注水井帶壓作業(yè)技術(shù)在油田的應(yīng)用探究

張瑩

摘 要：研究油藏為中孔、中低滲油藏，受地層孔隙度、滲透率和注水水質(zhì)等因素的影響，造成注水井近井地帶地層壓力高。目前注水井井口的注水壓力在15-30Mpa之間。注水井每年作業(yè)80口左右，常規(guī)的作業(yè)方式需要通過放溢流、壓井的等方法達(dá)到控制井口壓力的目的。這種方式存在作業(yè)周期長、放溢流量大，降低地層能量，造成地層出砂，套管變形，嚴(yán)重了造成大修，增加放出水的處理成本，污染環(huán)境等眾多問題。引進(jìn)了不壓井帶壓作業(yè)技術(shù) ，在縮短作業(yè)周期，降低作業(yè)費(fèi)用，保持地層壓力等方面起到了明顯的效果。

關(guān)鍵詞：中低滲油藏；注水井；近井地帶；地層壓力；不壓井帶壓作業(yè)

近年來由于套變、管外竄、大孔道以及注采失衡等因素影響，水井停欠注問題突出，注水井作業(yè)較為頻繁。在注水井作業(yè)前，要停注待作業(yè)井及周圍注水井，然后放壓，待井口壓力降至0.5-1Mpa左右，采用壓井的方式以達(dá)到作業(yè)的條件。為了減少水井停注次數(shù)，縮短作業(yè)周期，避免放噴降低地層壓力，減輕環(huán)境污染，引進(jìn)了不壓井帶壓作業(yè)技術(shù)?，F(xiàn)場應(yīng)用情況表明，該技術(shù)可降低水井維護(hù)費(fèi)用，減輕對油氣層的傷害及對地面的污染，縮短作業(yè)周期等方面有明顯的效果。

1 帶壓作業(yè)這項(xiàng)技術(shù)原理特點(diǎn)

1.1 注水井帶壓作業(yè)技術(shù)工作原理

注水井帶壓作業(yè)技術(shù)是在井口有壓力的條件下，依靠油管堵塞器和帶壓作業(yè)設(shè)備配合，實(shí)現(xiàn)不放噴起下油管作業(yè)。先用油管堵塞器從井口下入油管、封堵油管后，用環(huán)形防噴器、三閘板防噴器和單閘板防噴器控制油套環(huán)空壓力。起油管時(shí)，因油管自重大于井壓對油管的上頂力，用作業(yè)機(jī)直接起管柱；隨著井內(nèi)油管越來越少，井壓對管柱的上頂力與油管自重接近時(shí)，即當(dāng)指重表的讀數(shù)接近0時(shí)，要用放上頂卡瓦卡住油管，靠升降液缸和卡瓦的循環(huán)動(dòng)作進(jìn)行起油管作業(yè)。在作業(yè)間歇，若井內(nèi)有油管，用三閘板的半封封住井壓，若井內(nèi)無油管，用三閘板的全封封堵井壓。下油管工藝流程與起油管流程相反。[2][3]

1.2 帶壓作業(yè)與常規(guī)作業(yè)相比，具有一下特點(diǎn)

1.2.1 減少排出大量前期注入水，保持地層能量，維持注采平衡，避免了近井地帶的地層砂會(huì)返吐至井筒，造成套管變形，嚴(yán)重了造成大修，作業(yè)周期短。

1.2.2 不壓井，避免了壓井液進(jìn)入地層，污染地層，降低地層孔隙的滲透率，影響了后續(xù)注水效果，嚴(yán)重了還要進(jìn)行解堵施工，增加工作量和工作成本。

1.2.3 采用井口密封系統(tǒng)，不排出井內(nèi)液體，避免了污染環(huán)境。

2 帶壓作業(yè)設(shè)備系統(tǒng)介紹

水井帶壓作業(yè)裝置主要由井控密封系統(tǒng)、加壓舉升設(shè)備、油管堵塞器和相關(guān) 的配套設(shè)備組成。

2.1 井口密封系統(tǒng)

主要由閘板防噴器、環(huán)形密封器等組成，其作用是密封油套環(huán)空，控制油套環(huán)空的流體不外噴，達(dá)到環(huán)保要求；三閘板防噴器用于強(qiáng)制關(guān)閉井口、防止井噴，主要在倒換井口裝置、空井筒或休息時(shí)使用。環(huán)型防噴器用于起下油管運(yùn)動(dòng)過程中密封油管及套管環(huán)空，確保井內(nèi)流體不噴出。

