带压作业技术在吉林油田的应用

带压作业是利用并控设备控制井口压力,对高压油水井在不压井、不泄压的情况下进行修井作业的一项技术,技术的关键是要解决油管内部堵塞、油套空间动态密封和欠平衡状态下管柱的控制问题,防止施工作业时油管内、油套空间喷液和管柱上窜.油管内防喷通过堵塞器实现,油套空间密封和管柱控制通过带压作业机实现.近几年来,带压作业技术在吉林油田得到快速发展,特别是2010年,加大力度发展带压作业技术,集中解决问题区块遗留难题,累计实施514口并,减少泄压放水89×104 m3,综合创效超过2亿元,有效地控制了注水并排放,减少了环境污染,社会效益明显.     

高压油水井带压作业工艺研究

高压油水井带压作业工艺适用于油套压力在20MPa以下的油、水井带压施工作业，不压井、不放喷、带压安全起下管柱。该装置由油管堵塞器、井控密封系统、加压举升系统、附属配套系统、液控操作台及相应工具组成。该装置成功地解决了油套环空及油管内部的密封问题，实现管柱带压作业。该工艺技术在大庆、吉林等油田成功地完成了450口井的带压维修作业，取得了较好的经济效益。     

带压作业装置在油田水井上的应用

在油田生产中,存在大量的高压水井,难以实现正常的维修作业,导致部分水井停注,影响油井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。通过改进带压作业设备,完善带压作业配套工艺,杏南油田成功实现带压作业技术,保持了地层压力,解决了注水井泄压难,污油污水排放难问题,实现了安全环保作业,取得了较好的经济效益和社会效益。     

辽河油田带压作业技术的完善与应用

以往油田进行带压油、气、水井作业施工前,需要先放压或压井,再作业,存在成本浪费、地层污染、复采复注时间长等问题。带压作业是利用特殊修井设备,在油、气、水井井口带压情况下,实施起下管杆、井筒修理及增产措施的井下作业技术。辽河油田经过十年的完善升级,施工能力从12MPa升级到42MPa,完善了水井、油井、气井、热采井、大修井等系列施工装置,形成了油管、注水工具、特殊管柱和完井管柱等系列压力控制技术。该技术具有保护油气层,保护套管,降低费用,提高单井产量,确保安全环保等优点,有较高的推广价值。     

轮式卡瓦连续加载带压作业装置的研究与应用

普通不压井设备采用固定卡管器和游动卡管器交替夹卡实现管柱起下作业,导致设备操作程序多,速度慢。为此,研制了轮式卡瓦连续加载带压作业装置。设计了加载控制系统和井口密封防喷系统,形成了液压马达驱动滚动头连续滚压的加载控制技术以及内置自封式球封和半全封组合而成的井口密封防喷技术,实现了低压井管柱快速起下和密封防喷,具有加载效率高、作业速度快、安全可靠等优点。现场应用表明,该装置可满足低压不压井作业需要。     

带压作业在油气水井中的应用

以往油田在进行带压油、气、水井作业施工前,为保证安全生产,经常要先压井,再作业,这样的弊端一是要面临压井液成本,其次是压井液对地层造成的污染,第三是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。不压井带压作业就是在带压环境中通过不压井设备起、下管柱的作业方法。对油气井而言它可以保护和维持地层的原始产能,减少酸化、压裂等增产措施的次数,为油气田的长期开发和稳定生产提供良好的基础。对水井而言,它不需要停注放压,可以大大缩短施工周期,同时可以免去常规作业所需压井液及其地面设备的投入,省去了排压井液的费用,无污染,保护环境。辽河石油勘探局兴隆台工程技术处2001年以来就开始在各大油田从事油、水井不压井带压作业施工,技术日趋成熟,此项技术应用前景非常广阔。     

长庆油田带压作业分层注水工艺管柱

针对常规分层注水管柱带压作业下钻不能有效封堵油管,起钻前常规油管堵塞器因不能通过封隔器、配水器等小孔径工具封堵油管导致的投送不到位等问题,设计了带压作业分层注水工艺管柱,并研发出配套工具。该管柱既解决了带压下钻油管封堵问题,又能为再次带压作业封堵油管提供便利条件,解决了过封隔器、配水器等小孔径工具(准46 mm)封堵常规油管(准62 mm)的问题,实现了全程带压作业。现场应用表明,带压作业分层注水工艺管柱提高了施工效率,节约了施工费用,具有良好的推广前景。     

