带压作业技术研究与应用

带压作业技术研究与应用

廉亮谌海林马忠良

青海油田井下作业公司大修大队青海海西067000

摘要：带压作业是一项主要应用于油水井生产管柱完井的工艺技术,为了评价与分析带压作业效果,系统地研究了常规降压作业与带压作业对油田开发的影响,大庆油田在葡X区建立了带压作业试验区与非带压作业试验区。试验区生产数据监测证明,常规作业对油井动液面和地层压力影响大,造成非带压作业试验区内油井的减产;带压作业对油井动液面和地层压力影响小,能够有效地保持地层能量,对带压作业试验区内油井产量影响小。

关键词：带压作业;高压井;注水井;试验区;效果评价

前言

带压作业不压井，主要依靠设备和技术控制油套压力平衡；现阶段，带压作业技术在国外已经得到了普遍应用，研发了系列带压作业装置，还构建了行之有效的配套技术体系。关于该方面的研究工作，国内也积极的进行着，获取了一定的成果，但该项技术还有这样那样的问题存在，需要我们深入的分析研究。

一、带压作业技术研究应用的实际意义

目前，在油田生产中，存在大量的高压油水井，难以实现正常的维修作业，导致部分油水井停产、停注，影响油田产量和注水开发效果。带压作业技术是利用特殊的修井设备，在油、气、水井井口带压的情况下实现管柱的安全无污染起下作业，它能有效解决高压水井、自喷油井、新射孔和压裂井的作业难题，提高油井产能，特别是在环保要求越来越高的今天，带压作业显得尤为重要。与传统的维修作业相比，采用带压作业技术，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，带压作业技术必将成为下一步修井作业的重要手段。

二、带压作业技术简介

带压作业是采用加压装置加压控制起下管柱,采用防喷器控制环空压力,采用堵塞器控制油管内压力，即在井口有压力情况下，通过带压作业装置实现不放溢流、不压井起下管柱的作业。在国外，该技术已有近80年的发展历史。目前，在加拿大、美国等国家已作为一项成熟的技术在广泛应用，这些国家90%的高压油气井采用带压作业，每年带压作业约5000井次。国外带压作业主要技术特点为采用一级动密封，固定卡管器置于防喷器组的最上端，施工安全性高；球形防喷器密封压力高，寿命长。据统计，不压井作业产生的综合效益是压井作业的3～5倍。在国内，部分油田通过引进国外设备开展过带压作业技术研究或应用。辽河、吉林、四川等油田先后开展了研究与应用，取得初步效果。国内共实施过1000多井次带压作业，其中90%以上是水井，80%是近两年实施的。作业范围主要涉及带压起下管柱、通井、刮管和冲砂等施工。

三、带压作业技术中存在的问题

当前，我国已经广泛推广和应用带压作业技术，但该项技术在国内石油企业中还处于初步发展阶段，实际运行中不可避免的会有一些问题的存在，具体体现为以下几点：

1、缺乏较强的带压装置能力

由于带压作业装备能力及其技术水平具有一定的局限性，因此为了保证施工作业的安全性，相较于带压装置的动密封设计压力，带压作业井井口压力不得比其高，通常情况下，应遵循压力由低到高以及先水井后油井的流程步骤进行。

2、油管内堵塞器缺乏稳固的性能

对于各类水井带压作业如深井、分层组合注水管柱等的实际需求，均难以有效的实现。而且油管内堵塞工序会大量的挤占了作业时间，需对使用的堵塞工艺进行系统全面的优化，促进堵塞实效性的提升，积极研发先进高效的管柱堵塞技术。

3、现代带压装置应用范围不广

现阶段，使用的带压装置仅能够在水井与井内没有抽油杆的自喷井中应用，原井提抽油杆过程中，削弱了防喷作用，应加大对抽油杆加压密封器的研究力度，以专门用作抽油杆的防喷工具。还需细致考虑管柱的变径密封问题。

四、完善带压作业技术的措施及应用前景

1、研发油管对扣器

在防喷腔中将堵塞器油管拆卸之后，开展二次或三次投堵过程中，常见的流程步骤是下入短节实施有效的对扣，但因井中存在180mm高通径的压力与防喷腔，所以对短节对扣操作带来了极大的困难性，一些时候进行对扣时一次将损坏掉四到五根的油管短节丝扣，需要花费近两个小时的对扣时间，存在明显的井控风险。为了避免上述问题的发生，应积极研发油管对扣器。对扣操作过程中，下入对扣器和下部接箍配合协作开展带压对扣操作工作，在对扣器下部丝扣处安装相应的引鞋，这不仅能够防止丝扣损伤问题，同时只需在较短的时间就能保证对扣一次成功，将旋塞阀设置于对扣器上，堵塞器在旋塞的基础上缓缓的进入到油管中，正常有序的进行投堵作业。

2、优化堵塞器

传统堵塞器运行过程中一般出现的故障问题有：水井堵塞器作业时存在完井中途自行打开的情况，导致井喷问题；当管壁出现结垢与抽油杆较脏时，会使得油井堵塞器无法顺利传压，进而打不开。双凡尔泵难以在堵塞器内完井中使用，这将对油井免修期造成了一定的影响。实际投堵过程中，施工人员应与投捞车共同协作强化投堵作业，保证生产过程的正常运行，节约时间与人力。根据传统堵塞器的缺陷，对堵塞器予以相应的改善优化，实践证明，通过改善优化的堵塞器无需施工人员与投捞车的配合协作，做到人工投送，十分的便捷，经济效益也较好。

3、应用前景

传统油田在进行带压作业过程中，出于对安全生产的考虑，必须先洗压井，然后才能实际作业，这不仅使得压井液成本进一步增加，而且对地层还造成了严重的污染，油井生产压力短时间内无法恢复到施工作业前的状态，极大地削弱了油气采收率。而带压作业主要是利用特殊的修井设备，在油、气、水井井口带压的情况下保证管柱一直处于安全、无污染的状态下作业，作业时间大大缩短，作业成本也相应减少，能够保证资源的有效利用、实现较高的采收率，社会效益与经济效益明显，是现代油田持续开发、高效生产、地面环保过程中重要的技术手段。因此带压作业技术的未来发展应用前景很广阔。首先，随着现代社会环保意识的不断增强，对油气层的保护重视度越来越高，带压作业因其较高的技术优势将被普遍的应用到国内油田发展领域中。其次，虽然当前使用的带压装置存在大体积，适应井场条件的能力有限，难以在丛式井中间的注水井内作业，但对现场使用过程进行细致深入的改造后，经济合理、安全有效、操作便捷的带压装置形成，对上述带压装置问题予以解决，对各工况中的生产需求能及时实现，为油田的持续健康生产起到了推动作用。从发展角度分析，目前会摒弃短冲程装置，取而代之的将是长冲程带压装置，并且会与液压修井机一体开发，科学整合动力系统与控制系统，这样能够获取较高的作业效率。积极研发各油管内堵塞器，特别要重视对化学堵塞技术的研究工作。

结论

综上所述可知，带压作业技术是在井口有压力的情况下而开展相关作业的，对高压水井、自喷油井、新射孔和压裂井的作业难题能有效处理，保证注水效率与水井的高效利用，减少油层污染，防止压井对地层造成伤害，实现油井高产能。当前，带压作业虽然在我国发展时间不长，还需对带压装置进行相应的改善，但随着油田开发不断深入和工程作业技术日渐完善与进步，为了实现降本增效目标、实现节能减排，促进企业正常有序的发展，带压作业将会普遍用于国内各油田中，应用前景广阔。

参考文献

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