不压井修井作业技术在苏东气田的应用评价

曹朋亮，马 媛，常 鹏，任明月，季长亮，成育红，李大昕

（1.中国石油长庆油田分公司第五采气厂，内蒙古乌审旗 017300；2.中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 719000）

不压井修井作业技术在苏东气田的应用评价

曹朋亮1，马 媛1，常 鹏1，任明月1，季长亮2，成育红1，李大昕1

（1.中国石油长庆油田分公司第五采气厂，内蒙古乌审旗 017300；2.中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 719000）

针对苏东气田地质“三低”特征，过去采用压井作业技术治理隐患井，压井液对储层伤害较大，造成气井减产或停产，因此，寻找一种更安全可靠的技术势在必行。不压井（带压）做业技术首次在苏东气田试验，3口井的顺利完成证明该技术可在苏东气田推广。

带压作业技术；苏东气田；不压井设备

苏里格气田是一个地质条件非常复杂的低压、低渗透、低丰度岩性气藏,单井产量低,地层压力下降快，同时苏东气井采用井下节流，随着气井数量增多，井筒隐患井数量增加，因此，降低对储层的伤害在隐患治理过程中必须重点考虑。

不压井（带压）作业是指在气井井筒存在压力的情况下，不放喷、不压井而强行作业的一种方法，实施起下管杆、井筒修理及增产措施的井下作业技术，可以实现对储层的零伤害。

1 不压井作业技术原理及关键技术

1.1 不压井装置介绍

不压井（带压）作业的关键设备，包括动力源、液压系统、油管起下液缸、液压卡瓦、液压防喷器储能器等。

1.2 不压井工艺技术原理

依靠修井机、不压井作业辅助机和管柱内可回收式桥塞或堵塞器的相互配合来实现负压环境下的起下管柱作业。管柱内的压力靠可回收式桥塞或堵塞器来控制、密封；不压井作业辅助机的防喷器组控制油套环形空间的压力。起下管柱过程中，在管柱的自重低于井内压力时，用移动防顶加压卡瓦和固定防顶加压卡瓦进行控制，起管柱时，用液压缸、移动防顶加压卡瓦和固定防顶加压卡瓦给管柱施加一定的下推力，靠井内压力的举升作用将井内管柱起出；下管柱时，用液压缸、移动防顶加压卡瓦和固定防顶加压卡瓦给管柱施加一定的下推力，将管柱下入井内至管柱的自重大于井内压力为止。起下管柱过程中，在管柱的自重高于井内压力时，用移动重力卡瓦和固定重力卡瓦进行作业，以防止管柱落入井内，用修井机的提升系统起下管柱。

1.3 关键技术介绍

1.3.1 环空压力控制 不压井（带压）作业技术主要包括三大技术核心：油管内部压力控制；环空压力控制；防止管柱上窜。

1.3.2 环空压力控制 通过油管内堵塞后，拆卸井口后安装工作防喷器组，利用工作防喷器组控制油套环空压力（见图2）。

1.3.3 防止管柱上窜 游动系统安装有游动卡瓦，卡瓦夹紧管柱，靠液压缸的伸缩做上下垂直运动，克服井内压力将管柱下入或起出管柱。游动卡瓦由两套卡瓦组成，一套是防顶卡瓦，一套是承重卡瓦。固定卡瓦也由防顶卡瓦和承重卡瓦组成，安装在液压缸横梁上，当游动卡瓦张开时用以夹紧油管。

2 不压井（带压）作业技术现场应用

不压井（带压）作业首次在苏东气田试验，因此选井原则从简单到复杂，分别选了3口井进行试验，先后开展了苏东A井不压井起管柱套管腐蚀检测作业，苏东B井、苏东C井不压井起管柱更换为连续油管作业。通过对比分析3口气井的井下管柱结构，苏东A井井下结构相对较复杂，井筒内有节流器（1900 m）以及水力锚、封隔器（2980 m），具体管柱结构如下表：

2.1 苏东A井现场实施情况及效果评价

2.1.1 电缆作业进行油管内封堵 现场关井油压7.09 MPa、套压8.12 MPa，在采气树上安装电缆作业防喷立管和电缆防喷器,连接下井工具。下入Φ48×800 mm通径规通油管内径，现场通井数据显示节流器在2986 m处，通径顺利后起出。下入Φ46 mm永久式电缆桥塞，测量坐封位置上下接箍深度，在节流器上部2984 m坐封，起出坐封工具。从油管缓慢泄压，压力泄至0后，关闭泄压阀，观察35分钟，油管压力为0，桥塞密封成功。

