不壓井修井作業技術在蘇東氣田的應用評價

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）

不壓井修井作業技術在蘇東氣田的應用評價

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

帶壓作業技術；蘇東氣田；不壓井設備

蘇里格氣田是一個地質條件非常復雜的低壓、低滲透、低豐度巖性氣藏,單井產量低,地層壓力下降快，同時蘇東氣井采用井下節流，隨著氣井數量增多，井筒隱患井數量增加，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、不壓井而強行作業的一種方法，實施起下管桿、井筒修理及增產措施的井下作業技術，可以實現對儲層的零傷害。

1 不壓井作業技術原理及關鍵技術

1.1 不壓井裝置介紹

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

1.2 不壓井工藝技術原理

依靠修井機、不壓井作業輔助機和管柱內可回收式橋塞或堵塞器的相互配合來實現負壓環境下的起下管柱作業。管柱內的壓力靠可回收式橋塞或堵塞器來控制、密封；不壓井作業輔助機的防噴器組控制油套環形空間的壓力。起下管柱過程中，在管柱的自重低于井內壓力時，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，靠井內壓力的舉升作用將井內管柱起出；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，將管柱下入井內至管柱的自重大于井內壓力為止。起下管柱過程中，在管柱的自重高于井內壓力時，用移動重力卡瓦和固定重力卡瓦進行作業，以防止管柱落入井內，用修井機的提升系統起下管柱。

1.3 關鍵技術介紹

1.3.1 環空壓力控制 不壓井（帶壓）作業技術主要包括三大技術核心：油管內部壓力控制；環空壓力控制；防止管柱上竄。

1.3.2 環空壓力控制 通過油管內堵塞后，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空壓力（見圖2）。

1.3.3 防止管柱上竄 游動系統安裝有游動卡瓦，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，當游動卡瓦張開時用以夾緊油管。

2 不壓井（帶壓）作業技術現場應用

不壓井（帶壓）作業首次在蘇東氣田試驗，因此選井原則從簡單到復雜，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，蘇東B井、蘇東C井不壓井起管柱更換為連續油管作業。通過對比分析3口氣井的井下管柱結構，蘇東A井井下結構相對較復雜，井筒內有節流器（1900 m）以及水力錨、封隔器（2980 m），具體管柱結構如下表：

2.1 蘇東A井現場實施情況及效果評價

2.1.1 電纜作業進行油管內封堵 現場關井油壓7.09 MPa、套壓8.12 MPa，在采氣樹上安裝電纜作業防噴立管和電纜防噴器,連接下井工具。下入Φ48×800 mm通徑規通油管內徑，現場通井數據顯示節流器在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、不壓井作業設備 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。總高6.15 m。

不壓井設備就位，在防噴器組上面安裝240K型不壓井作業設備，并固定牢固，設備總高5.3 m。

2.1.3 帶壓起出封堵以上油管及工具串 利用不壓井作業設備帶壓上起橋塞封堵油管，當安全接頭（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，導出工具串，關閉工作上閘板，平衡壓力后打開工作下閘板。不拆卸管柱繼續上起工具串。當工具串尾部位于安全防噴器組全封閘板以上時，關閉全封閘板，泄壓后打開工作防噴器組上閘板，拆卸管串。

表2 氣井基本數據表

2.1.4 下新完井管柱，拆卸井口設備 氣井需要下入連續油管改變氣井生產狀況，因此留井管柱結構為：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DXKQ（B）-65/70采氣樹。

2.2 不壓井（帶壓）作業技術效果評價

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

2.2.1 不壓井（帶壓）作業設備安全、可靠 卡瓦系統的安全性和可靠性，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生。活塞桿上下運行中如突然停止工作，能在任何行程位置實現自鎖。控制平臺上設有各種壓力表，可隨時監控各環節的工作壓力情況。

2.2.2 不壓井（帶壓）作業技術時效性高，對地層無污染 通過與壓井作業進行對比，不壓井作業有以下優點：（1）無需使用壓井液壓井就可以實施井下作業；（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，發生“水鎖”現象，降低油氣產量；（3）節省時間和費用，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）減少環境污染，很好的保護環境，無需擔心常規壓井作業時壓井液外溢造成的環境污染；（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）每次需開啟或關閉閘板防噴器時要打開放壓/平衡四通上相應的旋塞閥和井口四通上相應的閘門來平衡井內壓力與環形防噴器和閘板防噴器空間的壓力。

（3）當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）在施工中遇到井內有結冰現象，對起下管柱、導入懸掛器都有影響，此類作業前應注醇解冰。

（5）懸掛器壓帽在導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構、尺寸做為保障。

4 結論與認識

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

（2）不壓井（帶壓）作業配套工藝，油管內部壓力和環空壓力控制是實施作業的關鍵，決定著不壓井（帶壓）作業能否成功。

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TE357

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1673-5285（2012）07-0107-03

2012－05-14