不壓井作業配套工藝技術研究與應用

摘 要：不壓井作業是近年來集團公司及中原油田大力推行的一種新的作業方式，利用不壓井作業裝備和配套堵塞工具，在不壓井狀態下進行修井作業。文南油田針對不壓井作業存在的施工難題，重點圍繞不壓井堵塞工藝展開技術攻關，研制和改進了多項堵塞工具，較好地滿足了不壓井作業需要，充分發揮了不壓井作業施工優勢。

關鍵詞：不壓井作業；常規作業；溢流；堵塞工具；不壓井設備；投堵

中圖分類號：TE358 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）27-0054-02

1 文南油田不壓井作業概況

1.1 文南油田地質、生產特點

文南油田屬于高溫、高壓、高氣油比、低滲透、復雜斷塊油氣藏。層間矛盾大，作業施工時加大了儲層保護和井控安全保障的難度。如文88注氣區及砂三中段，油氣比高，壓井成功率低，施工難度大，風險高，“不壓就噴，一壓就漏”的現象普遍存在。

溢流井、間噴井常規作業，往往采取壓井方式施工。壓井過程及壓井狀態下施工，不可避免地會造成部分壓井液進入地層，造成地層傷害，滲透率降低，影響油氣生產。冒噴施工又會造成壞境污染、增加安全隱患、職工身心健康受到傷害。

壓井作業造成油井不同程度的產量損失，部分井甚至壓井后造成儲層永久傷害。同時壓井作業造成特車費用及壓井液等入井材料費用增加，作業成本升高，排液周期延長，僅2009年油井作業因壓井造成油井產量較大幅度下降的有14 口井，初期影響日產油量35 t，年累計影響油量2 259 t。

文南油田注水壓力較高，水井作業施工上修前需放溢流降壓，以滿足常規作業需要。由于高壓低滲、層間矛盾復雜，水井作業施工前放壓周期較長，注入水大量排出，嚴重影響注水效率和效益；加上注水時與放壓后地層壓差過大，造成地層與井筒應力變化過大，帶來地層蠕動、坍塌、出砂、滲透率降低及油層套管損傷等不利影響，造成井況變差。

1.2 不壓井作業的優勢

不壓井作業是近年來集團公司及中原油田大力推行的一種新的作業方式，與常規作業相比主要有以下優勢：

①不壓井施工，既減少了壓井液的使用，降低了作業費用，又較好地保護了油氣層不受污染。

②水井不壓井施工，可減少注入水作業前的放壓水量，減少因施工放壓帶來的地層壓力波動及產量影響。

③不壓井作業設備具有防噴、防頂、加壓起下的功能，在鉆頂塞及處理復雜井況時，具有安全防護優勢，同時改善了工作環境。

隨著油田勘探開發技術的進步及油層開發向精細管理方向的發展，對儲層保護、地面環境保護、實現清潔生產的要求越來越高，降本增效、安全施工尤為突顯重要，不壓井作業技術較好地解決了上述問題。

