不壓井修井作業(yè)技術(shù)在蘇東氣田的應(yīng)用評價

曹朋亮，馬 媛，常 鵬，任明月，季長亮，成育紅，李大昕

（1.中國石油長慶油田分公司第五采氣廠，內(nèi)蒙古烏審旗 017300；2.中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林 719000）

不壓井修井作業(yè)技術(shù)在蘇東氣田的應(yīng)用評價

曹朋亮1，馬 媛1，常 鵬1，任明月1，季長亮2，成育紅1，李大昕1

（1.中國石油長慶油田分公司第五采氣廠，內(nèi)蒙古烏審旗 017300；2.中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林 719000）

針對蘇東氣田地質(zhì)“三低”特征，過去采用壓井作業(yè)技術(shù)治理隱患井，壓井液對儲層傷害較大，造成氣井減產(chǎn)或停產(chǎn)，因此，尋找一種更安全可靠的技術(shù)勢在必行。不壓井（帶壓）做業(yè)技術(shù)首次在蘇東氣田試驗，3口井的順利完成證明該技術(shù)可在蘇東氣田推廣。

帶壓作業(yè)技術(shù)；蘇東氣田；不壓井設(shè)備

蘇里格氣田是一個地質(zhì)條件非常復(fù)雜的低壓、低滲透、低豐度巖性氣藏,單井產(chǎn)量低,地層壓力下降快，同時蘇東氣井采用井下節(jié)流，隨著氣井?dāng)?shù)量增多，井筒隱患井?dāng)?shù)量增加，因此，降低對儲層的傷害在隱患治理過程中必須重點考慮。

不壓井（帶壓）作業(yè)是指在氣井井筒存在壓力的情況下，不放噴、不壓井而強行作業(yè)的一種方法，實施起下管桿、井筒修理及增產(chǎn)措施的井下作業(yè)技術(shù)，可以實現(xiàn)對儲層的零傷害。

1 不壓井作業(yè)技術(shù)原理及關(guān)鍵技術(shù)

1.1 不壓井裝置介紹

不壓井（帶壓）作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，包括動力源、液壓系統(tǒng)、油管起下液缸、液壓卡瓦、液壓防噴器儲能器等。

1.2 不壓井工藝技術(shù)原理

依靠修井機、不壓井作業(yè)輔助機和管柱內(nèi)可回收式橋塞或堵塞器的相互配合來實現(xiàn)負壓環(huán)境下的起下管柱作業(yè)。管柱內(nèi)的壓力靠可回收式橋塞或堵塞器來控制、密封；不壓井作業(yè)輔助機的防噴器組控制油套環(huán)形空間的壓力。起下管柱過程中，在管柱的自重低于井內(nèi)壓力時，用移動防頂加壓卡瓦和固定防頂加壓卡瓦進行控制，起管柱時，用液壓缸、移動防頂加壓卡瓦和固定防頂加壓卡瓦給管柱施加一定的下推力，靠井內(nèi)壓力的舉升作用將井內(nèi)管柱起出；下管柱時，用液壓缸、移動防頂加壓卡瓦和固定防頂加壓卡瓦給管柱施加一定的下推力，將管柱下入井內(nèi)至管柱的自重大于井內(nèi)壓力為止。起下管柱過程中，在管柱的自重高于井內(nèi)壓力時，用移動重力卡瓦和固定重力卡瓦進行作業(yè)，以防止管柱落入井內(nèi)，用修井機的提升系統(tǒng)起下管柱。

1.3 關(guān)鍵技術(shù)介紹

1.3.1 環(huán)空壓力控制 不壓井（帶壓）作業(yè)技術(shù)主要包括三大技術(shù)核心：油管內(nèi)部壓力控制；環(huán)空壓力控制；防止管柱上竄。

1.3.2 環(huán)空壓力控制 通過油管內(nèi)堵塞后，拆卸井口后安裝工作防噴器組，利用工作防噴器組控制油套環(huán)空壓力（見圖2）。

1.3.3 防止管柱上竄 游動系統(tǒng)安裝有游動卡瓦，卡瓦夾緊管柱，靠液壓缸的伸縮做上下垂直運動，克服井內(nèi)壓力將管柱下入或起出管柱。游動卡瓦由兩套卡瓦組成，一套是防頂卡瓦，一套是承重卡瓦。固定卡瓦也由防頂卡瓦和承重卡瓦組成，安裝在液壓缸橫梁上，當(dāng)游動卡瓦張開時用以夾緊油管。