2.1.2 井口安装防喷器组、不压井作业设备 在油管头（套管四通）上安装防喷器组，防喷器组从下至上为：18/70试压四通0.6m+2FZ18/70双闸板防喷器（上剪切,下全封）1.35m+FZ18/70闸板防喷器（2-7/8“闸板）0.9m+18/70卡瓦闸板防喷器（卡瓦闸板）0.9m+18/70防喷短接1.25m+FZ18/70闸板防喷器（全封闸板）0.9m+FZ18/70闸板防喷器（2-7/8“闸板）0.9m+18/70变18/35的变径法兰0.15 m。总高6.15 m。

不压井设备就位，在防喷器组上面安装240K型不压井作业设备，并固定牢固，设备总高5.3 m。

2.1.3 带压起出封堵以上油管及工具串 利用不压井作业设备带压上起桥塞封堵油管，当安全接头（安全接头+水力锚+封隔器计长1.55 m）接近工作上闸板时，关闭工作下闸板（或安全下闸板），泄压直至为零并观察30 min。打开工作上闸板，导出工具串，关闭工作上闸板，平衡压力后打开工作下闸板。不拆卸管柱继续上起工具串。当工具串尾部位于安全防喷器组全封闸板以上时，关闭全封闸板，泄压后打开工作防喷器组上闸板，拆卸管串。

表2 气井基本数据表

2.1.4 下新完井管柱，拆卸井口设备 气井需要下入连续油管改变气井生产状况，因此留井管柱结构为：Φ93喇叭口+Φ73尾管堵+27/8"EUE油管一根+变扣（31/2"EUE-27/8"EUE）+油管悬挂器。井口恢复DXKQ（B）-65/70采气树。

2.2 不压井（带压）作业技术效果评价

目前苏东C井、苏东A井已正常生产，苏东B井套管腐蚀检测完成，井口恢复，待2012年连续油管下放完成后投入生产。截止2011年12月14日3口气井带压作业完成，施工过程顺利，同时验证了不压井（带压）技术在苏东气田是可行的。

2.2.1 不压井（带压）作业设备安全、可靠 卡瓦系统的安全性和可靠性，卡瓦利用液缸进行卡紧操作和控制锁紧，4块卡瓦牙合成一个圆环状，卡瓦的可靠性和安全性更高，并且适用性更强。

整个装置的安全性和可靠性，在游动卡瓦和固定卡瓦的控制中设有互锁安全装置，在工作过程中，不允许同时打开，只有在人为控制下才能同时打开，保证了在操作失误时游动卡瓦和固定卡瓦不能同时开启，避免了管串冲出气井的事故发生。活塞杆上下运行中如突然停止工作，能在任何行程位置实现自锁。控制平台上设有各种压力表，可随时监控各环节的工作压力情况。

2.2.2 不压井（带压）作业技术时效性高，对地层无污染 通过与压井作业进行对比，不压井作业有以下优点：（1）无需使用压井液压井就可以实施井下作业；（2）不破坏地层，压井液密度相对是压井液密度一般都比井底压力要高出7%～14%，容易破坏地层，发生“水锁”现象，降低油气产量；（3）节省时间和费用，无需花费大量拉运压井液、处理压井液和卡车的拉运时间；（4）减少环境污染，很好的保护环境，无需担心常规压井作业时压井液外溢造成的环境污染；（5）更快、更高效，通常情况下，3个人就可以完成整套设备的连接、安装工作。

3 施工过程中的安全注意事项

（1）将工具串下入环形防喷器和全封闸板防喷器之间后，举升机要施加一个合适的下推力，以避免管柱弯曲。

（2）每次需开启或关闭闸板防喷器时要打开放压/平衡四通上相应的旋塞阀和井口四通上相应的闸门来平衡井内压力与环形防喷器和闸板防喷器空间的压力。

（3）当管柱重量足以抵消井压施加在油管横截面上的作用力时，可用修井机下入管柱。

（4）在施工中遇到井内有结冰现象，对起下管柱、导入悬挂器都有影响，此类作业前应注醇解冰。

（5）悬挂器压帽在导入过程中很容易移位造成悬挂器座封不了。

（6）带压起管柱必须有准确的井下管柱结构、尺寸做为保障。

4 结论与认识

（1）采用不压井作业技术，可以更好的保持原始地层压力，增加油气层的的产出能力，提高油气田采出程度，降低作业风险，改善作业环境，实现快速、安全生产和清洁文明施工，减少压井或多次重复压井等工序的作业成本，解决了常规修井作业中容易将井压死及作业后排液周期长的工艺难题，对油气层保护及安全环保具有重大意义。

（2）不压井（带压）作业配套工艺，油管内部压力和环空压力控制是实施作业的关键，决定着不压井（带压）作业能否成功。

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TE357

A

1673-5285（2012）07-0107-03

2012－05-14