帶壓作業(yè)技術(shù)理論概述

周建賓

摘 要： 油田是國家的重要戰(zhàn)略物資和基本能源，但是在一直以來的油田開采過程中，對油田的破壞和傷害一直不可避免。原有的落后技術(shù)僅能實現(xiàn)完井液和壓井液的優(yōu)化，減少對油田的傷害。隨著帶壓作業(yè)技術(shù)的引進和使用，對油氣層真正意義上的保護逐漸形成。本文的研究中重點對帶壓作業(yè)技術(shù)的概念和意義進行闡述，對其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行總結(jié)，對使用過程中的注意事項進行提示，并對帶壓作業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢進行展望，提出了發(fā)展建議，以期能夠更好地促進帶壓作業(yè)技術(shù)在業(yè)內(nèi)的運用，更好地推動油田開采和保護工作。

關(guān)鍵詞： 油田；帶壓作業(yè)技術(shù)；理論概述；發(fā)展趨勢

引言

我國關(guān)于帶壓作業(yè)技術(shù)的研究最早始于十九世紀六十年代，盡管取得了一些作業(yè)效果和研究經(jīng)驗，但是對這一技術(shù)的認識一直不足，配套裝備制造水平和工藝安全性均達不到要求，因此一直未能得到推廣。運用帶壓技術(shù)完成作業(yè)較傳統(tǒng)方式有很多優(yōu)點，主要是能夠保護油氣層，幫助氣層在受到傷害和污染后自行恢復(fù)，改變原有技術(shù)對最終采收率和氣井產(chǎn)量持續(xù)性影響的缺點；同時，從水井角度來看，由于這樣的作業(yè)辦法不需要對水井進行停注防壓，可以減少對油井產(chǎn)量的影響，節(jié)省常規(guī)作業(yè)設(shè)備投入和排放費用，實現(xiàn)對環(huán)境和產(chǎn)層的保護。帶壓技術(shù)作業(yè)可以維持和保護地層的原始產(chǎn)能，減少壓裂和酸化等增產(chǎn)措施的使用次數(shù)，為油氣田的可持續(xù)發(fā)展和穩(wěn)定生產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。

1.概念和意義

帶壓作業(yè)一般是指在井內(nèi)帶壓的作業(yè)條件下，專業(yè)技術(shù)人員通過配套設(shè)備完成修井、完井和鉆井等作業(yè)，目前在國內(nèi)小井眼鉆井、欠平衡鉆井、酸化、壓裂、側(cè)鉆、完井、測試、試油、修井和射孔等各項作業(yè)中已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用。

帶壓作業(yè)技術(shù)的使用有五個方面的意義，包括：第一，污染物的零排放避免了壓井液對地面的污染和對環(huán)境的損壞，具有很高的環(huán)保意義；第二，對節(jié)約勘探開發(fā)成本和提升油氣田經(jīng)濟效益大有裨益，重點通過減少壓井液的投入和抽排來實現(xiàn)作業(yè)效率的提升，進而提升經(jīng)濟效益；第三，能夠?qū)崿F(xiàn)很多常規(guī)壓井作業(yè)中的技術(shù)難題，提升施工安全條件，減少壓井投入，避免壓井困難，同時改善高壓油井中壓井泥漿頻繁更換的問題，降低配套設(shè)施的使用，解決長時間困擾工作的注水井放溢流問題；第四，正確評價油氣藏、盡可能保持油氣層原始狀態(tài)，減少對地層的污染，最大限度保護產(chǎn)層、減少破壞，從而得到準確的油井數(shù)據(jù)；第五，為油氣田勘探開發(fā)提供新思路，便于地址分析的開展，準確、真實的完成工作任務(wù)和各種評價測試。

2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1國外研究現(xiàn)狀

帶壓作業(yè)思想最早是Herbert？C.？Otis于1929年提出的，當時利用一靜一動雙反向卡瓦組支撐油管，通過鋼絲繩和絞車控制油管升降實現(xiàn)帶壓作業(yè)。之后在學(xué)者的不斷探索和創(chuàng)新下，經(jīng)過半個世紀的研究，帶壓作業(yè)技術(shù)有了很大的改進，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。目前，帶壓井作業(yè)機的速度、效率、適應(yīng)性和作業(yè)能力及其在油田的應(yīng)用證實，帶壓井作業(yè)機逐漸成為重要的生產(chǎn)工具，并且?guī)涸O(shè)備在國外發(fā)展已比較成熟，全液壓帶壓作業(yè)機占主導(dǎo)地位。帶壓設(shè)備在海洋和陸地上均有廣泛的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)全液壓舉升和卡瓦防噴執(zhí)行機構(gòu)的液控遠程控制。

