井下作業不壓井作業技術措施應用探討

摘 要：隨著油田生產的安全環保要求的提高，清潔作業施工作業項目的實施，研究和應用綠色環保的井下作業施工技術措施，解決由于井下作業施工帶來的環境污染問題。不壓井不放噴的作業技術，成為創新技術的組成部分，達到油田綠色施工的技術要求。不壓井作業范圍涉及不壓井更換井口、不壓井更換井內管柱、不壓井沖砂、鉆塞、打撈和不壓井完井等服務項目。本文介紹了不壓井作業施工工藝原理，對不壓井作業目前存在的問題進行了分析，闡述了不壓井作業技術措施的具體應用。

關鍵詞：井下作業; 不壓井;工藝;技術措施

隨著油田開發進入中后期，高壓低滲、高壓注水井施工越來越頻繁。常規作業一般都采用高密度壓井液壓井或放噴等手段將井底壓力降低后進行作業。高密度壓井液壓井不僅成本高、時間長，而且會堵塞地下油水通道，影響采油產量和注水效果。如果采用放噴降壓，不但會大量降低地層能量，給后續生產帶來不可估量的損失，同時也會造成大量的環境污染。不壓井作業技術有許多優點，對油氣井而言它的最大優點在于它可以保護和維持地層的原始產能，減少酸化，壓裂等增產措施的次數，為油氣田的長期開發和穩定生產提供良好的基礎。不壓井作業技術在油水井檢修中有獨特的優勢，它可以在不放噴、不壓井的情況下進行管柱的起下作業。

1不壓井作業工藝概述

不壓井作業是指在保持井筒內一定壓力，不壓（洗）井、不放噴的情況下進行管柱起下的一種先進的井下作業技術。不壓井作業主要實現3個關鍵控制：用密封防噴系統控制井口油套環空壓力、用液壓加載系統進行管柱上頂起下控制、用管柱堵塞器進行管柱內部壓力控制。對于油井而言，不壓井作業最大優點在于它可以保護和維持地層的原始產能，避免對油層的污染、減少酸化、壓裂等增產措施的次數，為油氣田的長期開發和穩定增產提供良好的條件。對高壓油水井而言，作業前不需要停注放壓，可以縮短施工周期，省去常規作業所需壓井液及其地面施工設備的費用，減少污染，保護環境。

目前井下作業公司在用的不壓井作業設備分為兩種：一種是油井上作業時井口油壓小于1.5 Mpa、水井上作業時井口壓力小于3 Mpa的低壓不壓井作業設備。主要由低壓型密封防噴系統、加載舉升系統、工作臺系統、液壓站系統四部分組成，它具有平臺矮，效率高等特點，適用于3MPa以下的水井和1.5MPa以下的油井。技術指標：靜密封壓力21MPa，動密封能力7MPa，加載能力30噸。另外一種是油井上作業時井口油壓不大于5 Mpa、水井上作業時井口壓力不大于7 Mpa的高壓不壓井作業設備。高壓不壓井作業設備的組成與低壓設備相似，它增加了液壓剪切器，具有剪切功能，能夠起下1.5m工具串，適合壓力高的井。技術指標：靜密封壓力35MPa，動密封能力14MPa，加載能力30t。

.不壓井作業施工前要進行投堵，以達到密封油管，實現帶壓施工。國內管柱大多存在結構復雜、腐蝕比較嚴重等問題，單一的預置堵塞技術并不適用。經過多年的研究，目前主要形成了六種堵塞工藝：（一）簡單管柱堵塞工藝。（二）分層管柱堵塞工藝。（三）通井、沖砂等中間工序堵塞工藝。（四）自噴轉抽完井管柱堵塞工藝。（五、分層注水完井管柱堵塞工藝。（六）化學方法堵塞。

2? 目前不壓井作業施工存在的問題

2.1 選井難

受技術和不壓井作業裝備能力的限制，目前采油廠所用的不壓井作業裝置在選井時要保證油井壓力不能高于5MPa、水井壓力不能高于7MPa，在選井時有些達不到上修條件。

2.2? 液壓系統泵類和閥件使用壽命低

密封膠件和防噴器上蓋等部位屬于易損件，經常需要更換，且更換費用較高。

2.3? 管柱堵塞工藝需要改進

管內堵塞器的性能還不穩定，針對結垢嚴重或者穿孔管柱還沒有很好的解決辦法。同時油管內堵塞工序占用作業時間過長，還需要進一步完善堵塞工藝，提高堵塞成功率，需要加強化學堵塞技術研究，實現結垢腐蝕嚴重管柱的堵塞。

