馬莉華(大港油田井下作業第四修井分公司技術辦,天津 300000)
井下作業油管上竄的原因分析及預防對策
馬莉華(大港油田井下作業第四修井分公司技術辦,天津 300000)
油田井下作業存在著很多的安全隱患及其危險性,而井下作業時油管上竄現象可謂是油田開采中的一項常見故障,需要引起足夠的重視,并找到其發生的原因,這樣才能進行有效的預防,以減少井噴等等安全事故的發生,達到有效防治、安全生產的目的。
井下作業;油管上竄;原因;分析;預防;對策
我國的石油開采通常為了實現防砂、分層注水等等工藝技術,就會采用封隔器來對其進行隔離,但因為我國有很多的油井已經進入了老齡化階段,其高壓區比較多,注采已經產生了嚴重的失衡,如果在這種狀況下直接打開封閉層,難免會使油井出現井液涌入井筒的狀況,也就是溢流現象的發生,而當采用井控關井程序加以制止時又會帶來油管上竄的隱患,如果處理不及時,井噴事件隨時都有可能發生,將會給油田帶來不可估量的損失。
油田為了達到分層注水、采油、防砂的目的,而會對油井采用多種封隔器及多種工藝措施來進行處理,不同的油井形成油管上竄的原因也各不相同,具體來講:
1.1 封隔器膠筒不回縮
封隔器在油井內所起的作用就是密封油套環空,當封隔器膠筒被送入井內時,就會緊貼在井管壁上,形成密封環空,因為長期居于油管內,在管柱壓力及井液壓力的雙重作用下,會發生變形,當需要打撈出封隔器時,即使沒有了壓力,膠筒也無法還原到初始的狀態,這也是形成油管上竄的一個因素。
1.2 井筒產生壓差
井口壓力也是井下作業油管上竄的一個原因,因為地層壓力會使井內產生壓差,而油田往往會用封隔器來對井內壓力進行封隔,這時就會形成地層壓力大,注采不平衡,繼而形成高壓區,當高壓區的壓力上升到一定程度以后,就會對封隔器帶來一股往上頂的力量,當這股力量大于井液的重量,并且克服管壁的摩擦力以后,就會形成油管的上竄。
1.3 密封狀態的形成
密封狀態的形成有兩個方面,一個是自身封存管柱,另一個是因為井下的地層砂等物的堵塞作用,這兩個方面都會使封隔器與套管形成密封狀態,當封隔器的膠筒處于膨脹狀態時,因為沒有地方可以讓其泄壓,隨時都有可能使油管上竄。
任何危險的發生都不是偶然的,也不是突然的,它都會有一定的現象作為征兆,如果能準確了解油管上竄前的征兆,就能為避免其上竄創造條件。通常情況下油管上竄前可以在指重表上看到明顯的數字,因為表上的數字正是井下壓力與油管頂力的顯示,當頂力過大時,就會產生油管的上竄,所以一定要保證指重表的正常工作,及時進行校對與維護;另外,還可以通過管柱并結合現場的實際情況,經過仔細的觀察與分析來進行油管是否上竄的判斷。
3.1 從最基礎做起
在我國的油田開采中,對于高壓油層的封閉一般都會采用注水泥塞、砂封、打電纜橋等等方法,以達到預防油管上竄的目的,另外,還可以通過改進封隔器膠筒的性能來進行預防,讓膠筒在高溫、高壓下不發生變形,并能適應井下各種液體的腐蝕,在進行打撈時還能保證自由回縮的功能,這個膠筒改進的方法一直還在我們的研究當中,需要進一步的努力。
3.2 把上竄隱患控制在初期
上面已經說過,發生油管上竄的主要原因是壓力的失衡,所以在進行起管柱時一定要引起高度的重視,當發生返水或管柱重量小于理念值時,一定要立即停止工作,進行各種預防措施的實施,以防油管上竄現象的發生,通常可以采用關井、降壓等等方法來處理。
3.3 對油井要有深入的了解
要做好對油井歷史的調查工作,明白油井的現行狀態,地層壓力處于什么樣的情況,這樣才更有利于對油井進行保護,也能在發生油井安全隱患時,找到合適的方法進行處理,尤其是在油管上竄時能立即對其進行補救,保證油井工作的安全性,嚴格禁止在無任何防范措施的情況下盲目的進行施工。
3.4 提高工作人員的綜合素質
對于油田工作人員的專業素質一定要進行定期的學習與培訓,讓他們都能掌握過硬的基本功,在油井開采及施工過程中能合理應對各種突發事件,能對油管上竄現象做出正確的判斷,并做出迅速的處理決定,尤其是作為井下作業的班組長,更應該要具備綜合素質,不僅能對井下的風吹草動及時、正確的應對,還要能制定出相應的措施加以預防與制止,同時與上級技術部門配合,對油管上竄現象的預防方案進行改進與完善,抓住油管上竄處理的最佳時期,為油田的安全生產奠定基礎。
總而言之,井下作業油管上竄事故會給油田帶來巨大的損失,而且還會危及到工作人員的安全,只有加強井下作業人員的綜合素質,提高對油管上竄的判斷能力,并找到合理的預防措施,才能促進油田工作健康、穩定的發展。
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