2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國六十年代曾研制過鋼絲繩式帶壓裝置，這種裝置雖然結(jié)構(gòu)簡單、便于制造、易于掌握，但有操作程序復(fù)雜、勞動強度大、安全性能差等缺點。而之后七十年代末開發(fā)出橇裝式液壓帶壓作業(yè)裝置和八十年代研制出的車載式液壓帶壓修井機均由于制造水平、施工安全、密封缺陷、設(shè)計瓶頸等問題未實現(xiàn)推廣和應(yīng)用。2002年我國終于研制出了工作壓力在35Mpa的液壓式帶壓作業(yè)機，填補了國內(nèi)高壓力級別施工的空白。

3.國內(nèi)市場需求

目前我國大部分陸上油田已進入中、后期開發(fā)階段，油氣井壓力逐年降低，注采矛盾日益突出，為了最大限度的提高采收率，各種新工藝、新技術(shù)在不同的油田得到了廣泛的應(yīng)用。隨著油田專家對帶壓作業(yè)技術(shù)認識程度的不斷提高，國內(nèi)各個油田無論是對鉆井過程、修井過程中的油氣層保護還是從施工安全、保護環(huán)境上考慮，無論是陸上油田還是灘海、淺海油田，對帶壓作業(yè)均有很大的需求。這些需求主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

3.1氣井作業(yè)對井壓的需求

很多氣井具有壓力系數(shù)低、物性好的特點，對其進行鉆井、修井過程都容易發(fā)生井漏，導(dǎo)致壓井液進入地層，造成礦物運移和膨脹，引起地層堵塞。帶壓作業(yè)技術(shù)能夠解決氣層保護的問題，避免井液泄露造成的影響。

3.2低滲透油田需求

我國油田資源中有很大比例是低滲透油田，長期以來受到低滲透油田自身特點的影響和技術(shù)條件限制，導(dǎo)致低滲漏油田的平均開采率較高滲透油田有很大差距，低滲透油田的孔隙度低、連通性差、膠結(jié)物含量較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、原生水飽和度高、非勻質(zhì)嚴重等特點使得其在開采和鉆井過程中，極易受到損害，急需通過帶壓作業(yè)技術(shù)改善作業(yè)現(xiàn)狀，提高采收率。

3.3特殊構(gòu)造井需求

部分地方由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜性的要求，進行常規(guī)勘探時便需要較高密度的壓井液，從而給后期測井提升了難度，也容易造成錯誤解釋甚至錯過油氣層。如果能利用帶壓作業(yè)技術(shù)，便可以降低測井失誤率，保護油氣層，為后續(xù)完井和使用過程提供保障。

3.4注水井作業(yè)施工需求

很多注水井受到注水后井口注入壓力上升的影響，會產(chǎn)生滲透率低的問題，在常規(guī)作業(yè)中需長時間的放壓和施工，對周邊整個區(qū)域造成影響，同時會產(chǎn)生環(huán)境問題。采用帶壓作業(yè)技術(shù)能夠減少環(huán)境問題并縮短防壓時間，從而提升采收率。

3.5孔隙-裂縫型或微裂縫型儲層需求

孔隙-裂縫型或微裂縫型儲層對帶壓作業(yè)技術(shù)有著特別的需要，這類儲層在進行修井、鉆井時很容易產(chǎn)生壓井液泄露的問題，且后果較為嚴重，經(jīng)常出現(xiàn)大漏和大噴現(xiàn)象，造成安全事故和環(huán)境污染。

3.6灘海和海上油氣田特殊要求

海上油田和灘海油田上，需要更好的安全措施和環(huán)保措施。在進行安全設(shè)計時要特別注意防噴措施，在施工時也要注意海洋平臺施工的限制，需要對壓井液進行特別處理，從而產(chǎn)生成本增加的問題。帶壓作業(yè)能夠直接解決這一問題，減少成本增加效益。

4. 帶壓作業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢

在我國油氣田快速發(fā)展、各方面技術(shù)飛速進步的推動下，油田的采收周期也在不斷延長，油藏的保護也日趨完善，鉆井和完井方式逐步趨于科學(xué)合理。帶壓作業(yè)技術(shù)在實際使用中必須注重配套裝備和技術(shù)的成熟，由低壓油水井向高壓油氣井作業(yè)發(fā)展。改善國內(nèi)帶壓作業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀，將這一技術(shù)作為工作方式而不是解決困難的手段，推動技術(shù)常規(guī)化運用。完善安全閥液控管線的管柱技術(shù)，實現(xiàn)帶壓修井。

5.帶壓作業(yè)發(fā)展建議

在發(fā)展具體過程中可以從多面著手，如：提升帶壓作業(yè)理念、推廣帶壓作業(yè)使用率、統(tǒng)一國內(nèi)帶壓作業(yè)標準、定期開展帶壓作業(yè)技術(shù)研討會和學(xué)術(shù)交流會、加快帶壓作業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)和專業(yè)隊伍建設(shè)等。

帶壓作業(yè)技術(shù)較傳統(tǒng)技術(shù)有著非常多的優(yōu)勢，相信在業(yè)內(nèi)的不斷探索和推動下，一定會在使用中獲得更好地發(fā)展空間。

參考文獻

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