高压分注井全过程带压作业管柱

针对高压分注井带压作业过程中存在的管柱内堵塞器投堵位置不确定、油管内密封工具耐压低、分注工具段内无法堵塞密封、不能实现全过程带压作业的问题,研发了高压分注井全过程带压作业管柱。该管柱下入后,无需投捞,双密封洗井阀地面加压即可启动注水阀;通过配套高压自密封配水器和预置式油管堵塞器等工具,解决了油管内分注工具段封堵问题,实现了分注管柱起出过程的整体密封;通过管柱底部配套双密封洗井阀,解决了分注管柱下入过程的密封问题,还可满足反洗井工艺要求。高压分注井全过程带压作业管柱在冀东油田累计应用60井次,最大施工井斜56. 7°,工具最大下深4 285 m,满足50 MPa内分层注水需求和21 MPa内带压作业需求。应用该作业管柱可缩短作业周期,提高作业效率,降低施工成本。研究结果可以为注水井带压作业管柱的设计提供参考。     

气井带压作业关键技术与展望

气井带压作业技术是目前国际上气田开发中一项重要的完井和修井技术,可避免常规压井作业造成的储层伤害,具有保护储层、降本增效等突出的技术优势。针对气井带压作业中环空动密封耐磨件使用寿命短、管柱内密封工具压力等级低、管柱飞出及压弯风险高的突出技术难题,通过开展环空动密封压力控制技术、管柱内密封压力控制技术、防管柱飞出技术及防压弯管柱技术四方面研究,研制了井口压力35MPa下使用寿命超1200m的动密封耐磨件及70MPa管柱内密封工具,建立了管柱受力中和点的计算公式及极限抗弯长度计算模型。研究成果成功突破了环空动密封、管柱内密封等技术瓶颈,形成了气井带压作业关键技术,在中国石油长宁—威远、长庆油田及中国石化涪陵等区块累计应用逾千井次,极大提高了气井带压作业技术能力及作业效率,增产效果明显。研究认为,形成的气井带压作业关键技术为常规气井修井、页岩气井大规模完井提供了有力的技术支撑。     

不压井带压作业装置在锦州采油厂的应用

油水井检修作业中通常采用放喷和压井两种作业方式,这两种方式存在污染环境、堵塞地层渗流通道等缺点。为不伤害地层,保持地层能量,缩短作业周期,减少环境污染,提出了不压井带压作业技术。介绍了主要由井口带压设备、修井机及配套设备三部分组成的短冲程带压作业装置的工作原理,现场应用89井次取得了很好的应用效果,施工一次性成功率、合格率达100%,平均施工周期为15d,最高施工压力为5.6MPa。作业过程中能有效控制井口压力,防止井喷事故,实现安全作业,取得了显著的经济效益和环保效益。     

新型井下多功能密封器研制

为了解决不压井作业过程中下管柱时的油管内密封问题,研制了一种新型井下多功能密封器。该密封器设计有密封段和密封塞,下管柱时接于管柱下端并密封油管中心通道,实现不压井作业。下完管柱后,通过地面加液压力,使油套连通并投产。试验证明:该井下多功能密封器满足注采管柱以及各种增产措施管柱在下管柱作业时油管内密封要求,同时在管柱主通道形成一个定位坐落密封段,为再次作业时投入油管内堵塞密封工具,实现带压起管柱打好基础。现场应用200余井次,成功率100%,解决了多年以来困扰不压井作业技术推广存在的瓶颈问题,取得了很好的经济效益和社会效益。     

冀东油田高压注水带压作业管柱的研制与应用

为在高压注水井中应用不压井、不放喷作业技术,研制了高压注水带压作业管柱。该管柱主要由Y341注水封隔器、单流偏心配水器、多功能洗井阀、筛管和丝堵等组成。多功能洗井阀底部设有底堵,能保证在入井过程中管柱密封,地层水不会从管柱底部进入管柱;配水器上开设了偏心孔,可沟通上、下层注水通道,平衡密封段上、下压差,提高了测试仪器下井的安全性。现场应用结果表明,高压注水带压作业管柱成功实现了带压作业,提高了注水时效和水井利用率,保护了地层能量,提高了作业效率,具有良好的推广应用前景。     

青海油田带压作业技术的应用

带压作业技术是指在井筒有压力的情况下,通过带压作业装置进行起下管串作业,不降低地层压力的井下作业新工艺,是解决低压油(气)水井由于作业过程井漏造成产量恢复周期长的有效方法。带压作业技术解决了修井作业过程中由于压井工序带来的油层污染及产量下降问题;解决了注水井作业过程中,放喷影响注水实效,造成油藏泄压问题。它能有效保护地层压力,减少资源浪费,保护环境,降低生产成本,提高经济效益。     