2.4? 培訓工作還需要加強

雖然已經制定出了不壓井作業操作規程和各項相關管理制度，但是從行業規范標準、資質認證和實際操作培訓上還有一定的欠缺，還需要制定出一整套適合帶壓作業的行業標準、資質認證和培訓教材。

3 不壓井作業技術措施的具體應用

3.1? 優化運行

針對不壓井作業施工周期相對較長、搬家費用高等特點，實行了“單井節點優化、井井銜接優化”的運行模式，將“投堵”節點前提，通過“投堵”節點的前提優化，有效避免了重復搬家和誤工。例如中27-4換管柱井，因油管腐蝕嚴重，上修前先后進行了三次不同位置的投堵，均不成功，直接更換井號，有效避免了重復搬家。在施工過程中，將部分節點合并完成。另外，針對居民區作業晚上施工受限等不利因素，創建并完善了“三早、五優”的全新居民區作業運行模式，大大提升了居民區內作業運行效率。“三個早”井號安排早計劃、動力搬遷早準備、過程準備早落實;“五個優”人員優化、時間優化、銜接優化、方案優化、工序優化，實現了作業生產高速高效運行。

通過以上工作的優化開展，有效提高了不壓井作業的運行效率，采油廠維護占井周期較實施前降低0.3天，其中城區內維護占井周期降低了0.5天。

3.2油井不壓井不放噴作業施工措施

對于油井的小修作業及大修作業施工過程中，保持井筒的液柱壓力平衡，避免發生井噴事故，是非常重要的。一旦發生井噴等事故，會影響到井下作業施工的正常進行，同時增加了修井作業施工的成本。

采用特殊的井口裝置，應用井控的技術措施，避免發生安全事故。針對油井的修井檢泵作業等施工，設計不壓井作業施工的程序，實時監測井筒的液柱壓力，當發生井口溢流的情況，立即關閉井口的防噴器，才能保證安全施工，杜絕發生嚴重的安全事故，影響到油井修井作業施工的順利進行。

低滲透油藏的油井作業施工，選擇和應用不壓井不放噴的作業技術，達到較好的作業施工的效果。而高滲透油藏的油井作業，難度增加了許多，基于井筒內的液柱壓力高，如果稍有不慎，就會引起井噴事故。

對油井實施增產技術施工時，壓裂、酸化作業施工，為了避免壓井液給油層帶來的傷害，實施不壓井作業施工，減少壓裂和酸化施工的次數，提高油層水力壓裂和酸化作業施工的效果。關鍵的技術是不使用壓井液，充分發揮壓裂液和酸液的作用，提高油井增產作業措施的效率。

3.3注水井的不壓井不放噴作業措施

注水井的增注技術措施的應用，提高注水壓力和注水量，保持水驅開發的狀態。實施不壓井不放噴的作業施工技術措施，避免對注水井的污染，縮短注水井作業施工的時間。同時避免放噴產生的流體對井場造成的污染。針對注水井的特點，實施清潔的作業施工程序。起下注水井的管柱和井下的工具，保證分層注水井達到最佳的分層效果。對封隔器的起下，嚴格執行安全操作規程，防止封隔器沒有解封，就操作，導致封隔器無法正常的起出，影響到作業施工的進程，給注水井的作業施工帶來危害。通過不壓井不放噴作業技術的應用，提高注水井的滲透能力，為強化注水提供依據，達到高效注水的技術標準。

4? 結語

不壓井作業較傳統井下作業相比，沒有外來流體入侵，油氣層就沒有外來固相、液相和氣相的傷害，不會產生新的層間矛盾，地層壓力系統不會受到破壞，不需要重新建立平衡，有利于油氣井修復后的穩產、高產。有效解決了污水排放問題，減少了地面污染，降低了注水成本。保持了整個注采網絡地層壓力系統不受破壞，不需要再建立壓力平衡，在控水穩油、提高注水時效等方面發揮著巨大作用。

參考文獻：

[1]吳千里.新型帶壓作業裝置[J].石油機械，2008，36（1）：49-51.

作者簡介：

盧希文（1971年10月出生），男，高級工程師，從事油田工程技術管理工作.

（中國石化中原油田分公司工程技術管理部? 河南? 濮陽? 457001）