機(jī)械免壓井壓裂防噴橋塞現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

張洋（大慶油田有限責(zé)任公司采油工程研究院）

1 現(xiàn)狀

A 油田經(jīng)過多年開發(fā)，先后經(jīng)歷了快速上產(chǎn)階段、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)階段，逐步呈現(xiàn)出開采能力降低，后備資源潛力不足的問題，靠尋找新的資源實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的難度越來越大[1-4]，因此，為提高開采效果保障穩(wěn)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)油水井間的有效驅(qū)替，2000 年之后，逐步加大了油水壓裂井的施工量，統(tǒng)計(jì)近三年的各類壓裂井?dāng)?shù)均超過350 口，占總井?dāng)?shù)的6%以上，取得了較好的開發(fā)效果。一般的，在壓裂后為順利下入生產(chǎn)管柱，需要放噴降壓后施工，放噴一般需要1～5 天，造成措施后不能及時(shí)投入生產(chǎn)，對(duì)產(chǎn)量造成影響。除此以外，放噴也容易造成環(huán)境污染，不利于安全環(huán)保管理。

2 壓裂防噴橋塞技術(shù)

當(dāng)井內(nèi)壓力較高時(shí)，作業(yè)隊(duì)需要采用清水或壓井液壓井，待井內(nèi)壓力平衡后再下完井管柱，但這也存在一定問題[5-7]：首先無論是采用清水還是調(diào)配的壓井液需要調(diào)配罐車與泵車到井場(chǎng)施工，占用作業(yè)時(shí)間，且涉及較高的費(fèi)用支出；其次，壓井液進(jìn)入地層容易造成堵塞，影響后續(xù)開發(fā)，反排液處理復(fù)雜容易誘發(fā)環(huán)保問題。

針對(duì)以上問題，應(yīng)用了一種機(jī)械免壓井防噴橋塞（Y425/DS-114-120/35-FX）。防噴工具見圖1。橋塞由上接頭、扶正機(jī)構(gòu)、錨定機(jī)構(gòu)、封隔機(jī)構(gòu)和下接頭等部件組成，工作參數(shù)見表1。

表1 工作參數(shù)

工作原理：工具下井時(shí)，將其置于管柱下端，通過旋轉(zhuǎn)管柱傳遞扭矩，錨定機(jī)構(gòu)上的卡塊張開，卡住套管內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)工具錨定；然后上提管柱，促使膠筒張開并緊貼于套管內(nèi)壁，分隔上下液流，實(shí)現(xiàn)密封。需要起出封隔器時(shí)，下專用打撈工具正旋管柱對(duì)扣上提提出。

工具坐封和解封工藝流程如下：

1）坐封：上提管柱0.5 m，邊緩慢上提邊正旋管柱，直到轉(zhuǎn)不動(dòng)管柱為止。扭矩大于750 N·m，封隔器錨定。需要探井時(shí)，管柱下放，懸重減少，表明工具錨定。

2）丟手：開套管閥門，緩慢上提管柱，超過懸重80～100 kN，封隔器坐封，繼續(xù)緩慢上提管柱，管柱懸重恢復(fù)到原懸重，表明封隔器丟手。套管不返液，說明工具密封完成。

3） 解封：接好正洗井管線，打開套管閘門，700 型泵車小排量正洗井，洗通后再加大排量，直到井內(nèi)積砂洗凈為止。洗井時(shí)打撈工具位于魚頂以上2 m，正洗井沖洗魚頂干凈后，邊緩慢下放管柱邊洗井，觀察泵車壓力表，泵壓突然上升，表明打撈工具已經(jīng)進(jìn)入魚腔；繼續(xù)下放管柱，懸重減少后上提管柱，懸重增加，表明打撈工具已撈到魚頂，上提起出井下管柱[8-9]；若懸重減少后上提管柱打撈工具沒能撈到魚頂，上提管柱再正洗井，洗凈魚頂上積砂后再打撈，直到打撈工具撈到魚頂[10]。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

為了驗(yàn)證該壓裂防噴橋塞的適應(yīng)性，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)5個(gè)井次壓裂后丟手和解封進(jìn)行了試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)坐封、丟手、解封均成功，效果良好。以某壓裂措施井為例，壓裂層段和工藝參數(shù)見表2，該井采用多裂縫壓裂技術(shù)，壓裂層段為1 108.3～1 129.2 m，包 含 1 108.3～1 120 m 和 1 122.4～1 129.2 m 兩個(gè) 卡段，用封隔器卡開，每個(gè)卡段開兩條水平縫。

表2 壓裂層段工藝參數(shù)

壓裂時(shí)，在地面連接下井管柱時(shí)將防噴器直接安置在管柱下端，隨壓裂管柱一起下井壓裂+防噴管柱圖見圖2，壓裂完成2 層2 縫， 壓裂成功后，先起出一部分油管，然后按照技術(shù)要求釋放壓裂橋塞，下放壓裂管柱拉力表懸重表指示為零，此時(shí)橋塞丟手成功，橋塞坐封于射孔井段以上。隨后起出另外一部分油管，及全部下井工具。

圖2 壓裂+防噴管柱

在沖砂和丈量核實(shí)地面桿管情況后，下完井生產(chǎn)管柱，完井管柱見圖3。將管柱串下入至935.77 m撈住壓裂橋塞，上提橋塞解封，最后安裝采油樹及下入活塞和抽油桿進(jìn)行完井，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求進(jìn)行開井生產(chǎn)。

圖3 完井管柱

應(yīng)用該壓裂防噴橋塞后，從起壓裂管柱到完井管柱全部下入僅用時(shí)不到1 天，大大縮短了投產(chǎn)時(shí)間，以一般放噴需要3 天計(jì)，作業(yè)隊(duì)搬家、立井架、施工按1～2 天計(jì)，每口井至少可提前投產(chǎn)4 天。

截至目前現(xiàn)場(chǎng)已推廣應(yīng)用30 口井，壓裂投產(chǎn)周期縮短按4 天計(jì)，累計(jì)多產(chǎn)油合計(jì)712 t，油價(jià)按照2 101 元/t 計(jì)，折合經(jīng)濟(jì)效益150.02 萬元。

4 結(jié)論

1）措施井在壓力施工后，井內(nèi)壓力較高，需要放噴后上提施工管柱，不能及時(shí)投入生產(chǎn)，對(duì)產(chǎn)量造成影響。應(yīng)用防噴橋塞（Y425/DS-114-120/35-FX）可實(shí)現(xiàn)不壓井施工，加快完井進(jìn)度。

2）機(jī)械免壓井防噴橋塞采用錨定和坐封技術(shù)將下部承壓管柱丟手在井筒內(nèi)并實(shí)現(xiàn)封隔液流的目的，上部壓裂工藝管柱可立即起出，有利于下口井及時(shí)施工。

3）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用該防噴技術(shù)后，30 口壓裂井投產(chǎn)周期縮短按4 天計(jì)，累計(jì)多產(chǎn)油712 t，折合經(jīng)濟(jì)效益150.02 萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。