2 文南油田不壓井作業技術的創新與發展

文南油田針對不壓井作業存在的施工難題，重點圍繞不壓井堵塞工藝展開技術攻關，制定相應的改進措施。

①針對施工管柱或原井管柱投球驗管后的堵塞難題，改進堵塞工具，在堵塞器下端加裝驗管鋼球，滿足了驗管與投堵一次操作的施工要求。

②針對水井完井管柱及下泵管柱尾管堵塞難題，在工具內加裝調質鋁板，研制配套了鋁塞喇叭口、內堵塞鋁塞等堵塞工具。

③針對酸化、擠堵、注灰等管柱堵塞后無法滿足下步施工工藝要求的配套難題，改進堵塞閥座功能，研制配套了多功能堵塞球座。

④針對帶壓起下抽油桿動密封防噴難題，采取邊放壓邊起鉆方式，研制配套了抽油桿防噴裝置。

⑤針對換井口過程中的套管防噴問題，研制了套管堵塞器、換井口專用封隔器。

⑥為滿足特殊施工管柱既需防噴又要保證內通徑的需要，研制了可撈式堵塞器。

⑦為解決了管柱堵塞后自動平衡內外壓差進行管柱保護，又能滿足管柱建立正循環沖洗的施工要求，在堵塞閥座上加工平衡泄壓孔，研制了自溢式防噴單流閥。

⑧利用井內液柱壓力驅動坐封井筒原理，研制了撞擊式堵塞器，解決了管柱結蠟、結垢嚴重的管柱堵塞問題。

⑨研制改進了油管清蠟裝置，利用液動驅動進行三級清蠟、擴眼，保證了投堵器的順利入井。

⑩研制了與閘板防噴器的防噴閘板互換的電纜防噴閘板，并加裝了電纜居中導向裝置，解決了不壓井作業裝置無法進行電纜測試、射孔防噴的施工難題。

{11}研制了雙向洗井閥，既滿足起下鉆防噴、自動平衡管柱內外壓差的要求，又具有正反洗井通道，解決了堵塞管柱無法同時滿足正、反循環和防噴的施工難題。

{12}研制了沉儲式防垢管和割縫內過濾管，解決了垢片及碎膠皮對堵塞工具的影響，保證了堵塞工具的正常開啟和關閉。

{13}研制了簡易27/8\"、31/2\"油管防頂安全卡子，利用升降液缸，配合游動防頂卡瓦及環形防噴器，帶壓導起堵塞工具，解決了不壓井設備使用防頂卡瓦時無法帶壓旋轉卸扣的問題。

通過對配套堵塞工具的不斷創新與改進，解決了不壓井施工中遇到的難題，較好的滿足了不同工況下的管柱堵塞需要，自2009年10月～2012年底，帶壓作業施工153 口，全部實現了安全無污染施工。

3 不壓井作業配套技術的應用情況

3.1 不壓井作業配套技術的推廣應用

管柱堵塞技術配套是否完善，決定著不壓井作業施工能否成功開展，它直接影響和制約著不壓井作業工藝的推廣應用和發展。

隨著不壓井配套工具的不斷完善和施工技術的不斷提高，充分利用開發配套的堵塞工具，較好的解決了不同管柱堵塞的施工難題，使不壓井施工工藝不斷發展，工作量逐年增加，且施工風險較大的高氣液比油井作業的比例大幅上升。

3.2 拓展不壓井配套堵塞技術在常規作業施工中的推廣

應用

我廠在積極利用不壓井設備開展不壓井作業施工的同時，為彌補不壓井設備的不足，加快生產節奏，大力推行不壓井堵塞技術在常規作業隊施工中的推廣應用，針對井內壓力不高、施工風險不大的溢流井、間噴井，在采取防頂措施的情況下，配套防噴、內堵塞工具實施不壓井作業施工，較好的改善了施工環境，降低了施工成本，拓展了我廠研制、配套的不壓井配套工具的防噴作用，解決了常規作業隊在大溢流、高氣液比等施工的防噴難題。

4 應用效果分析

文南油田大力推行不壓井作業施工工藝，積極開展不壓井配套技術研究，并把研制、改進的不壓井配套工具及時應用到不壓井作業隊伍和常規作業隊伍的不壓井作業施工中。

2012年度實行不壓井作業60 井次（其中油井施工45 井次、水井施工15 井次），常規隊伍實行不壓井作業54 井次（其中油井施工9井次、水井施工45井次）。施工過程中套管生產增油

1 215 t、減少壓井液使用3 990 m3，減少壓井特車費用45.2萬元，減少水井溢流量的排放量6.75×104 m3，年降本增效合計

1 219.22萬元。

在降本增效的同時，實行不壓井作業施工，較好的保護了油氣層不受污染，避免了因壓井造成的產量損失；縮短了水井放壓周期，減少了放壓對注水開發效果的影響，為油田生產精細管理、高效益開發提供了保障。

參考文獻：

[1] Forest Gray.油氣開采[M].北京：石油工業出版社，2009.

[2] 徐同臺.井下作業工程師手冊保護油氣層技術[M].北京：石油工業出版社，2011.