2 不壓井（帶壓）作業(yè)技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用

不壓井（帶壓）作業(yè)首次在蘇東氣田試驗，因此選井原則從簡單到復(fù)雜，分別選了3口井進行試驗，先后開展了蘇東A井不壓井起管柱套管腐蝕檢測作業(yè)，蘇東B井、蘇東C井不壓井起管柱更換為連續(xù)油管作業(yè)。通過對比分析3口氣井的井下管柱結(jié)構(gòu)，蘇東A井井下結(jié)構(gòu)相對較復(fù)雜，井筒內(nèi)有節(jié)流器（1900 m）以及水力錨、封隔器（2980 m），具體管柱結(jié)構(gòu)如下表：

2.1 蘇東A井現(xiàn)場實施情況及效果評價

2.1.1 電纜作業(yè)進行油管內(nèi)封堵 現(xiàn)場關(guān)井油壓7.09 MPa、套壓8.12 MPa，在采氣樹上安裝電纜作業(yè)防噴立管和電纜防噴器,連接下井工具。下入Φ48×800 mm通徑規(guī)通油管內(nèi)徑，現(xiàn)場通井?dāng)?shù)據(jù)顯示節(jié)流器在2986 m處，通徑順利后起出。下入Φ46 mm永久式電纜橋塞，測量坐封位置上下接箍深度，在節(jié)流器上部2984 m坐封，起出坐封工具。從油管緩慢泄壓，壓力泄至0后，關(guān)閉泄壓閥，觀察35分鐘，油管壓力為0，橋塞密封成功。

2.1.2 井口安裝防噴器組、不壓井作業(yè)設(shè)備 在油管頭（套管四通）上安裝防噴器組，防噴器組從下至上為：18/70試壓四通0.6m+2FZ18/70雙閘板防噴器（上剪切,下全封）1.35m+FZ18/70閘板防噴器（2-7/8“閘板）0.9m+18/70卡瓦閘板防噴器（卡瓦閘板）0.9m+18/70防噴短接1.25m+FZ18/70閘板防噴器（全封閘板）0.9m+FZ18/70閘板防噴器（2-7/8“閘板）0.9m+18/70變18/35的變徑法蘭0.15 m?？偢?.15 m。

不壓井設(shè)備就位，在防噴器組上面安裝240K型不壓井作業(yè)設(shè)備，并固定牢固，設(shè)備總高5.3 m。

2.1.3 帶壓起出封堵以上油管及工具串 利用不壓井作業(yè)設(shè)備帶壓上起橋塞封堵油管，當(dāng)安全接頭（安全接頭+水力錨+封隔器計長1.55 m）接近工作上閘板時，關(guān)閉工作下閘板（或安全下閘板），泄壓直至為零并觀察30 min。打開工作上閘板，導(dǎo)出工具串，關(guān)閉工作上閘板，平衡壓力后打開工作下閘板。不拆卸管柱繼續(xù)上起工具串。當(dāng)工具串尾部位于安全防噴器組全封閘板以上時，關(guān)閉全封閘板，泄壓后打開工作防噴器組上閘板，拆卸管串。

表2 氣井基本數(shù)據(jù)表

2.1.4 下新完井管柱，拆卸井口設(shè)備 氣井需要下入連續(xù)油管改變氣井生產(chǎn)狀況，因此留井管柱結(jié)構(gòu)為：Φ93喇叭口+Φ73尾管堵+27/8"EUE油管一根+變扣（31/2"EUE-27/8"EUE）+油管懸掛器。井口恢復(fù)DXKQ（B）-65/70采氣樹。

2.2 不壓井（帶壓）作業(yè)技術(shù)效果評價

目前蘇東C井、蘇東A井已正常生產(chǎn)，蘇東B井套管腐蝕檢測完成，井口恢復(fù)，待2012年連續(xù)油管下放完成后投入生產(chǎn)。截止2011年12月14日3口氣井帶壓作業(yè)完成，施工過程順利，同時驗證了不壓井（帶壓）技術(shù)在蘇東氣田是可行的。

