可控不压井作业工艺技术研究

闫建文

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、結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实施，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）.