油井不壓井作業(yè)技術(shù)研究

黑龍江 蘇春雨

油井不壓井作業(yè)技術(shù)研究

黑龍江 蘇春雨

機(jī)械采油井在進(jìn)行檢泵作業(yè)起下過程中，經(jīng)常會(huì)遇到油井地層壓力較高，井液從井中噴出，影響作業(yè)工人安全、高效、保質(zhì)的施工，同時(shí)污染自然環(huán)境的問題。為了防止井液從井中噴出，一般采用泥漿壓井作業(yè)。泥漿壓井不但費(fèi)用較高，而且會(huì)污染油層，還會(huì)污染自然環(huán)境。本文的主要內(nèi)容是介紹一套機(jī)采井不壓井環(huán)保作業(yè)技術(shù)，該技術(shù)在機(jī)械采油井進(jìn)行檢泵作業(yè)起下過程中，能防止井液從井中噴出，為不壓井環(huán)保作業(yè)提供技術(shù)支持。

不壓井；環(huán)保作業(yè)；井噴；抽油機(jī)

1 技術(shù)現(xiàn)狀

薩北油田已進(jìn)入高含水開采后期，主力儲(chǔ)層普遍含水較高，低滲油藏注入能力長(zhǎng)期低于生產(chǎn)能力，注采難以平衡，地層壓力不斷下降，形成大批低壓井層；同時(shí)，層間動(dòng)用差異進(jìn)一步加大，同井內(nèi)高壓層和低壓層交互存在，壓井過程中，對(duì)低壓層的污染難以避免。由于壓井液對(duì)儲(chǔ)層的倒灌污染，造成作業(yè)后恢復(fù)周期變長(zhǎng)甚至無法恢復(fù)，產(chǎn)量損失問題日益嚴(yán)重。另外，隨著聚合物驅(qū)采油工藝的應(yīng)用，油井作業(yè)施工井噴現(xiàn)象有所增加，其中尤以聚合物驅(qū)油井的情況最為嚴(yán)重。究其原因，一是由于聚合物的注入使采出液的粘度增大，造成抽油機(jī)井不壓井工具失效；二是聚合物驅(qū)采油井油層壓力高，噴勢(shì)大，使得抽油機(jī)井井噴現(xiàn)象明顯比水驅(qū)井增加。

2 技術(shù)措施

井下丟手開關(guān)工藝由不壓井作業(yè)開關(guān)、篩管與丟手封隔器組成，其工藝管柱結(jié)構(gòu)可起到不壓井環(huán)保作業(yè)的作用。該工具可用于抽油機(jī)井、電泵井和螺桿泵井的不壓井環(huán)保起下作業(yè)。

丟手封隔器、不壓井作業(yè)開關(guān)和篩管依次連接，按照丟手方案要求下到油層頂界丟手部位，進(jìn)行磁性定位合格后，在井口從油管打壓15MPa，丟手封隔器的錨定機(jī)構(gòu)將丟手管柱錨定在套管上，同時(shí)丟手封隔器的膠筒坐封封隔油套環(huán)形空間。將壓力釋放后再次從油管打壓18MPa，不壓井開關(guān)在壓力的作用下剪斷銷釘，這時(shí)壓力有所下降。表明開關(guān)已經(jīng)關(guān)閉。在井口上提油管約為管柱負(fù)荷，在井口正轉(zhuǎn)油管丟手。丟手完成后上提起出丟手管柱。按方案設(shè)計(jì)要求下入采油舉升管柱，采油管柱完成后再從油套環(huán)形空間打壓15MPa，將不壓井開關(guān)打開，即可進(jìn)行正常的采油生產(chǎn)。當(dāng)油井進(jìn)行洗井時(shí)，一般來水在4MPa左右，不壓井開關(guān)不會(huì)關(guān)閉。同時(shí)還能防止洗井水浸入油層，起到洗井不壓油層的作用。當(dāng)需要進(jìn)行起下泵作業(yè)時(shí)，可在井口油套環(huán)形空間打壓，將不壓井開關(guān)關(guān)閉，即可進(jìn)行不壓井環(huán)保作業(yè)。作業(yè)完成后再從井口油套環(huán)形空間打壓，將不壓井開關(guān)打開，即可進(jìn)行正常采油生產(chǎn)。