2.2.1 不壓井（帶壓）作業(yè)設(shè)備安全、可靠 卡瓦系統(tǒng)的安全性和可靠性，卡瓦利用液缸進行卡緊操作和控制鎖緊，4塊卡瓦牙合成一個圓環(huán)狀，卡瓦的可靠性和安全性更高，并且適用性更強。

整個裝置的安全性和可靠性，在游動卡瓦和固定卡瓦的控制中設(shè)有互鎖安全裝置，在工作過程中，不允許同時打開，只有在人為控制下才能同時打開，保證了在操作失誤時游動卡瓦和固定卡瓦不能同時開啟，避免了管串沖出氣井的事故發(fā)生?；钊麠U上下運行中如突然停止工作，能在任何行程位置實現(xiàn)自鎖?？刂破脚_上設(shè)有各種壓力表，可隨時監(jiān)控各環(huán)節(jié)的工作壓力情況。

2.2.2 不壓井（帶壓）作業(yè)技術(shù)時效性高，對地層無污染 通過與壓井作業(yè)進行對比，不壓井作業(yè)有以下優(yōu)點：（1）無需使用壓井液壓井就可以實施井下作業(yè)；（2）不破壞地層，壓井液密度相對是壓井液密度一般都比井底壓力要高出7%～14%，容易破壞地層，發(fā)生“水鎖”現(xiàn)象，降低油氣產(chǎn)量；（3）節(jié)省時間和費用，無需花費大量拉運壓井液、處理壓井液和卡車的拉運時間；（4）減少環(huán)境污染，很好的保護環(huán)境，無需擔(dān)心常規(guī)壓井作業(yè)時壓井液外溢造成的環(huán)境污染；（5）更快、更高效，通常情況下，3個人就可以完成整套設(shè)備的連接、安裝工作。

3 施工過程中的安全注意事項

（1）將工具串下入環(huán)形防噴器和全封閘板防噴器之間后，舉升機要施加一個合適的下推力，以避免管柱彎曲。

（2）每次需開啟或關(guān)閉閘板防噴器時要打開放壓/平衡四通上相應(yīng)的旋塞閥和井口四通上相應(yīng)的閘門來平衡井內(nèi)壓力與環(huán)形防噴器和閘板防噴器空間的壓力。

（3）當(dāng)管柱重量足以抵消井壓施加在油管橫截面上的作用力時，可用修井機下入管柱。

（4）在施工中遇到井內(nèi)有結(jié)冰現(xiàn)象，對起下管柱、導(dǎo)入懸掛器都有影響，此類作業(yè)前應(yīng)注醇解冰。

（5）懸掛器壓帽在導(dǎo)入過程中很容易移位造成懸掛器座封不了。

（6）帶壓起管柱必須有準確的井下管柱結(jié)構(gòu)、尺寸做為保障。

4 結(jié)論與認識

（1）采用不壓井作業(yè)技術(shù)，可以更好的保持原始地層壓力，增加油氣層的的產(chǎn)出能力，提高油氣田采出程度，降低作業(yè)風(fēng)險，改善作業(yè)環(huán)境，實現(xiàn)快速、安全生產(chǎn)和清潔文明施工，減少壓井或多次重復(fù)壓井等工序的作業(yè)成本，解決了常規(guī)修井作業(yè)中容易將井壓死及作業(yè)后排液周期長的工藝難題，對油氣層保護及安全環(huán)保具有重大意義。

（2）不壓井（帶壓）作業(yè)配套工藝，油管內(nèi)部壓力和環(huán)空壓力控制是實施作業(yè)的關(guān)鍵，決定著不壓井（帶壓）作業(yè)能否成功。

[1] 柴辛，李云鵬，劉鐵建，等.國內(nèi)帶壓作業(yè)技術(shù)及應(yīng)用狀況[J] .石油礦場機械，2005，34（5）：31-33.

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TE357

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1673-5285（2012）07-0107-03

2012－05-14