潜山井带压作业技术研究与应用

引言

以辽河油田为例, 由于潜山井气油比高, 地理位置敏感, 作业过程中易发生井喷或井喷失控, 采用常规的作业方法, 作业前需要压井, 作业全程需要灌液保持液柱压力。但该类型区块油井含水低, 地层水产量低, 依靠本地区生产的水不能满足压井需要, 如果使用其它区块的地层水压井, 将会造成地层污染, 孔隙堵塞, 严重影响油井产量。在潜山井施工作业开展带压作业具有重要意义, 能够最大限度保持油气层原始状态, 正确评价油气藏, 降低作业风险, 保护环境, 从真正意义上实现了油气层的保护。

一、载车选型

潜山井施工作业选配90Z型和ZJ110型两种作业机型, 对于自喷井下杆式泵、管柱2500m以内检泵作业等可选用90Z作业机型;对于起下超深井诱喷管柱、3000m以上电泵管柱等工艺措施作业, 可选用ZJ110作业机型。

二、井口防喷器组配置

根据潜山井不同类别井型, 采用三闸板防喷器+接箍探测仪+半封闸板+全封闸板+固定卡瓦+上环形防喷器等, 适用于潜山井自喷、压裂、注水、深抽等工艺措施, 关井压力14Mpa以内的各类带压作业井施工。

对于井口油管挂直径小于∮172mm, 原井及完井管柱没有大直径工具的施工井, 3FZ18-35闸板防喷器及框架一体带压作业装置可满足施工要求。对于井口油管挂直径大于∮172mm, 现有3FZ18-35闸板防喷器及配套带压作业装置不能满足施工要求, 需对带压作业装置进行改造。

三、设备构成及作用

带压作业设备主要由控制装置、框架一体式防喷器组、安全辅助设施等构成。

1. 控制装置主要由动力源、控制台和液压管线组成。

动力源由柴油机驱动齿轮泵为系统提供压力油。控制台通过操作杆实现对井口上防喷器组各闸板的开、关控制。

2. 框架一体式防喷器组。

主要由三闸板防喷器、接箍探测仪、半封闸板、升高四通、全封闸板、固定卡瓦、环形防喷器、升降缸等组成。通过开、关不同防喷器实现对管柱上窜的控制及井内压力的密封。

3. 安全辅助设施。主要由梯子、逃生滑道、平台、坡板、护栏、固定底座、支撑千斤等构成。

四、工艺技术

1. 起下抽油杆作业

作业时两环形防喷器处于关闭状态。根据井压调整弹簧, 防止环形防喷器自动打开。

用大钩提抽油杆, 当抽油杆接箍或扶正器到达开关控制器滑块处时, 滑块受力向两边移动, 滑块后部导向推杆压住行程开关, 从而接通电路, 使电磁换向阀换向, 打开下部球形胶芯。当接箍或扶正器通过开关控制器滑块后, 滑块靠弹簧力恢复原位, 使行程开关断电, 电磁换向阀靠弹簧力恢复原位, 使油压从下环形下部进入, 上口回油又抱紧抽油杆。

当提到最后几根抽油杆时, 由于井内有压力, 抽油杆有上窜现象, 此时要将大钩提抽油杆改为升降油缸提抽油杆, 用游动卡瓦和固定卡瓦交替控制抽油杆, 使抽油杆始终处于可控状态。

2. 管柱封堵

(1) 井下管柱测试。对于天然气井, 进行油管堵塞前应测试油管深度及根数, 确定油管实际深度。

(2) 通井下管柱。用小于油管内径2mm~4mm、长度不小于堵塞器长度的油管规, 采用钢丝作业 (电缆作业) 等方式通井, 验证管柱通径。

(3) 管柱刮削。如通井下管柱达不到预定深度或管柱内有砂子、蜡、结垢的井, 用钢丝 (连续油管) 下带刮削器对油管进行除垢 (蜡) 作业, 直至油管通径符合油管堵塞器的下入及坐封要求。

(4) 油管堵塞。按设计要求下入钢丝封堵堵塞器, 进行油管封堵。油管堵塞器坐封后, 分四次均匀放掉油管内压力, 每次等待10分钟, 观察油管内压力是否上升。如油管压力不上升, 油管封堵合格。如果油管堵塞失效, 应分析原因, 采取措施, 重新进行油管堵塞作业, 直至油管堵塞合格。

(5) 油套环空堵塞。当油管头为上法兰悬挂或井口装置不符合带压作业井口装置安装条件时, 可采取液体胶塞或过油管桥塞等方法对油套环空进行封堵。

3. 拆井口及更换井口

(1) 拆井口。油管堵塞合格后, 对于用油管悬挂器悬挂的井, 先打开油管闸门, 确定无溢流后, 方可拆除井口。

(2) 更换井口。对于上法兰悬挂的井口、井口法兰不满足防喷器连接要求以及套管头短节渗漏的井, 需更换井口。应在油套环空封堵后进行更换井口。

4. 安装带压作业装置。

带压作业装置安装后, 所有井控装置要按照相应的规定试压。

5. 起下管柱作业

根据井口实际压力, 设定控制管柱运动所需的液压缸最大下压力和允许管柱最大无支撑长度;随着下入管柱增多, 重量增加, 应逐渐降低液压缸的下压力。

6.

进行冲砂、通井、打捞落物、套 (磨) 铣等工艺措施。

7. 完井收尾。

包括拆除带压作业井口装置、安装采油树、解除生产管柱堵塞等。

五、前景分析

潜山井带压作业保护油层避免污染, 提高油井产能。与传统的小修作业相比, 采用带压作业技术不需要洗压井, 可以使原始地层压力得到很好的保护, 增加油气层的产出能力, 提高油田采出程度, 最大限度降低作业风险, 改善作业环境, 降低压井或多次重复压井等工序的作业成本, 实现了安全快速生产和清洁施工。

摘要：本文针对潜山油藏油气比高、施工风险大、环保要求高等特点进行带压作业技术优化, 制定出一套适合潜山油藏的带压作业方案, 解决连续起抽油杆、井口密封拆装、管柱封堵等问题, 实现该地区的不压井作业, 防止地层污染以及避免井喷失控事故的发生。

关键词：潜山井,带压作业,连续起下杆,堵塞器

参考文献

[1] 吴奇, 井下作业监督[M].北京:石油工业出版社, 2003:128—135.

[2] 陈涛平, 石油工程[M].北京:石油工业出版社, 2000:218—235.