致密氣水平井帶壓修井關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用

摘" "要：針對(duì)長(zhǎng)慶油田部分致密氣水平井出現(xiàn)油管穿孔、節(jié)流器故障等問(wèn)題，根據(jù)管串基本尺寸、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、井筒壓力、井筒環(huán)境等因素，合理選擇設(shè)備配套和壓力控制工藝技術(shù)，形成了帶壓修井處理節(jié)流器工藝。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)管內(nèi)異常復(fù)雜情況，通過(guò)管柱力學(xué)分析、計(jì)算中和點(diǎn)及油管無(wú)支撐長(zhǎng)度控制，以及油管壓力控制、帶壓倒扣、對(duì)扣等工藝技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用，形成了關(guān)鍵井控技術(shù)推薦方法，保障了工藝的可靠性和安全性。該工藝克服了常規(guī)修井污染儲(chǔ)層、影響產(chǎn)能、作業(yè)后排液復(fù)產(chǎn)困難、廢液處理等問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)在30口水平井進(jìn)行了成功應(yīng)用，恢復(fù)氣井產(chǎn)能可達(dá)每年近5.0×109 m3，涵蓋油管穿孔、斷脫、節(jié)流器斷脫、變形、砂埋等復(fù)雜工況，最高作業(yè)壓力23 MPa，有效驗(yàn)證了工藝的可靠性，已成為低滲透致密氣藏水平井井筒故障治理的一項(xiàng)重要技術(shù)，為氣田安全經(jīng)濟(jì)高效開(kāi)發(fā)提供了有力支撐。

關(guān)鍵詞：致密氣藏；水平井；帶壓修井；井控技術(shù)；氣田開(kāi)發(fā)

中圖分類(lèi)號(hào)：TE935" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B" " " "doi：10.3969/j.issn.1001-3482.2025.02.012

Application of Key Workover Technology under Pressure forTight Gas

Horizontal Wells in Changqing Oilfield

YANG Qingsong1， WEN Shaotao1， WANG Fei2，YANG Wen1， YANG Fei3，ZHAI Hongzhu 4， HE Zhaowei 5

（1.The First Gas Production Plant， Changqing Oilfield Company，Jingbian 718500， China; 2. Xinjiang Training Center，PetroChina Xinjiang Oilfield Company， Karamay 834000，China; 3. Xi'an Changqing Tongxin Petroleum Technology Co.， Ltd.， Xi'an 710000，China; 4. Tianjin Branch， CNOOC （China） Co.， Ltd.， Tianjin 300459，China; 5. PetroChina Tuha Oilfield Company，Hami 839000， China）

Abstract： Focus on the problem of tubing perforation， and downhole chock fault of tight gas horizontal wells in Changqing Oilfield， resulting in gas well can not produce. Combined with the string size， structural characteristics， well pressure， well condition， etc.. By supporting reasonable equipment and optimizing pressure control process technology， the technology of workover under pressure to dispose of faulty downhole chock was developed. Based on the unusual complexity of tubing， through theoretical calculation of pipe string mechanics and optimization to control the no-support length of tubing， combined with optimization and application of key well control technologies of tubing pressure control， back-off， and button-down operation under pressure， the recommended practices of key technologies were summarized and formed， which guaranteed the reliability and safety. This technology overcomes the problems of reservoir pollution， production capacity reduction， difficulty in reproducing after drainage， and liquid waste disposal caused by conventional workover operations. This technology has been successfully applied on 30 horizontal tight gas wells， which recovered production of about 500 million m3 per year. Complex operating conditions are included in tubing perforation， and downhole chock rupture， deformation， sand burial. The maximum working pressure is 23 MPa. Experimental and application results show that the technology has a safe and stable operation process， which has become an important technology of wellbore failure treatment for low permeability tight gas reservoir horizontal wells， and provided strong support for the safe， economic， and efficient development of gas fields.