2.2 加壓舉升設(shè)備

主要由液壓缸、固定卡瓦、游動(dòng)卡瓦等組成，其作用是當(dāng)油管自重小于井內(nèi)高壓液體對油管的上頂力時(shí)，控制起升和下放管柱，達(dá)到安全施工。液壓缸共有三種橫梁：上橫梁、中橫梁、下橫梁。上橫梁下面安裝的是游動(dòng)卡瓦，上面可以安裝重力卡瓦或是放吊卡；中橫梁的主要作用是將升降液缸和中問的防噴器組連接成一體，保證裝置的穩(wěn)定性；下橫梁兩邊與升降液缸的下部相連，中間卡在井口生產(chǎn)套管上，這樣就保證了在打開井口前就能進(jìn)行正常的作業(yè)。固定卡瓦在作業(yè)過程中用于卡住油管，阻止油管上竄。固定卡瓦的結(jié)構(gòu)與閘板防噴器相似，只是內(nèi)腔裝的是卡瓦體。固定卡瓦可以進(jìn)行手動(dòng)鎖緊，在需要長時(shí)間卡住油管時(shí)，應(yīng)當(dāng)用手動(dòng)鎖緊將卡瓦鎖住，防止液控壓力泄露而造成事故。

2.3 油管堵塞技術(shù)

油管堵塞器用于在起油管時(shí)堵塞油管 內(nèi)通道，防止井 內(nèi)高壓流體通過油管噴出地面。該工具主要反扣的可撈接頭 、單向閥、密封皮碗 、可退卡瓦、去垢刀組成，水力部分由4個(gè)水眼組成。按照投送方式的不同，分為小油管或抽油桿投送式、水力投送式、自用投送式和鋼絲投送式等。

2.4 附屬配套系統(tǒng)

主要由液控控制系統(tǒng)、負(fù)荷顯示儀、升高短節(jié)、油箱防進(jìn)水回路及各類控制閥、高壓管線等組成，保證施T操作的安全性。液壓控制系統(tǒng)由液壓源、液壓控制臺、液壓管線和蓄能器4部分組成，液控系統(tǒng)都采用了外編鋼絲的高壓膠管；負(fù)荷顯示儀采用雙向指重表，解決高壓油水井帶壓作業(yè)過程中，管柱受到自身重力作用， 同時(shí)又受到井下高壓流體的上頂力， 合力可能向上也可能向下，以避免安全生產(chǎn)隱患。

3 應(yīng)用情況及效果

油田自2009年引進(jìn)帶壓作業(yè)技術(shù)，截止2011年9月已作業(yè)36井次。引進(jìn)注水井帶壓作業(yè)技術(shù)后，有效的避免了作業(yè)前放壓、壓井等控制井口的作業(yè)前期的準(zhǔn)備條件，避免了由于放壓導(dǎo)致油層激動(dòng)出砂、砂卡管柱等問題，預(yù)計(jì)減少大修井?dāng)?shù)5口；平均單井縮短作業(yè)周期29.5d，提高了注水井注水時(shí)率，間接地維護(hù)油井的產(chǎn)量；減少放壓返水量，節(jié)約了成本，平均單井少返水3125m3 ，以污水處理站處理費(fèi)用5.0元/m 3 ，注入水費(fèi)用10.0元/m 3 ，壓井液的費(fèi)用216元/m 3 ，可以推算出平均單井節(jié)約費(fèi)用。單井節(jié)約費(fèi)用：3125*（10.0+5.0）+63.75*216=6.1（萬元）共實(shí)施36井次，節(jié)約費(fèi)用大約是219.6萬元，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論認(rèn)識

帶壓作業(yè)技術(shù)在注水井作業(yè)方面收效明顯，主要有以下幾個(gè)方面：（1）降低注水井作業(yè)費(fèi)用，平均單井較常規(guī)作業(yè)節(jié)約6.1萬元。（2）不使用壓井液進(jìn)行壓井，避免了外來流體對地層造成傷害，有效的保護(hù)了地層。（3）縮短作業(yè)周期，相對常規(guī)作業(yè)縮短作業(yè)周期1個(gè)月。

（4） 減輕地面污染，不排放井內(nèi)液體，防止了地層出砂等問題，實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保作業(yè)。（5）目前注水井帶壓作業(yè)技術(shù)應(yīng)用的壓力局限在15Mpa以下，需要引進(jìn)耐壓等級高的帶壓作業(yè)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]帶壓作業(yè)技術(shù)的理論研究及現(xiàn)場應(yīng)用[J]. 馮斌，林燕. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2012（06）

[2]青海油田帶壓作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 辛子全，祁萬順，文忠選，喇紅云，周莉. 青海石油. 2011（02）

[3]帶壓作業(yè)技術(shù)工藝研究[J]. 李俊厚. 化學(xué)工程與裝備. 2019（04）

[4]帶壓作業(yè)技術(shù)產(chǎn)品在遼河油田曙光工程技術(shù)處的研發(fā)應(yīng)用[J]. 管云剛. 石化技術(shù). 2016（02）