李奕良 王維乾 姚小琪
摘要:隨著鉆井規(guī)模的進一步增加,井網(wǎng)的密度擴大,井下的安全風險系數(shù)也不斷攀升,修井作業(yè)是實現(xiàn)井控本質安全的重要途徑,正確的故障診斷和排除是保證井下作業(yè)正常進行的重要舉措,通過加強油水井的檢修管理,排除隱患源頭,健全的檢修管理機制,不斷改進和創(chuàng)新油水井修井工藝技術,提高職工技能等一系列措施,切實提高修井作業(yè)效率,以保障油田生產(chǎn)活動安全順利開展。
關鍵詞:帶壓作業(yè);油氣田開發(fā);應用
一、帶壓作業(yè)的特點
帶壓作業(yè)是在井筒有壓力的情況下采取帶壓的情況下直接起、下鉆作業(yè)施工的一種施工方式,是在不采取壓井液壓井且保持井筒壓力的情況下,利用一整套帶壓設備及配套堵塞工藝,進行強行起、下管柱,優(yōu)勢在于能夠保持地層產(chǎn)能,減少排放,提高油氣采收率,同時節(jié)省產(chǎn)能恢復和壓井液費用,降低作業(yè)成本,實現(xiàn)產(chǎn)層零污染,實現(xiàn)安全、環(huán)保的施工作業(yè),符合HSSE的要求,縮短了綜合作業(yè)工期,提高作業(yè)效率。是一種新型清潔、安全、高效的作業(yè)施工方式。
二、典型配套工藝
1帶壓堵塞管柱循環(huán)工藝技術
針對帶壓施工如磨銑、打撈、鉆塞、刮削、壓裂、酸化等措施,需要管柱入井時堵塞防噴,下至設計深度又需要溝通管柱循環(huán)通道進行下步工藝措施的施工需求,一般可選用防噴單流閥、雙向定壓洗井閥、防噴球座、可撈式堵塞器、鋁塞等配套堵塞工具進行管柱堵塞,下至設計位置,通過打壓或投撈,建立循環(huán)通道。
2帶壓下管式泵采油生產(chǎn)工藝技術
2.1尾管管柱、泵管管柱一次解除堵塞施工工藝
(1)尾管配套多功能球座、內(nèi)堵塞等工具進行防噴,將生產(chǎn)尾管下入設計長度。
(2)連接特制管式防噴泵,將管柱下至設計深度。
(3)下入完井抽油桿,調(diào)整防沖距-連接防噴密封盒-上提活塞出泵工作筒。
(4)管柱正打壓,打開防噴泵堵塞閥芯,堵塞閥芯帶動撞擊桿下落撞擊打開尾管球座或鋁塞,完成管柱解除堵塞操作,開抽生產(chǎn)。
2.2尾管堵塞、泵管柱堵塞兩次解除堵塞工藝
(1)尾管配套多功能球座、內(nèi)堵塞等工具進行防噴,將生產(chǎn)尾管下入設計長度。
(2)尾管打壓、投撈或撞擊打開尾管堵塞。
(3)連接管式防噴泵,將管柱下至設計深度。
(4)下入完井抽油桿,調(diào)整防沖距-連接防噴密封盒-上提活塞出泵工作筒。
(5)管柱正打壓,打開防噴泵堵塞閥芯完成泵管柱解除堵塞操作,開抽生產(chǎn)。
3帶壓鉆頂塞、處理井筒技術
3.1帶壓鉆頂塞、處理井筒管柱組合及配置
(1)利用耐磨膠芯的工作防噴器組實現(xiàn)施工過程的動密封防噴,實現(xiàn)施工過程油、套環(huán)空始終處于控制和防噴狀態(tài)。
(2)利用安全防噴器組實現(xiàn)靜止狀態(tài)下的油、套環(huán)空高壓密封或空井筒狀態(tài)下的井筒內(nèi)壓力控制。
(3)利用游動卡瓦組、固定卡瓦組液壓舉升缸交替使用,較好解決管柱防頂控制和加壓起下控制。
(4)利用帶壓設備配套內(nèi)防噴工具及螺桿鉆具,較好的解決了鉆頂塞、處理井筒施工中的動態(tài)防噴、靜態(tài)高壓密封、加壓起下以及磨銑、循環(huán)、鉆進的施工要求,使作業(yè)施工操作過程始終處于控制狀態(tài)。管柱鉆具常用組配為磨銑工具+螺桿鉆具(+緩沖器)+內(nèi)防噴工具+油管+油管旋塞。常用內(nèi)防噴工具有雙向定壓器、防噴單流閥等。