Key words： tight gas reservoir; horizontal well; workover under pressure; well control technology; gas field development

致密氣藏作為一種重要的非常規(guī)油氣資源，其開(kāi)發(fā)難度較大，但潛力巨大。隨著長(zhǎng)慶油田公司在蘇里格氣田開(kāi)發(fā)的不斷推進(jìn)，90%以上的氣井采用井下節(jié)流生產(chǎn)工藝。然而隨著生產(chǎn)時(shí)間的持續(xù)，部分致密氣水平井出現(xiàn)了如油管穿孔、節(jié)流器故障等一系列問(wèn)題，嚴(yán)重影響氣井的正常生產(chǎn)，給氣田開(kāi)發(fā)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。常規(guī)修井過(guò)程中壓井會(huì)造成氣層二次污染、影響產(chǎn)能、作業(yè)后排液復(fù)產(chǎn)困難以及廢液處理等問(wèn)題，不僅增加了開(kāi)發(fā)成本，還對(duì)環(huán)境造成影響。

為解決這些問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)了帶壓修井技術(shù)。帶壓修井處理節(jié)流器工藝具有不壓井、不泄壓、施工成功率高、儲(chǔ)層傷害小等優(yōu)點(diǎn)，特別是對(duì)于低滲透致密氣藏氣井生產(chǎn)后期低壓條件下作業(yè)具有重要意義。該工藝能夠克服常規(guī)修井的諸多弊端，為氣田的安全、經(jīng)濟(jì)、高效開(kāi)發(fā)提供有力支撐。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)帶壓修井技術(shù)進(jìn)行了廣泛研究。王思凡等［1］對(duì)長(zhǎng)慶油管故障致密氣水平井帶壓修井技術(shù)進(jìn)行了研究，為帶壓修井技術(shù)開(kāi)發(fā)提供了重要的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。凌曉凡等［2］對(duì)帶壓作業(yè)技術(shù)在氣井修井作業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。雷群等［3］對(duì)中國(guó)石油修井作業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向進(jìn)行了探討，從行業(yè)發(fā)展的宏觀視角進(jìn)行了分析。此外，還有眾多學(xué)者在帶壓修井技術(shù)的各個(gè)方面進(jìn)行了深入研究［4-10］，均為帶壓修井技術(shù)開(kāi)發(fā)研究提供了豐富的理論支持和實(shí)踐借鑒。

本文針對(duì)長(zhǎng)慶油田部分致密氣水平井出現(xiàn)的油管穿孔、節(jié)流器故障等問(wèn)題，結(jié)合管串基本尺寸、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、井筒壓力、井筒情況等因素，對(duì)帶壓修井處理節(jié)流器工藝進(jìn)行了深入研究。通過(guò)合理進(jìn)行設(shè)備配套和選擇壓力控制工藝技術(shù)，形成了帶壓修井處理節(jié)流器工藝，并對(duì)該工藝的主要裝置構(gòu)成、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)及難點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用案例驗(yàn)證了該工藝的可靠性和有效性，為長(zhǎng)慶油田致密氣水平井的井筒故障治理提供了一項(xiàng)重要技術(shù)，為我國(guó)油氣資源的高效開(kāi)發(fā)與利用貢獻(xiàn)一份力量。

1 帶壓修井處理節(jié)流器工藝

自2020年起，鑒于蘇里格東南區(qū)致密氣水平井存在油管穿孔、節(jié)流器砂埋、變形以及斷脫等故障，致使氣井無(wú)法正常開(kāi)井生產(chǎn)這一狀況，經(jīng)技術(shù)調(diào)研后對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而形成帶壓修井處理節(jié)流器工藝［12-13］。此工藝先運(yùn)用內(nèi)封堵工具將節(jié)流器以上的管柱進(jìn)行封堵，隨后借助帶壓作業(yè)裝置把封堵管柱起出至節(jié)流器所在位置，采用帶壓倒扣的方法將失效節(jié)流器起出，接著通過(guò)帶壓對(duì)扣的方式連接井內(nèi)管柱并實(shí)施二次封堵，之后起出原井管柱，最后下入底部裝配有油管堵塞器的完井管柱，以此完成對(duì)失效節(jié)流器的處理［14-16］。

2 主要裝置組成

帶壓修井作業(yè)專(zhuān)用設(shè)備主要由帶壓作業(yè)設(shè)備、安全防噴器組及配套工具（管內(nèi)壓力控制）組成。帶壓作業(yè)設(shè)備主體由舉升系統(tǒng)（上頂力控制）和工作防噴器系統(tǒng)（環(huán)空壓力控制）組成，安全防噴器組主要由全封、半封、剪切防噴器組成，同時(shí)根據(jù)修井作業(yè)倒扣需求配套卡瓦防噴器，如圖1所示。

