可控不壓井作業工藝技術研究

閆建文

摘 要：常規修井作業過程中，為了保持井筒壓力和井控安全，采取灌液壓井施工，造成地層污染、油井恢復延長和產量的下降，并存在施工環保風險高和作業成本的增加;帶壓作業可以避免修井液侵入地層，但存在工期長、成本高的問題。通過系統的開展適用于低壓、漏失井的可控不壓井作業技術研究與現場試驗，解決了生產管柱可控不壓井作業中存在的技術問題，完成了配套裝置的設計、加工、現場試驗、定型工作，達到了作業過程中既不洗壓井，又能有效“防污、防噴、防竄”的現場應用要求。

關鍵詞：修井作業;低壓井;洗壓井;可控不壓井

修井作業是維護油氣水井正常生產的重要工程技術，作業過程中無論井口壓力高低，均存在壓力失控、污染環境的風險，現場通常采用帶壓作業、灌液壓井的措施控制險情發生。由于帶壓作業工期長、成本高，無法大范圍推廣;而低壓井作業采取灌液壓井措施，壓井液會嚴重漏失，甚至不能起到壓井作用，同時污染油層，增加成本。所以，工程技術服務企業開展了低壓井可控不壓井技術研究，推廣清潔作業技術。

1 問題分析

在常規修井過程中發現，洗壓井作業對地層的污染，特別是水敏性地層的污染尤為嚴重，一些油井在經過洗壓井作業后會產生以下三種問題：油井在恢復正常生產前，會經歷較長時間的排水期，一般在三天左右，存在漏失情況的油井排水期更長;進行二次作業或加上酸壓、解堵等工藝措施，但處理效果往往仍不理想;造成減產或停產，無法恢復油井修前生產狀況，達不到預期修井目的。因此，在目前安全生產、節能減排的社會環境下，保證油井正常生產和綠色修井作業，實現修井作業過程中不進行洗壓井施工，研究實施可控不壓井作業具備了應用前景。

2 措施研究

根據油井內管柱類型，可分為抽油桿、油管和大直徑工具類，在可控不壓井作業過程中，需要針對起下不同直徑類型管柱，設計不同類型的懸掛系統、封閉系統和密封系統。為了解決這些問題，研究了5項關鍵技術：可控起下抽油桿技術、可控起下油管技術、防噴器變徑密封技術、管柱預置封堵技術和隔熱管大變徑自封技術，達到了作業過程中既不洗壓井，又能有效“防污、防噴、防竄”的現場應用要求

2.1 可控起下抽油桿技術

研制抽油桿自封Φ15mm～Φ72mm變徑密封，抽油桿閘板Φ16mm～Φ36mm變徑密封，過小四通堵塞油管懸掛器，能夠密閉拆裝小四通、光桿密封器，密閉起下Φ16～Φ36mm組合抽油桿、Φ58（Φ72）扶正器，起桿裝置拆裝方便，實現了起桿作業過程的安全可控。另外，為了保障施工安全和二次井控的實施，井口裝置可循環壓井，方便處理異常險情。

2.2 可控起下油管技術

可控起下油管作業井口依次安裝作業四通、閘板防噴器（半封閘板+安全卡瓦）、油管自封裝置、油水回收裝置，防噴管線和泄油管線連接儲液罐，閘板防噴器通徑Φ186mm，油管自封為Φ69mm～Φ108mm、Φ82mm～Φ135mm變徑密封，能夠密閉拆裝防噴器，密閉起下Φ73～Φ89mm、Φ89～Φ114mm組合油管，油水回收至儲液罐，實現了起管作業過程中的防污、防噴、防竄。

2.3 防噴器變徑密封技術

防噴器結構選擇變徑半封閘板+安全卡瓦，通徑Φ186mm，耐壓21MPa，耐溫-29～121℃，閘板變徑為Φ73～Φ89mm、Φ89～Φ114mm，實現了減少搶裝短節工序，為井控贏得時間，為人員安全贏得保障。

2.4 管柱預置封堵技術

研制了單流泄油器、井下開關、筆式開關，配合入井管柱實施油管預置封堵工藝，能夠在起下管柱時預先封堵油管，實現了封堵可靠、預先控制的目的。根據井況及施工內容，對稠油、結蠟嚴重井可選用單流泄油器，不同類型的生產管柱選用井下開關筆式開關。

2.5 隔熱管大變徑自封技術

通過改進橡膠結構、材料及硬度，完成了Φ114mm隔熱管大變徑自封的研發，自封變徑Φ82～Φ135mm，耐壓1MPa，耐溫范圍-29～180℃。加工制造過程中選用耐磨、抗疲勞材質自封膠皮，一個自封可順利完成一口井隔熱管的起下。該技術配合管柱預置封堵技術實施，起下注汽管柱時的高溫管內封堵，密閉起下隔熱管柱，高溫防噴，同時不影響正常吞吐工藝的注汽、放噴。防止熱敏封隔器上下環空不連通，造成抽吸現象。

3 技術適用條件

選井時應符合但不限于以下條件：井內技術狀況清楚，具備常規作業條件的井;關井井口壓力不大于1MPa，無汽竄;地層壓力系數：高危地區小于0.7，危險和一般地區小于1.0;氣液比不大于100;設計上有流體入井要求的井，不采用此工藝。

4 現場應用效果

在遼河油區內，可控不壓井作業技術現場試驗推廣118井次，試驗過程中對各項技術工藝、裝置設備等進行了改進、驗證，達到了“操作便捷、降低成本、工藝可靠”的方案目標。

5 結論

①可控不壓井作業，相對常規作業，具有全程密閉井口施工，防污、防噴、防竄的特點，是將常規作業中“被動搶險”轉換為“預先控制”的一項新技術;②相對帶壓作業，具有效率高、成本低的特點。該工藝技術實現了油套環空壓力可控、油管內壓力可控、井口防污可控的施工效果，從作業工藝、井口設備、井下工具進行的系統研究與試驗。

參考文獻：

[1]張福坤，于永波等.敏感性油藏油層保護技術的研究與應用[J].中國石油勘探，2002（9）.