油井不壓井作業技術研究

黑龍江 蘇春雨

油井不壓井作業技術研究

黑龍江 蘇春雨

機械采油井在進行檢泵作業起下過程中，經常會遇到油井地層壓力較高，井液從井中噴出，影響作業工人安全、高效、保質的施工，同時污染自然環境的問題。為了防止井液從井中噴出，一般采用泥漿壓井作業。泥漿壓井不但費用較高，而且會污染油層，還會污染自然環境。本文的主要內容是介紹一套機采井不壓井環保作業技術，該技術在機械采油井進行檢泵作業起下過程中，能防止井液從井中噴出，為不壓井環保作業提供技術支持。

不壓井；環保作業；井噴；抽油機

1 技術現狀

薩北油田已進入高含水開采后期，主力儲層普遍含水較高，低滲油藏注入能力長期低于生產能力，注采難以平衡，地層壓力不斷下降，形成大批低壓井層；同時，層間動用差異進一步加大，同井內高壓層和低壓層交互存在，壓井過程中，對低壓層的污染難以避免。由于壓井液對儲層的倒灌污染，造成作業后恢復周期變長甚至無法恢復，產量損失問題日益嚴重。另外，隨著聚合物驅采油工藝的應用，油井作業施工井噴現象有所增加，其中尤以聚合物驅油井的情況最為嚴重。究其原因，一是由于聚合物的注入使采出液的粘度增大，造成抽油機井不壓井工具失效；二是聚合物驅采油井油層壓力高，噴勢大，使得抽油機井井噴現象明顯比水驅井增加。

2 技術措施

井下丟手開關工藝由不壓井作業開關、篩管與丟手封隔器組成，其工藝管柱結構可起到不壓井環保作業的作用。該工具可用于抽油機井、電泵井和螺桿泵井的不壓井環保起下作業。

丟手封隔器、不壓井作業開關和篩管依次連接，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構將丟手管柱錨定在套管上，同時丟手封隔器的膠筒坐封封隔油套環形空間。將壓力釋放后再次從油管打壓18MPa，不壓井開關在壓力的作用下剪斷銷釘，這時壓力有所下降。表明開關已經關閉。在井口上提油管約為管柱負荷，在井口正轉油管丟手。丟手完成后上提起出丟手管柱。按方案設計要求下入采油舉升管柱，采油管柱完成后再從油套環形空間打壓15MPa，將不壓井開關打開，即可進行正常的采油生產。當油井進行洗井時，一般來水在4MPa左右，不壓井開關不會關閉。同時還能防止洗井水浸入油層，起到洗井不壓油層的作用。當需要進行起下泵作業時，可在井口油套環形空間打壓，將不壓井開關關閉，即可進行不壓井環保作業。作業完成后再從井口油套環形空間打壓，將不壓井開關打開，即可進行正常采油生產。

不壓井作業開關：不壓井作業開關由上下接頭、單流閥、捅桿、不壓井開關、活塞、滑套、滑塊、長短滑道、彈簧等部件構成。其工作原理是：當下丟手管柱作業時，開關處于打開狀態，滑塊處于短滑道內，單流閥球關閉。當打壓15MPa坐封丟手封隔器時，活塞銷釘不剪斷，當壓力達到18MPa時活塞銷釘被剪斷，活塞下行帶動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。當從油管釋放壓力后，滑套、滑塊在復位彈簧及井底壓力的作用下，帶著開關和活塞一起上行，開關處于關閉狀態，滑塊處于長滑道內，捅桿將單流閥球頂起。當丟手、下泵完成后，在井口從油套環形空間打壓15MPa，在壓力的作用下，活塞下行帶動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。當從油管釋放壓力后，滑套、滑塊在復位彈簧及井底壓力的作用下，帶著開關和活塞一起上行，開關處于打開狀態，滑塊處于短滑道內，即可正常生產。當油井進行洗井時，一般來水在4MPa左右，不壓井開關不會關閉。同時還能防止洗井水浸入油層，起到洗井不壓油層的作用。當需要進行起下泵作業時，可在井口油套環形空間打壓，將不壓井開關關閉，即可進行不壓井環保作業。作業完成后再從井口油套環形空間打壓，將不壓井開關打開，即可進行正常采油生產。

強制解封丟手封隔器：該封隔器是由上下接頭、丟手機構、打撈頭、錐體、卡瓦、活塞、上下卡簧、膠筒、坐封、解封銷釘等構成。其工作原理是：當按照設計要求把該封隔器下入預定深度后，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形空間。同時，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壁上，錐體下部的卡簧座卡在卡簧上，使錐體不會退出。丟手封隔器釋放完畢后，在井口投球，打壓丟手。當解封打撈該丟手管柱時，下入接有打撈矛的打撈管柱，當打撈矛矛爪與封隔器上的錐體的絲扣接觸時，矛爪遇阻上行并在管柱重量的作用下被迫內收，進入錐體的絲扣內。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，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，強行回收解卡。

3 總結

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

（2）該項工藝技術不但可以滿足不壓井環保作業，而且可以滿足過環空測試需要，填補了現有不壓井工藝技術無法測試的技術空白。

（3）為提高機采井的整體經濟效益，應不斷研制配套的不壓井工藝技術，解決或緩解不壓井工具損壞與作業井噴問題。

[1]崔海清.工程機械手冊.石油工業出版社，1995.

（編輯 劉麗娜）

（作者單位：大慶油田第三采油廠）