2.1 帶壓作業(yè)裝置

以川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶井下技術(shù)作業(yè)公司所引進(jìn)的帶壓作業(yè)裝置為例，該帶壓作業(yè)裝置主要由動(dòng)力源和輔助式不壓井起下作業(yè)裝置兩大系統(tǒng)組成。

動(dòng)力源是與帶壓作業(yè)裝置配套使用的集裝箱式裝置，可為不壓井作業(yè)裝置起下鉆提供動(dòng)力。不壓井起下作業(yè)裝置是一套組合的液壓輔助起下裝置，該裝置包括上工作籃、升降結(jié)構(gòu)、卡瓦部件、下工作平臺(tái)、工作防噴器組和放壓/平衡四通。升降結(jié)構(gòu)有兩個(gè)加壓液缸，總沖程長(zhǎng)度3.657 m。裝置內(nèi)部有四套油管操作卡瓦，分別為兩套游動(dòng)卡瓦（防頂、防落）和兩套固定卡瓦（防頂、防落）。

2.2 工作防噴器組

工作防噴器組包括與井內(nèi)工作管柱外徑配套的上、下半封單閘板防噴器和環(huán)形防噴器，如圖1所示。用于起下油管運(yùn)動(dòng)過(guò)程中密封油套環(huán)空，防止井內(nèi)流體噴出。

1） 上、下閘板防噴器。當(dāng)環(huán)形防噴器不能安全承受井內(nèi)壓力時(shí)，提供井控選擇，或?qū)С鲢@具串時(shí)使用。

2） 環(huán)形防噴器。提供主要的密封作用，環(huán)型膠芯對(duì)油管外徑變化具有快速反應(yīng)能力，抱緊井內(nèi)管柱，實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封效果，從而使管柱在井筒內(nèi)上下移動(dòng)。

2.3 安全防噴器組

安全防噴器組包括剪切閘板防噴器、全封閘板防噴器和與管柱外徑適配的半封閘板防噴器。依據(jù)井的地層壓力、管柱結(jié)構(gòu)和井內(nèi)流體性質(zhì)確定安全防噴器組壓力等級(jí)及組合形式；同時(shí)根據(jù)帶壓修井倒扣工藝需要增加一套卡瓦防噴器，用于卡住鉆具下油管，對(duì)鉆具進(jìn)行倒扣，導(dǎo)出鉆具，并懸掛下部管柱。

3 作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)及難點(diǎn)

3.1 油管柱內(nèi)堵塞工具失效

帶壓修井是目前氣田井控風(fēng)險(xiǎn)最高的一項(xiàng)作業(yè)，其中油管壓力控制是帶壓修井的關(guān)鍵技術(shù)之一，致密氣水平井部分井口壓力達(dá)20 MPa以上，前期應(yīng)用的部分？準(zhǔn)60.3 mm油管內(nèi)封堵工具存在可靠性問(wèn)題，出現(xiàn)了橋塞密封失效，具有較高的安全風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)可能造成井控事故。

3.2 管柱彎曲失穩(wěn)

帶壓起、下鉆作業(yè)中，若在“輕管柱”的情況下，環(huán)形放噴器以上油管受液壓舉升裝置游動(dòng)卡瓦的下壓力，存在油管彎曲失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，如圖2所示。

3.3 油管帶壓倒扣

致密氣水平井帶壓修井的目的是取出節(jié)流器和穿孔油管，以排除生產(chǎn)管柱故障。利用帶壓作業(yè)裝置起出封堵管柱至節(jié)流器或穿孔油管處時(shí)，采用帶壓倒扣的方式起出失效節(jié)流器、穿孔油管，具體操作時(shí)需采用卡瓦防噴器固定懸掛井內(nèi)管柱，然后從操作臺(tái)帶壓倒扣，在做好油管防頂?shù)那疤嵯略摬僮魇前踩煽氐模@對(duì)精確控制帶壓倒扣位置要求高，需確保管柱從封堵段下部第一個(gè)油管接箍處倒開(kāi)，否則易發(fā)生安全事故。同時(shí)倒扣瞬間由“重管柱”轉(zhuǎn)換為“輕管柱”時(shí)，井內(nèi)壓力作用在管柱橫截面上的上頂力遠(yuǎn)大于管柱重力，存在頂出風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 帶壓對(duì)扣

