油水井封堵管柱的研究與應用

摘 要：對于油水井封堵管的應用，封堵的風險較大，經常會出現堵劑返吐的現象，本文通過傳統油水井封堵施工進行改進，運用插管對油水井管柱進行封堵，有效避免了封堵劑返吐，在一定程度上降低施工成本，保證了油水井封堵管柱的施工安全。

關鍵詞：油水井；封堵管柱；施工安全；

中圖分類號：TE358 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-05-00-01

前言

為了提高油水井管柱封堵施工的安全性，國外業內人士也對油水井的封堵管柱做出改進，但是在實際施工過程中還存在耐溫、耐壓程度較差等等問題。因此，應當加強對油水井封堵管柱的研究，以確保施工的安全。

一、傳統油水井封堵管柱的應用

傳統的油水井封堵管柱是用水泥漿進行封堵，在施工前對油水井的封堵情況進行驗證，通常采用：管柱的底部連接一個48毫米的圓形底座，并在管柱位置向管柱投入一個50毫米圓形鋼球，然后用泵車向油水井的管柱內加壓，來檢驗封堵的密封性。如果試壓成功，則將圓球取出，進行下一項工程的檢驗。但是，這種檢驗方式還存在一定的缺陷：首先，在施工現場占用大量的時間洗球。其次，當地層能量存在不足，并且油水井的封堵管柱有漏失的現象，需要動用兩臺泵車，造成大量資源浪費。最后，對于不能洗出鋼球的油水井，只能將檢驗過的管柱取出然后下入油水井，這樣不僅不能保證油水井封堵管柱的密封性，還加大了工作量，加大成本消耗。

二、油水井封堵管柱的改進

對于傳統油水井封堵管柱在使用中出現的問題，采用插管式封堵對其進行改造。首先在坐封管柱下井之后，將油水井封堵管柱下到指定位置，對油管投球進行打壓，這樣在加壓的作用下，使插管橋塞實現密封。然后再繼續加壓，將封堵的插管橋塞拉桿拉斷，這樣就可以將坐封管柱起出。其次再將擠注管柱下入井內，到達指定位置后，將擠注管柱插入插管橋塞內部，然后再打開橋塞注灰，對管柱進行擠注工作。由于上提插管能夠強制停止橋塞注灰，因此，在擠注工作完成之后，立即將插管上提并取出擠注管柱，可以防止封堵劑溢出。如果要將油水井進行永久密封，那么插管橋塞可以留在油水井中，必要時可以將鉆塞管柱下入油水井中鉆除插管橋塞。

三、相關工具的設計

其一，為了保證插管橋塞容易鉆除，要最大限度地縮短橋塞的長度。將坐封管柱設計在插管橋塞內部，把管柱橋塞丟手設計成獨立的工具，實現橋塞的坐封。并且這種設計可以重復使用，在一定程度上減低成本。其設計原理主要是將丟手坐封與橋塞的丟手拉桿連接在一起，當坐封施工時，對油管投球進行打壓，然后運用液體的壓力產生推力，推動丟手坐封的雙極活塞。這種推力能夠將橋塞張開，造成膠桶出現膨脹狀態，進而實現坐封。在這種打壓狀態下繼續升壓，那么雙極活塞繼續向下移動，破壞坐封工具與橋塞的連接狀態，把分離開的橋塞留在油水井底部，實現丟手。最后將坐封工具取出的同時，給橋塞留出一定空間，為下一步的施工做準備。這種設計能夠承受110℃的高溫，承受50MPa的壓力，坐封達到210mm。

其二，可鉆除的插管橋塞主要由瞄定、滑套開關與放肩突三部分機構組成。通過橋塞配合專業的坐封工具下入油水井內，當坐封工具被取出后，插入封堵管柱，同時滑套開關被打開，當封堵管柱拔出后，相應的滑套開關被關閉。這種設計能夠耐溫120℃以上，承受45MPa的壓力，坐封壓力以及丟手壓力分別能夠達到16MPa和20MPa的壓力。

其三，對油水井進行封堵時，運用插管設計對管柱進行封堵，能夠防止加入封堵劑時返吐，在插管橋塞內設計了滑套開關，滑套開關受插管工具的控制。當插管工具進入管柱的橋塞內時，打開滑套開關，這樣連通了油水井中的油管與橋塞通道，可是實施擠注工作。當插管工具在橋塞內取出時，關閉了油管開關，堵塞油水井中的油管與橋塞通道，防止封堵劑返吐。其設計原理主要是將插管工具與扶正器相連接，進而形成擠注管柱。當橋塞內部有插管進入時，插管能夠將橋塞的開關推到制定位置，形成打開的狀態，這時連通了油水井中的油管與橋塞通道，可以進行擠注工作；當插管上提移出橋塞時，關閉了油管開關，堵塞油水井中的油管與橋塞通道，能夠防止封堵劑返吐。其插管工具的主要構造如圖1所示：

四、油水井封堵管柱施工注意事項

通過多年的施工實踐經驗總結出，施工之前應當觀察地層深度、堵劑等地層特征，選擇合適的施工方案；按照規定的操作程序對油水井內的狀況進行勘察，以實現管柱封堵的可行性；按照管柱的不同規格進行施工前的試壓，對管柱的狀況進行檢測，保證施工的安全；對于地層有破裂的情況，應當對封堵層進行試擠；對管柱底部投入鋼球對其試壓，以確保油管質量；對油層之間進行檢驗，適當調整有管柱封堵的深度；按照要求控制下入管柱的速度，以確保符合施工要求的質量；油水井的封堵管柱下入制定位置后，用符合條件的水泥車對密封性進行檢驗，確保密封情況，對堵劑用量進行調整；按照指定程序進行鉆塞檢查，以減少水泥環中的殘留；在施工時對地表的管線、井口等情況進行勘察，如果發現異常應當及時采取相應的解決對策，降低事故發生率。

五、總結

在油水井的封堵施工效果來看，針對油水井的特殊情況，制定相應的施工措施，運用插管對管柱進行封堵，大大提高了施工效率。這種油水井的管柱裝置能夠滿足油水井封堵施工的要求，并且這種設計結構比較簡單，操作方便可靠，證明了油水井封堵改進后的可行性。因此，油水井封堵管柱的應用，在一定程度上保證了油水井封堵管柱工程的安全，有效地降低成本，減少了工人施工量，對油水井封堵管柱的施工具有可靠的借鑒價值。

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