工作筒。

（4）管柱正打壓，打開防噴泵堵塞閥芯，堵塞閥芯帶動撞擊桿下落撞擊打開尾管球座或鋁塞，完成管柱解除堵塞操作，開抽生產。

2.2尾管堵塞、泵管柱堵塞兩次解除堵塞工藝

（1）尾管配套多功能球座、內堵塞等工具進行防噴，將生產尾管下入設計長度。

（2）尾管打壓、投撈或撞擊打開尾管堵塞。

（3）連接管式防噴泵，將管柱下至設計深度。

（4）下入完井抽油桿，調整防沖距-連接防噴密封盒-上提活塞出泵工作筒。

（5）管柱正打壓，打開防噴泵堵塞閥芯完成泵管柱解除堵塞操作，開抽生產。

3帶壓鉆頂塞、處理井筒技術

3.1帶壓鉆頂塞、處理井筒管柱組合及配置

（1）利用耐磨膠芯的工作防噴器組實現施工過程的動密封防噴，實現施工過程油、套環空始終處于控制和防噴狀態。

（2）利用安全防噴器組實現靜止狀態下的油、套環空高壓密封或空井筒狀態下的井筒內壓力控制。

（3）利用游動卡瓦組、固定卡瓦組液壓舉升缸交替使用，較好解決管柱防頂控制和加壓起下控制。

（4）利用帶壓設備配套內防噴工具及螺桿鉆具，較好的解決了鉆頂塞、處理井筒施工中的動態防噴、靜態高壓密封、加壓起下以及磨銑、循環、鉆進的施工要求，使作業施工操作過程始終處于控制狀態。管柱鉆具常用組配為磨銑工具+螺桿鉆具（+緩沖器）+內防噴工具+油管+油管旋塞。常用內防噴工具有雙向定壓器、防噴單流閥等。

3.2帶壓鉆頂塞、處理井筒施工技術安全要求

（1）進行井筒校深和對井筒反復擠壓高溫高壓液體，落實井筒堵塞深度和井筒與地層聯通情況，正確判斷分析井內是否圈閉高壓油氣壓力，合理制定施工步驟及井控安全預案。

（2）安裝、調試帶壓作業裝備、井控配套設施，確保設備齊全、完好，試壓合格。

（3）井口鉆進單根上下各安裝一個油管旋塞，水龍帶按要求試壓合格，并安裝控制閘門便于壓力控制和應急。

（4）鉆進過程隨時觀察泵注系統的泵壓及排量，液壓舉升及下壓噸位變化，分析判斷井內鉆具工作狀態，防止憋鉆、卡鉆及鉆具脫落事故發生，為降低施工風險，帶壓鉆頂塞、處理井筒作業期間避免夜間操作施工。

三、帶壓作業工藝技術的實際應用

實際應用條件。在實際應用的過程中，其采用的是獨立作業設備，這些設備的使用非常方便，可以直接在現場進行應用，設備應用也相對比較可靠。作業設備的上提能力比較突出，是施工井最大上提力的兩倍以上，下壓能力也差不多是施工井的兩倍左右，內部還包括扶正裝置、卡瓦裝置等進口設備。防噴器的壓力等級的百分之八十應該大于施工井最高關井壓力的1.5倍左右，其膠芯采用的是進口膠芯，能夠有效保證實際使用壽命[2]。各種配套設備在實際使用的過程中，需要與作業機配套兼容進行使用，符合國家安全作業的相關要求。

在實際帶壓正常下入、起出的過程中，壓力的控制非常重要。當前，在帶壓管柱內堵塞工具主要包括定壓堵頭、破裂盤、工作筒、堵塞器、油管橋塞、止回閥等。破裂盤在實際作業中的應用最多，被稱為最安全的油管壓力封堵工具，能夠有效滿足油管尺寸施工的需要。在我國早期對油管的堵塞過程中，主要采用的是機械密封裝置。其在實際使用的過程中，很容易發生落井的現象，最終導致井下墜物的發生，氣井因此也會產生上頂力，存在堵塞生產通道的風險。

在對油管進行封堵的過程中，往往會將工作筒與堵塞器進行配合施工。工作筒在下入的過程中需要安裝在油管上，可以為后期封堵油管壓力作業做好充足的準備工作，在斜井和水平井封堵作業中的應用比較多。工作筒根據使用性質的不同，可以分為常規工作筒和NO-GO限位工作筒。NO-GO工作筒往往會安裝與管柱的底部，可以用于鋼絲作為無法一次封堵完成的二次封堵，還可以有效避免鋼絲作業工具落入到井內。

結語

（1）帶壓作業工藝的推廣與應用，能較好保護油氣層不受污染，改善了施工環境，實現清潔生產。

（2）帶壓作業設備具有極其可靠的防噴防頂功能，操作方便，耐壓級別高，安全可靠，建議在油水井頂塞鉆銑中全面推廣應用，做到作業井控本質安全。

（3）帶壓作業工藝技術有效地降低了油層污染，減少水井溢流排放，提高了注水時率，保護施工環境。

（4）帶壓作業工藝技術研究，有利用于高溫高壓低滲油藏注水開發后期井下作業工藝技術的進一步提高，對于高溫高壓油田的開發具有長遠的意義，有望成為未來井下作業的主導技術。

參考文獻：

[1]侯秀靜。帶壓修井技術研究與應用[J]。工程技術，2017（03）

[2]孫成龍。煤層氣水平井充氣欠平衡鉆井注入參數模型優化設計[J]。鉆采工藝，2019（04）

長慶油田第八采油廠