當(dāng)帶壓倒扣導(dǎo)出含內(nèi)封堵橋塞和失效節(jié)流器的油管后，井內(nèi)剩余油管柱未內(nèi)封堵，需要從操作臺(tái)下入帶有內(nèi)封堵（堵塞器或破裂盤(pán)）的油管進(jìn)行帶壓對(duì)扣，這對(duì)技術(shù)操作要求較高，盲操情況下存在管柱不居中，導(dǎo)致對(duì)扣難度大、傷害接箍螺紋的風(fēng)險(xiǎn)。

3.5 管內(nèi)異常復(fù)雜情況

1） 油管穿孔或雙節(jié)流器。

如果出現(xiàn)油管穿孔，會(huì)對(duì)帶壓投放油管橋塞進(jìn)行油管內(nèi)封堵提出更高的要求。投放油管橋塞后，若油壓無(wú)法完全泄放，則需首先排除油管橋塞本身的坐封可靠性，同時(shí)結(jié)合測(cè)井手段進(jìn)行油管穿孔檢測(cè)及位置判斷，分別對(duì)穿孔點(diǎn)上、下油管分段封堵后起出管柱。

當(dāng)存在兩個(gè)節(jié)流器時(shí)，取出上部節(jié)流器后需進(jìn)行管柱二次封堵，帶壓倒扣起出第二個(gè)節(jié)流器。

2） 節(jié)流器砂埋。

部分氣井節(jié)流器失效后出砂嚴(yán)重，導(dǎo)致節(jié)流器上部砂埋嚴(yán)重，當(dāng)砂埋高度超過(guò) 30 m時(shí)，受帶壓作業(yè)機(jī)舉升高度限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)一次性倒扣、起出砂埋管柱及節(jié)流器。

3.6 人員操作風(fēng)險(xiǎn)

1） 帶壓作業(yè)時(shí)存在誤操作事故，如在帶壓下入油管時(shí)，固定防頂卡瓦卡在油管接箍處，而后打開(kāi)游動(dòng)防上頂卡瓦造成管柱失穩(wěn)飛出并引發(fā)事故。

2） 作業(yè)人員盲目追求施工進(jìn)度，下鉆速度過(guò)快，造成施工環(huán)節(jié)違章操作。

3） 帶壓下鉆為追求進(jìn)度僅使用閉環(huán)型防噴器進(jìn)行環(huán)空動(dòng)密封，未采用工作閘板防噴器分段配合起下管柱，易錯(cuò)失井控最后一道屏障。

4） 采用液壓系統(tǒng)控制壓力判斷防噴器密封膠芯更換時(shí)機(jī)，存在液壓控制壓力判別范圍大，更換時(shí)機(jī)不精確，存在密封失效風(fēng)險(xiǎn)。

4 關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

目前帶壓作業(yè)設(shè)備雖能滿足作業(yè)要求，但針對(duì)不同工況下帶壓修井作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵工具、重點(diǎn)環(huán)節(jié)還需不斷優(yōu)化，確保井控安全。

4.1 油管壓力控制

針對(duì)內(nèi)堵塞密封失效風(fēng)險(xiǎn)，起管柱時(shí)優(yōu)選國(guó)外成熟的電動(dòng)橋塞及坐封工具。電動(dòng)橋塞可采用電纜、鋼絲和連續(xù)油管傳輸?shù)榷喾绞阶猓洫?dú)特的解封結(jié)構(gòu)和錨定機(jī)構(gòu)保障橋塞可靠性，三重密封確保密封可靠，提高了油管內(nèi)堵塞可靠性，坐封、解封率均達(dá)100%。完井時(shí)將堵塞器優(yōu)化為采用雙破裂盤(pán)且中間加裝緩沖液的方式，進(jìn)一步降低失效風(fēng)險(xiǎn)，如圖3所示。陶瓷破裂盤(pán)性能參數(shù)如表1所示。

4.2 油管防彎措施

為了防止油管彎曲，需計(jì)算在油管容許載荷下的無(wú)支撐長(zhǎng)度。通過(guò)編程形成帶壓作業(yè)力學(xué)計(jì)算軟件及App，如圖4所示，？準(zhǔn)60.3 mm（2■英寸）油管壓曲力與無(wú)支撐長(zhǎng)度、管柱倒開(kāi)瞬間上頂力控制所需下壓力計(jì)算結(jié)果，如表2所示。

