可控不压井作业工艺技术研究

作者:未知

  摘 要:常规修井作业过程中,为了保持井筒压力和井控安全,采取灌液压井施工,造成地层污染、油井恢复延长和产量的下降,并存在施工环保风险高和作业成本的增加;带压作业可以避免修井液侵入地层,但存在工期长、成本高的问题。通过系统的开展适用于低压、漏失井的可控不压井作业技术研究与现场试验,解决了生产管柱可控不压井作业中存在的技术问题,完成了配套装置的设计、加工、现场试验、定型工作,达到了作业过程中既不洗压井,又能有效“防污、防喷、防窜”的现场应用要求。
  关键词:修井作业;低压井;洗压井;可控不压井
  修井作业是维护油气水井正常生产的重要工程技术,作业过程中无论井口压力高低,均存在压力失控、污染环境的风险,现场通常采用带压作业、灌液压井的措施控制险情发生。由于带压作业工期长、成本高,无法大范围推广;而低压井作业采取灌液压井措施,压井液会严重漏失,甚至不能起到压井作用,同时污染油层,增加成本。所以,工程技术服务企业开展了低压井可控不压井技术研究,推广清洁作业技术。
  1 问题分析
  在常规修井过程中发现,洗压井作业对地层的污染,特别是水敏性地层的污染尤为严重,一些油井在经过洗压井作业后会产生以下三种问题:油井在恢复正常生产前,会经历较长时间的排水期,一般在三天左右,存在漏失情况的油井排水期更长;进行二次作业或加上酸压、解堵等工艺措施,但处理效果往往仍不理想;造成减产或停产,无法恢复油井修前生产状况,达不到预期修井目的。因此,在目前安全生产、节能减排的社会环境下,保证油井正常生产和绿色修井作业,实现修井作业过程中不进行洗压井施工,研究实施可控不压井作业具备了应用前景。
  2 措施研究
  根据油井内管柱类型,可分为抽油杆、油管和大直径工具类,在可控不压井作业过程中,需要针对起下不同直径类型管柱,设计不同类型的悬挂系统、封闭系统和密封系统。为了解决这些问题,研究了5项关键技术:可控起下抽油杆技术、可控起下油管技术、防喷器变径密封技术、管柱预置封堵技术和隔热管大变径自封技术,达到了作业过程中既不洗压井,又能有效“防污、防喷、防窜”的现场应用要求
  2.1 可控起下抽油杆技术
  研制抽油杆自封Φ15mm~Φ72mm变径密封,抽油杆闸板Φ16mm~Φ36mm变径密封,过小四通堵塞油管悬挂器,能够密闭拆装小四通、光杆密封器,密闭起下Φ16~Φ36mm组合抽油杆、Φ58(Φ72)扶正器,起杆装置拆装方便,实现了起杆作业过程的安全可控。另外,为了保障施工安全和二次井控的实施,井口装置可循环压井,方便处理异常险情。
  2.2 可控起下油管技术
  可控起下油管作业井口依次安装作业四通、闸板防喷器(半封闸板+安全卡瓦)、油管自封装置、油水回收装置,防喷管线和泄油管线连接储液罐,闸板防喷器通径Φ186mm,油管自封为Φ69mm~Φ108mm、Φ82mm~Φ135mm变径密封,能够密闭拆装防喷器,密闭起下Φ73~Φ89mm、Φ89~Φ114mm组合油管,油水回收至储液罐,实现了起管作业过程中的防污、防喷、防窜。
  2.3 防喷器变径密封技术
  防喷器结构选择变径半封闸板+安全卡瓦,通径Φ186mm,耐压21MPa,耐温-29~121℃,闸板变径为Φ73~Φ89mm、Φ89~Φ114mm,实现了减少抢装短节工序,为井控赢得时间,为人员安全赢得保障。
  2.4 管柱预置封堵技术
  研制了单流泄油器、井下开关、笔式开关,配合入井管柱实施油管预置封堵工艺,能够在起下管柱时预先封堵油管,实现了封堵可靠、预先控制的目的。根据井况及施工内容,对稠油、结蜡严重井可选用单流泄油器,不同类型的生产管柱选用井下开关笔式开关。
  2.5 隔热管大变径自封技术
  通过改进橡胶结构、材料及硬度,完成了Φ114mm隔热管大变径自封的研发,自封变径Φ82~Φ135mm,耐压1MPa,耐温范围-29~180℃。加工制造过程中选用耐磨、抗疲劳材质自封胶皮,一个自封可顺利完成一口井隔热管的起下。该技术配合管柱预置封堵技术實施,起下注汽管柱时的高温管内封堵,密闭起下隔热管柱,高温防喷,同时不影响正常吞吐工艺的注汽、放喷。防止热敏封隔器上下环空不连通,造成抽吸现象。
  3 技术适用条件
  选井时应符合但不限于以下条件:井内技术状况清楚,具备常规作业条件的井;关井井口压力不大于1MPa,无汽窜;地层压力系数:高危地区小于0.7,危险和一般地区小于1.0;气液比不大于100;设计上有流体入井要求的井,不采用此工艺。
  4 现场应用效果
  在辽河油区内,可控不压井作业技术现场试验推广118井次,试验过程中对各项技术工艺、装置设备等进行了改进、验证,达到了“操作便捷、降低成本、工艺可靠”的方案目标。
  5 结论
  ①可控不压井作业,相对常规作业,具有全程密闭井口施工,防污、防喷、防窜的特点,是将常规作业中“被动抢险”转换为“预先控制”的一项新技术;②相对带压作业,具有效率高、成本低的特点。该工艺技术实现了油套环空压力可控、油管内压力可控、井口防污可控的施工效果,从作业工艺、井口设备、井下工具进行的系统研究与试验。
  参考文献:
  [1]张福坤,于永波等.敏感性油藏油层保护技术的研究与应用[J].中国石油勘探,2002(9).
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