气井带压作业技术在苏里格气田的应用与进展

在介绍苏里格气田修井复产工艺技术现状的基础上,阐述了带压作业技术及工艺流程,指出带压作业关键技术为油管内封堵和防喷控制系统。苏里格气田带压作业技术难点有:卡钻、桥塞坐封不严、管柱腐蚀和穿孔、钻具复杂和井内存在2个及以上节流器,对各个技术难点提出了相应的解决措施。指出苏里格气田开发中后期的气井采用带压修井作业进行生产,不仅不污染产层,还能提高并稳定单井日产量,延长气井生产时间;井口带压切割装置的研制成功彻底解决了带压作业复杂钻具起钻难的问题,拓宽了带压作业的应用领域。     

带压切割气井双封分压管柱工艺技术

复杂多个大直径工具管柱、腐蚀管柱和带喷砂器的管柱带压起钻工艺尚无有效方法,为此,研发了带压切割气井双封分压管柱工艺技术。该工艺技术采用专门的带压切割装置,利用切割刀具在装置内逐段切割,带压起出切割掉的油管,下带压密封捞矛打捞切割掉的油管鱼头,逐级起出复杂管柱。现场试验结果表明,气井带压切割工艺可以实现73.0 mm N80油管双封分压管柱的带压切割;对于腐蚀穿孔和双封分压以上复杂管柱可以采取装置内分段切割、密封打捞及分级起出的技术方案。     

气井带压作业管柱稳定性安全评估方法研究

为实现气井带压作业管柱安全性的主动控制，防止管柱失稳造成页岩气井喷事故，基于力学分析，考虑作业工况和井内环境参数等复杂因素的影响，建立了管柱轴向压曲力和管柱无支撑长度理论模型，并结合压杆稳定性理论提出了管柱安全无支撑长度理论模型，计算发现，理论计算结果与文献结果相近，验证了模型的可行性。理论模型计算结果表明：管柱下入作业比上提作业更易发生失稳，井内压力越大、井内管柱长度越短、管柱尺寸越小，越易发生失稳安全问题。最后基于安全无支撑长度理论模型和现场管柱起下作业安全准则，提出了失稳区、控制区和稳定区管柱稳定性安全评估方法。研究结果可为气井带压作业管柱稳定性安全智能预警与控制方法设计提供理论依据。     

自喷转抽管柱堵塞技术研究与应用

针对目前管式泵自喷转抽完井管柱不能实现堵塞的问题,研究了自喷转抽管柱堵塞技术。其技术方案是设计顶杆式泵下撞击器和筛管堵塞器,将自喷转抽完井管柱封堵,完井后从井口加压,将顶杆式泵下撞击器打掉,并靠重力作用下落,再将筛管堵塞器撞开,从而形成泵的抽汲进液通道。该技术在胜利油田共应用47井次,成功率100%,有效解决了带压作业时自喷转抽管柱不能实现堵塞的技术难题,为广泛开展油井带压自喷转抽提供了技术保障。     

不压井带压作业装置的引进与改进

介绍了国内外带压作业装置的现状,阐述了长庆油田引进不压井带压作业装置的目的、意义、带压作业装置的构成、原理和引进后的技术改进,为改善长庆油田注采平衡、减少资源浪费、保护环境和后期带压作业装置的引进和改造提供借鉴。     

暂闭井带压作业机控压钻磨水泥塞技术及应用

修井机和连续管钻开暂闭井上部井段水泥塞后,水泥塞下方的圈闭压力突然释放易导致钻具飞出、设备和钻具受损以及井喷事故。采用带压作业机控压钻磨暂闭井上部井段水泥塞,能在管柱自重基础上施加足够高的下压力,工作防喷器回压控制能力高,钻塞管柱刚度强,能有效预防此类事件发生。针对带压作业机钻磨水泥塞存在的技术难点,从防喷器组合、地面流程、钻具组合、施工工艺等方面进行优化设计,形成一套“主动加压＋复合旋转＋平衡背压”的带压作业机控压钻磨水泥塞技术,能够有效应对桥塞或水泥塞下方可能圈闭有高压的风险,满足暂闭井钻塞的施工要求,且对道路、场地要求低,不需基建,作业周期短,可大幅降低作业成本。该技术在现场应用11井次,效果良好,为暂闭井、高压气井钻塞作业提供了技术借鉴。     

长庆油田带压作业分层注水工艺技术研究

分层注水管柱配有配水器和封隔器等小通径井下工具,在带压作业起钻前需多次投送油管堵塞工具分段封堵油管,导致施工工艺复杂及封堵成功率低等问题,为此设计了分层注水带压作业工艺管柱及配套工具。介绍了该工艺管柱的结构、工作原理及技术特点,同时论述了配套工具多功能双作用阀、预置工作筒及堵塞器的结构原理,并给出了主要技术参数。现场应用结果表明,分层注水带压作业管柱在满足分层注水工艺要求的同时,解决了带压作业下钻油管封堵问题,并为再次带压作业过小通径井下工具封堵油管提供了便利条件,提高了施工效率,节约了施工费用,具有良好的推广前景。