為確保安全，現(xiàn)場(chǎng)需嚴(yán)格控制游動(dòng)卡瓦組高度不大于理論無(wú)支撐長(zhǎng)度的70%進(jìn)行作業(yè)。同時(shí)也可加裝延伸短節(jié)，防止起、下鉆時(shí)造成管柱彎曲失穩(wěn)。

4.3 帶壓倒扣及防上頂措施

作業(yè)時(shí)采用預(yù)松扣法精確控制倒扣位置，通過(guò)施加下壓力+加裝安全卡瓦控制管柱上頂。對(duì)預(yù)倒扣油管起至操作臺(tái)面預(yù)松扣0.5～1.0圈，再將油管下入裝置腔室內(nèi)，利用卡瓦防噴器夾持井內(nèi)管柱；同時(shí)施加下壓力在上頂力理論值基礎(chǔ)上附加10～20 kN，并在移動(dòng)防頂卡瓦下方安裝安全卡瓦，通過(guò)3組卡瓦平穩(wěn)控制倒扣瞬間管柱增加的上頂力，如圖5所示。

4.4 帶壓對(duì)扣措施

根據(jù)帶壓對(duì)扣作業(yè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)加工帶壓對(duì)扣扶正器，采用對(duì)扣扶正器+旋塞閥（關(guān)閉狀態(tài)）或破裂盤(pán)進(jìn)行帶壓對(duì)扣，如圖6所示。防止對(duì)扣時(shí)油管斜扣，完成帶壓對(duì)扣30口井，全部一次成功。

4.5 管內(nèi)異常復(fù)雜情況處置技術(shù)

針對(duì)帶壓修井作業(yè)存在的管柱穿孔、雙節(jié)流器以及節(jié)流器砂埋等特殊工況，總結(jié)形成管柱二次封堵、分段帶壓起鉆等技術(shù)，帶壓修井工藝技術(shù)進(jìn)一步拓展和完善。

1） 節(jié)流器砂埋并且砂埋高度不超過(guò)30 m時(shí)，利用吊車(chē)作為臨時(shí)桅桿，一次性倒扣、起出砂埋管柱及節(jié)流器。

2） 節(jié)流器上部砂面大于30 m時(shí)，在倒出油管橋塞后，帶壓沖砂后再封堵起鉆。

3） 管柱穿孔或雙節(jié)流器管柱井，通過(guò)腐蝕測(cè)井或鋼絲通井確定穿孔或節(jié)流器位置，進(jìn)行二次封堵后起出剩余油管。

4.6 操作風(fēng)險(xiǎn)控制措施

1） 配套視頻及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

現(xiàn)場(chǎng)配套視頻及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)狀態(tài)及系統(tǒng)參數(shù)，如圖7所示。加裝數(shù)采監(jiān)控措施，配套視頻及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)狀態(tài)及系統(tǒng)參數(shù)，實(shí)時(shí)掌握整套設(shè)備各部件工作狀態(tài)以及管柱位置，實(shí)現(xiàn)連鎖操作，避免誤操作引發(fā)井控事故。

2） 速度控制措施。

現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)細(xì)化操作規(guī)程，嚴(yán)格控制起下鉆速度。作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁趕工期、趕進(jìn)度，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，控制起下鉆速度。小于中和點(diǎn)（輕管柱）時(shí)速度不大于1.5 m/min（9根/h），大于中和點(diǎn)（重管柱）時(shí)速度不大于4 m/min（25根/h）。

3） 防噴器使用措施。

帶壓修井必須要求所有井采用環(huán)形防噴器+上、下閘板分段配合起、下油管和工具短節(jié)。按照《中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司帶壓作業(yè)技術(shù)規(guī)程》中不同規(guī)格油管接箍通過(guò)工作防噴器組方式適用條件，所有井采用環(huán)形防噴器+上、下閘板分段配合起下管柱，嚴(yán)禁違反標(biāo)準(zhǔn)操作。使用條件如表3所示。

