不压井作业技术在采油厂注水井小修作业中的应用

陶礼

摘要： 随着注水井修井作业日趋增多，常规放喷泄压的修井方式已经无法满足油田开发对注水井修井作业的需求。通过应用不压井作业技术，实现了注水井带压条件下的修井作业，较好地解决了注水井修井前自然泄压时间长，快速放喷破坏地层能量平衡，返排液回收、回注困难和返排液易污染地面环境等问题。

关键词： 注水井;不压井作业;小修作业

【中图分类号】 TE934【文献标识码】B【文章编号】1674-3733（2020）16-0200-01

0前言

随着油田进入注水开发中后期，维护注水井正常注水是确保油田生产的主要手段之一。为了进行注水井修井作业，作业前需停井降压，以满足修井作业施工。但部分注水井停井后井口压力高，自然降压困难，降压时间较长，降压时间3个月到1年不等，长时间的停井泄压严重影响了油田开发井组中注水井注水驱油的效果。过去针对此类井常采用现场挖坑放喷泄压的方法，用以达到快速降压的目的，但此做法带来了诸多问题，比如：泄压出来的大量注入水怎么处理;快速泄压破坏了地层能量的平衡，并且易导致地层出砂，严重时可能造成套管变形;注入水泄压返排易造成环境污染。因此，为了缩短注水井泄压周期，减少泄压返排注入水造成的水资源浪费，维护注入井地层能量的平衡，近些年来，在注水井修井作业中引进了不压井作业技术，很好地解决了上述问题。

1注水井带压作业技术原理及主要结构

1.1技术原理

注水井不压井作业技术是针对高压注水井（井口压力低于14MPa的注水井）利用特殊的 带压作业修井设备，在井口有压力的情况下实施对井内注水管柱安全、无污染的起下作业，实现不压井、不放喷密封作业的目的。注水井带压作业技术利用油管堵塞工具实现井内油管内部压力的控制，再利用安装在井口上的带压作业井控装备实现油套环空压力的控制，从而达到不压井、不放喷的目的。

在起管柱时，下防喷器关闭，当下接箍探测器发出探测信号时，上防喷器关闭，上平衡阀关闭，下平衡阀打开，使下防喷器上下充满井内高压液体。当下防喷器上下液体达到压力平衡后，下防喷器在控制液缸驱使下打开，接着下平衡阀关闭;当管柱接箍顺利通过下防喷器后，上接箍探测器发出探测信号，下防喷器关闭，上平衡阀打开，使上下防喷器之间高压液流迅速泄压。当上防喷器上下液体达到压力平衡后，上防喷器在控制液缸驱使下打开，接着上平衡阀关闭，管柱接箍顺利通过上防喷器，完成一根油管在密封状态下的起升。

在开始管柱自重大于井内压力产生的上顶力时，不用卡瓦和升降液缸操作，直接用修井机起管柱。随着井内管柱的减少，管柱自重减轻，井内上顶力与油管自重接近，即指重表的读数降低接近于零时，开始使用卡瓦卡住油管，用升降液缸和卡瓦的循环动作进行起油管作业，直至全部起出井内油管。下入油管的工艺流程与起油管流程相反。

1.2主要结构

注水井带压作业系统主要由井控装备、液压动力装置、液压操作控制系统及其他辅助设备四部分组成。

井控装备主要包括三闸板防喷器、环形防喷器、单闸板防喷器等，主要用于密封油套环空或封隔井口，确保环空内液体不外喷。液压动力装置包括固定卡瓦、游动卡瓦，升降油缸及上中下横梁等，主要用于在油管自重小于井内上顶力时控制油管的起下作业，以保障油管及工具的安全起下。液压操作控制系统包括液控操作台、蓄能器系统及配套联结软管等。

辅助设备包括作业修井机、油管堵塞器、特殊单向阀、完井工作筒、接箍探测器、平衡阀、液压系统防回水装置等，用于配合完成带压起下油管作业，实现安全、无污染施工 。

2现场应用

近些年，在辽河油田相关采油厂部分生产区的20口注水井上开展带压作业施工，平均井口带压操作压力为6.2MPa，每口井平均停井时间从84天缩短到21天;平均每口井减少泄压返排水量864m3（表1），其中共节约回收污水拉运费用86万元;减少回注污水带来的用 电消耗，节约回注污水用电10.96×104kWh，实施效果明显，达到了预期的目标。

3结束语

随着油田的不断开发，注水井单井累注量高，层间矛盾和平面矛盾日趋严重，以往在进行注水井作业施工前，为保证安全生产、作业顺利进行，常规水井作业经常要先关井降压、开井长时间放喷降压或压井后再作业，也就是进行关井卸压—放溢流—再维修—再注水的传统工艺。这样做的弊端首先会增加作业成本，其次放喷出的大量液体对环境造成污染，进入地层的压井液对地层造成污染，再次进行压井或放喷后的油气井生产压力在短时间内很难恢复到施工作业前的状态，影响油气采收率，不利于油田增储上产。而不压井作业工艺技术是当前国内外石油界降低注水井常规作业方式存在问题的主要解决措施之一。

（1）采用不压井带压作业设备能够有效的维持地层能量，极大的缓解环保压力。

（2）通过应用带压作业技术，较好地解决了泄压困难的注水井在作业前停井降压时间长的问题，提高了注水效率 。

（3）解决了大量注入水返排、回收和回注的问题，节约了水资源，减少了回注返排水造成的用电消耗，节约了生产成本。

（4）减少了注入水返排，保持了注水层的地层能量，改善了油田开发效果;同时避免了因注入水返排造成的环境污染。

参考文献

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