不壓井作業(yè)開關(guān)：不壓井作業(yè)開關(guān)由上下接頭、單流閥、捅桿、不壓井開關(guān)、活塞、滑套、滑塊、長(zhǎng)短滑道、彈簧等部件構(gòu)成。其工作原理是：當(dāng)下丟手管柱作業(yè)時(shí)，開關(guān)處于打開狀態(tài)，滑塊處于短滑道內(nèi)，單流閥球關(guān)閉。當(dāng)打壓15MPa坐封丟手封隔器時(shí)，活塞銷釘不剪斷，當(dāng)壓力達(dá)到18MPa時(shí)活塞銷釘被剪斷，活塞下行帶動(dòng)滑套滑塊一起壓縮彈簧下行到下滑道的下部，并有壓力下降的顯示。當(dāng)從油管釋放壓力后，滑套、滑塊在復(fù)位彈簧及井底壓力的作用下，帶著開關(guān)和活塞一起上行，開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，滑塊處于長(zhǎng)滑道內(nèi)，捅桿將單流閥球頂起。當(dāng)丟手、下泵完成后，在井口從油套環(huán)形空間打壓15MPa，在壓力的作用下，活塞下行帶動(dòng)滑套滑塊一起壓縮彈簧下行到下滑道的下部，并有壓力下降的顯示。當(dāng)從油管釋放壓力后，滑套、滑塊在復(fù)位彈簧及井底壓力的作用下，帶著開關(guān)和活塞一起上行，開關(guān)處于打開狀態(tài)，滑塊處于短滑道內(nèi)，即可正常生產(chǎn)。當(dāng)油井進(jìn)行洗井時(shí)，一般來水在4MPa左右，不壓井開關(guān)不會(huì)關(guān)閉。同時(shí)還能防止洗井水浸入油層，起到洗井不壓油層的作用。當(dāng)需要進(jìn)行起下泵作業(yè)時(shí)，可在井口油套環(huán)形空間打壓，將不壓井開關(guān)關(guān)閉，即可進(jìn)行不壓井環(huán)保作業(yè)。作業(yè)完成后再從井口油套環(huán)形空間打壓，將不壓井開關(guān)打開，即可進(jìn)行正常采油生產(chǎn)。

強(qiáng)制解封丟手封隔器：該封隔器是由上下接頭、丟手機(jī)構(gòu)、打撈頭、錐體、卡瓦、活塞、上下卡簧、膠筒、坐封、解封銷釘?shù)葮?gòu)成。其工作原理是：當(dāng)按照設(shè)計(jì)要求把該封隔器下入預(yù)定深度后，在井口油管打壓15MPa。在壓力作用下，該封隔器的壓縮活塞剪斷坐封剪釘帶著卡簧一起上行，壓縮封隔器的膠筒。膠筒在壓力作用下變粗，封隔油套環(huán)形空間。卡簧卡在卡簧座上，使壓縮活塞不能退回。保證膠筒在油管放掉壓力后仍能封隔油套環(huán)形空間。同時(shí)，該封隔器的錐體也在壓力的作用下，剪斷剪釘下行。雙向卡瓦在錐體斜面的楔入力的作用下伸出卡在套管的內(nèi)壁上，錐體下部的卡簧座卡在卡簧上，使錐體不會(huì)退出。丟手封隔器釋放完畢后，在井口投球，打壓丟手。當(dāng)解封打撈該丟手管柱時(shí)，下入接有打撈矛的打撈管柱，當(dāng)打撈矛矛爪與封隔器上的錐體的絲扣接觸時(shí)，矛爪遇阻上行并在管柱重量的作用下被迫內(nèi)收，進(jìn)入錐體的絲扣內(nèi)。然后上提管柱，打撈矛錐體上行，撐開矛爪卡牢在封隔器錐體的絲扣內(nèi)，使封隔器錐體隨管柱一起上行，剪斷解封剪釘。卡瓦在錐體燕尾槽的作用下，強(qiáng)行回收解卡。

3 總結(jié)

（1）該不壓井環(huán)保作業(yè)工藝技術(shù)可以有效控制井液從井口噴出，避免油層污染，具有良好的應(yīng)用前景。

（2）該項(xiàng)工藝技術(shù)不但可以滿足不壓井環(huán)保作業(yè)，而且可以滿足過環(huán)空測(cè)試需要，填補(bǔ)了現(xiàn)有不壓井工藝技術(shù)無法測(cè)試的技術(shù)空白。

（3）為提高機(jī)采井的整體經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)不斷研制配套的不壓井工藝技術(shù)，解決或緩解不壓井工具損壞與作業(yè)井噴問題。

[1]崔海清.工程機(jī)械手冊(cè).石油工業(yè)出版社，1995.

（編輯 劉麗娜）

（作者單位：大慶油田第三采油廠）