4） 優(yōu)化膠芯及卡瓦更換準(zhǔn)則。

現(xiàn)場(chǎng)采用液壓系統(tǒng)控制壓力+使用里程雙標(biāo)準(zhǔn)判別、更換。根據(jù)防噴器密封膠芯材質(zhì)性能，在液壓控制壓力標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，增加拖動(dòng)密封里程標(biāo)準(zhǔn)，滿足任一標(biāo)準(zhǔn)即對(duì)密封膠芯進(jìn)行更換，保證工作狀態(tài)下平穩(wěn)控制油套環(huán)空壓力。判別標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。

5 應(yīng)用案例

1） 靖1井。2020-05-24投產(chǎn)，采用固井完井橋塞分段壓裂方式改造，完井管柱為？準(zhǔn)60.3 mm（2■英寸）光油管+？準(zhǔn)78 mm喇叭口，生產(chǎn)層位盒8，無(wú)阻流量1.52×106 m3/d，投產(chǎn)前套壓23.08 MPa，投產(chǎn)初期配產(chǎn)1.0×105 m3/d井下節(jié)流生產(chǎn)，生產(chǎn)至2021-02-25發(fā)現(xiàn)節(jié)流器失效，打撈時(shí)發(fā)現(xiàn)節(jié)流器從卡瓦下部斷脫，剩余節(jié)流器位置為1 573.0 m，如圖8所示。

異常情況。修井前井口壓力20.5 MPa，修井異常情況為該井帶壓修井時(shí)在節(jié)流器上部打油管橋塞兩次，每次泄壓30 min壓力19.8 MPa不降，分析認(rèn)為油管可能存在穿孔。經(jīng)采用？準(zhǔn)43 mm多壁井徑儀進(jìn)行腐蝕測(cè)井，結(jié)果顯示1 641 m處油管存在穿孔。

處理方法。①穿孔以上油管內(nèi)封堵：通過(guò)磁定位儀器確定穿孔油管接箍，打電動(dòng)橋塞至1 633 m，泄壓判斷封堵合格；②帶壓起管柱：利用閘板倒換的方式起管柱，接近橋塞位置100 m時(shí)，逐根探測(cè)位置，起鉆至橋塞坐封位置；③帶壓倒扣：關(guān)閉上下工作閘板，泄去裝置腔內(nèi)壓力，緩慢起鉆觀察壓力變化，確定橋塞下部油管接箍進(jìn)入帶壓裝置腔內(nèi)，通過(guò)帶壓倒扣起出橋塞封堵段管柱；④二次封堵倒扣：對(duì)1 641 m處下部油管進(jìn)行管柱二次封堵，通過(guò)帶壓倒扣方式起出穿孔管柱及節(jié)流器；⑤帶壓對(duì)扣：通過(guò)與井內(nèi)倒扣油管對(duì)扣完成，鋼絲投放電動(dòng)橋塞，坐封后下入采氣管柱，解封橋塞后完井。

2） 靖2井。2019-09-08投產(chǎn)，采用固井完井橋塞分段壓裂方式改造，完井管柱為？準(zhǔn)73 mm（2英寸）光油管+？準(zhǔn)78 mm喇叭口，生產(chǎn)層位盒8，無(wú)阻流量1.63×106 m3/d，投產(chǎn)前套壓22.4 MPa，投產(chǎn)初期配產(chǎn)1.0×105 m3/d井下節(jié)流生產(chǎn)，生產(chǎn)至2021-03-13發(fā)現(xiàn)節(jié)流器失效，打撈時(shí)發(fā)現(xiàn)節(jié)流器從卡瓦下部斷脫，剩余節(jié)流器位置為1 173.0 m，如圖9所示。

異常情況。修井前井口壓力15.6 MPa，修井異常情況為帶壓修井起出失效節(jié)流器后，進(jìn)行帶壓對(duì)扣，管柱二次通井時(shí)，通至1 241 m處遇阻。

處理方法。①打鉛印魚(yú)頭形狀為節(jié)流器，說(shuō)明該井存在第二個(gè)節(jié)流器；②二次封堵倒扣：對(duì)1 237 m處油管進(jìn)行管柱二次封堵，通過(guò)帶壓倒扣方式起出第二個(gè)節(jié)流器；③帶壓對(duì)扣：下？準(zhǔn)73 mm（2英寸）EUE油管+陶瓷堵塞器+？準(zhǔn)73 mm（2英寸）EU油管短節(jié)（短節(jié)裝滿水）+陶瓷堵塞器，在井口密封腔內(nèi)，按帶壓對(duì)扣作業(yè)規(guī)程進(jìn)行對(duì)扣，下入采氣管柱，憋壓打掉破裂盤(pán)完井。