3.2帶壓鉆頂塞、處理井筒施工技術安全要求
(1)進行井筒校深和對井筒反復擠壓高溫高壓液體,落實井筒堵塞深度和井筒與地層聯(lián)通情況,正確判斷分析井內(nèi)是否圈閉高壓油氣壓力,合理制定施工步驟及井控安全預案。
(2)安裝、調(diào)試帶壓作業(yè)裝備、井控配套設施,確保設備齊全、完好,試壓合格。
(3)井口鉆進單根上下各安裝一個油管旋塞,水龍帶按要求試壓合格,并安裝控制閘門便于壓力控制和應急。
(4)鉆進過程隨時觀察泵注系統(tǒng)的泵壓及排量,液壓舉升及下壓噸位變化,分析判斷井內(nèi)鉆具工作狀態(tài),防止憋鉆、卡鉆及鉆具脫落事故發(fā)生,為降低施工風險,帶壓鉆頂塞、處理井筒作業(yè)期間避免夜間操作施工。
三、帶壓作業(yè)工藝技術的實際應用
實際應用條件。在實際應用的過程中,其采用的是獨立作業(yè)設備,這些設備的使用非常方便,可以直接在現(xiàn)場進行應用,設備應用也相對比較可靠。作業(yè)設備的上提能力比較突出,是施工井最大上提力的兩倍以上,下壓能力也差不多是施工井的兩倍左右,內(nèi)部還包括扶正裝置、卡瓦裝置等進口設備。防噴器的壓力等級的百分之八十應該大于施工井最高關井壓力的1.5倍左右,其膠芯采用的是進口膠芯,能夠有效保證實際使用壽命[2]。各種配套設備在實際使用的過程中,需要與作業(yè)機配套兼容進行使用,符合國家安全作業(yè)的相關要求。
在實際帶壓正常下入、起出的過程中,壓力的控制非常重要。當前,在帶壓管柱內(nèi)堵塞工具主要包括定壓堵頭、破裂盤、工作筒、堵塞器、油管橋塞、止回閥等。破裂盤在實際作業(yè)中的應用最多,被稱為最安全的油管壓力封堵工具,能夠有效滿足油管尺寸施工的需要。在我國早期對油管的堵塞過程中,主要采用的是機械密封裝置。其在實際使用的過程中,很容易發(fā)生落井的現(xiàn)象,最終導致井下墜物的發(fā)生,氣井因此也會產(chǎn)生上頂力,存在堵塞生產(chǎn)通道的風險。
在對油管進行封堵的過程中,往往會將工作筒與堵塞器進行配合施工。工作筒在下入的過程中需要安裝在油管上,可以為后期封堵油管壓力作業(yè)做好充足的準備工作,在斜井和水平井封堵作業(yè)中的應用比較多。工作筒根據(jù)使用性質的不同,可以分為常規(guī)工作筒和NO-GO限位工作筒。NO-GO工作筒往往會安裝與管柱的底部,可以用于鋼絲作為無法一次封堵完成的二次封堵,還可以有效避免鋼絲作業(yè)工具落入到井內(nèi)。
結語
(1)帶壓作業(yè)工藝的推廣與應用,能較好保護油氣層不受污染,改善了施工環(huán)境,實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
(2)帶壓作業(yè)設備具有極其可靠的防噴防頂功能,操作方便,耐壓級別高,安全可靠,建議在油水井頂塞鉆銑中全面推廣應用,做到作業(yè)井控本質安全。
(3)帶壓作業(yè)工藝技術有效地降低了油層污染,減少水井溢流排放,提高了注水時率,保護施工環(huán)境。
(4)帶壓作業(yè)工藝技術研究,有利用于高溫高壓低滲油藏注水開發(fā)后期井下作業(yè)工藝技術的進一步提高,對于高溫高壓油田的開發(fā)具有長遠的意義,有望成為未來井下作業(yè)的主導技術。
參考文獻:
[1]侯秀靜。帶壓修井技術研究與應用[J]。工程技術,2017(03)
[2]孫成龍。煤層氣水平井充氣欠平衡鉆井注入?yún)?shù)模型優(yōu)化設計[J]。鉆采工藝,2019(04)
長慶油田第八采油廠