3） 靖3井。2020-05-29投產(chǎn)，采用固井完井橋塞分段壓裂方式改造，完井管柱為？準(zhǔn)60.3 mm（2英寸）光油管+？準(zhǔn)78 mm喇叭口，生產(chǎn)層位盒8，無(wú)阻流量1.82×106 m3/d，投產(chǎn)前套壓22.4 MPa，投產(chǎn)初期配產(chǎn)1.0×105 m3/d井下節(jié)流生產(chǎn)，生產(chǎn)至2020-11-05發(fā)現(xiàn)節(jié)流器失效，打撈時(shí)通井至1 590 m遇阻，下入打撈筒后多次打撈失敗，工具內(nèi)帶出大量壓裂砂，判斷為節(jié)流器砂埋嚴(yán)重?zé)o法抓獲，如圖10所示。

異常情況。修井前井口壓力22.0 MPa，修井異常情況為該井打撈時(shí)實(shí)際通井位置與設(shè)計(jì)位置（1 616 m）相差26 m，結(jié)合后期撈砂情況判斷為節(jié)流器失效后出砂導(dǎo)致砂埋嚴(yán)重，無(wú)法打撈。

處理方法。①砂埋段以上油管內(nèi)封堵及起管柱：通過(guò)磁定位儀器確定油管接箍，打電動(dòng)橋塞至1 586 m，泄壓判斷封堵合格后進(jìn)行帶壓起管柱；②帶壓倒扣：采用吊車(chē)配合，起鉆至1 616 m處油管下部接箍，預(yù)松扣后使用吊車(chē)懸吊起出3根管柱，實(shí)施帶壓倒扣，起出失效節(jié)流器所在段及上部油管；③帶壓對(duì)扣：下？準(zhǔn)60.3 mm（2英寸）EUE油管+陶瓷堵塞器+？準(zhǔn)60.3 mm（2英寸）EU油管短節(jié)（短節(jié)裝滿水）+陶瓷堵塞器，在井口密封腔內(nèi)，按帶壓對(duì)扣作業(yè)規(guī)程進(jìn)行對(duì)扣，下入采氣管柱，憋壓打掉破裂盤(pán)完井。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用可以看出，設(shè)計(jì)加工管柱防上頂卡瓦、對(duì)扣扶正工具，優(yōu)化內(nèi)堵塞工具及帶壓倒扣、管柱二次封堵、分段帶壓起鉆等施工參數(shù)，形成帶壓修井處理節(jié)流器工藝技術(shù)，累計(jì)實(shí)施30口，日均增產(chǎn)1.5×106 m3，累計(jì)增產(chǎn)3.3×109 m3，井均作業(yè)時(shí)間15 d，對(duì)儲(chǔ)層無(wú)污染、作業(yè)周期短、見(jiàn)效快。對(duì)于存在節(jié)流器斷脫、打撈頸變形、嚴(yán)重砂埋、油管穿孔等復(fù)雜井筒情況，帶壓修井是這類(lèi)氣井最有效的處理方式。

該技術(shù)的成功實(shí)踐表明，穩(wěn)定可靠的內(nèi)堵塞工具、精確的帶壓倒扣位置控制、合理的管柱上頂力控制、精準(zhǔn)的帶壓對(duì)扣操作、高效的管內(nèi)異常復(fù)雜情況處置、完善的操作風(fēng)險(xiǎn)控制措施等手段是帶壓修井成功應(yīng)用的前提和關(guān)鍵。

6 結(jié)論

1） 根據(jù)管串結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本尺寸、系統(tǒng)壓力以及通井情況等因素，合理使用帶壓作業(yè)內(nèi)堵塞工具、帶壓倒扣、帶壓對(duì)扣關(guān)鍵井控技術(shù)，同時(shí)經(jīng)由管柱力學(xué)分析計(jì)算中和點(diǎn)及油管無(wú)支撐長(zhǎng)度，以保障工藝的可靠性和安全性，方能確保現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)成功實(shí)施。

2） 氣田采用帶壓作業(yè)方式可以解決常規(guī)壓井作業(yè)污染儲(chǔ)層、影響產(chǎn)能、作業(yè)后排液復(fù)產(chǎn)困難、廢液處理等問(wèn)題，特別是對(duì)于氣井生產(chǎn)后期低壓條件下修井作業(yè)具有重要意義。

3） 帶壓修井處理節(jié)流器工藝技術(shù)成功在30口蘇里格東南區(qū)致密氣水平井進(jìn)行了成功應(yīng)用，涵蓋油管穿孔、斷脫、節(jié)流器斷脫、變形、砂埋等作業(yè)工況，最高作業(yè)壓力23 MPa，驗(yàn)證了工藝的可靠性。

4） 帶壓修井作業(yè)相較于常規(guī)修井作業(yè)方式，具有作業(yè)周期短、成本低、無(wú)污染、安全環(huán)保的特點(diǎn)，無(wú)論從資源的可持續(xù)利用、合理開(kāi)采、提高采收率方面，還是從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)利益方面，都為氣田長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)、穩(wěn)定生產(chǎn)和地面環(huán)保提供了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 王思凡，張安康，胡東鋒.長(zhǎng)慶油管故障致密氣水平井帶壓修井技術(shù)研究［J］.石油機(jī)械，2022，50（11）：23-29.

［2］ 凌曉凡，鄭海旺.帶壓作業(yè)技術(shù)在氣井修井作業(yè)中的應(yīng)用研究［J］.石化技術(shù)，2021，28（12）：64-65.

［3］ 雷群，李益良，李濤，等.中國(guó)石油修井作業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2020，47（1）：155-162.

［4］ 黃杰，徐小建，郭瑞華，等.氣井帶壓作業(yè)技術(shù)在蘇里格氣田的應(yīng)用與進(jìn)展［J］.石油機(jī)械，2014，42（9）：105-108.

［5］ 王煒.不壓井作業(yè)裝置技術(shù)現(xiàn)狀與應(yīng)用分析［J］.石油機(jī)械，2014，42（10）：86-89.

［6］ 鐘功祥，劉濤，林寧.不壓井修井作業(yè)起下管柱裝置發(fā)展及典型結(jié)構(gòu)［J］.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2012，41（4）：69-72.

［7］ 張平.氣井不壓井作業(yè)主要工程風(fēng)險(xiǎn)分析與對(duì)策研究［J］.鉆采工藝，2018，41（4）：31-33.

［8］ 胡旭光.氣井帶壓起復(fù)雜管柱施工難點(diǎn)及對(duì)策［J］.鉆采工藝，2020，43（4）：115-117.

［9］ 張平.頁(yè)巖氣水平井帶壓打撈作業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)踐［J］.鉆采工藝，2020，43（2）：30-33.

［10］ 曹成壽，田建峰，劉蕾，等.氣井帶壓修井技術(shù)應(yīng)用及前景探討［J］.石油化工應(yīng)用，2015，34（10）：62-65.

［11］ 唐庚，雷清龍，洪玉奎，等.帶壓作業(yè)可通過(guò)式堵塞器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)［J］.鉆采工藝，2020，43（5）：84-86.

［12］ 張明友，袁健，謝奎，等.暫閉井帶壓作業(yè)機(jī)控壓鉆磨水泥塞技術(shù)及應(yīng)用［J］.鉆采工藝，2023，46（1）：85-90.

［13］ 毛正義，綦耀光，張健，等.煤層氣帶壓修井用氣胎式環(huán)形防噴器設(shè)計(jì)［J］.潤(rùn)滑與密封，2018，43（6）：85-89.

［14］ 張守華，隋宏宇，劉士軍，等.輕便型油管帶壓起下控制裝置研制［J］.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2014，43（9）：94-97.

［15］ 左其川，趙煥寶，雷廣進(jìn)，等.不壓井作業(yè)模擬試驗(yàn)裝置的研制［J］.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2013，42（9）：69-71.

［16］ 王俊奇，宋志強(qiáng)，張樹(shù)斌，等.改進(jìn)型油管堵塞器在高壓注水井中的應(yīng)用［J］.石油機(jī)械，2010，38（2）：46-48.

（編輯：馬永剛）