带压作业使用手册

随着社会的进步和技术的发展，对注水井、气井、含气油井、电潜泵井及蒸汽驱汽井、注气油井的作业方式也在不断革新和丰富。

在过去打井和作业过程中，完全依靠高比重泥浆把井压死或进行放喷的钻井作业方式已逐步被欠平衡钻井、欠平衡大修、带压起下管柱、带压修井以及带压作业所代替。

采用带压钻井与作业，易于发现低压油藏，不破环地层而且不污染地层、不污染地面，有利于保特原油生产和注水增效。

在我国各油田，已逐步开展这方面的工作，并已取得较好成绩，但是由于带压作业与常规作业相比，具有以下特点：难度比较大、技术性要复杂、设备要增多、安全性要加强、工人的素质要求较高，因而要全面推广尚需时日。

这本手册主要涵盖各油田用户最想了解的带压作业设备的型式与组成、带压作业程序、带压作业装置的配置以及带压作业主机的维护，以供油田需要者参考和选择。

一、下油管内堵塞器：拆除井口采油装置，井口只留下大四通以及左右和上盖上部共三个阀门。

然后，在上部阀门的上方加装1.5m 左右的油管升高短节，安装完成后继续在油管升高短节上方再加装阀门一个。

图4 丢手式下堵塞器下油管堵塞器:油管内堵塞器外径为φ58~φ60、长为 1.2m～1.5m左右（如图4所示），用大勾吊起堵塞器放入油管升高短节内，关闭上部阀门，打开下部阀门，堵塞器因重量大，在上下压力平衡的情况下，会自动下行到达井下油管底部——封隔器上方，自动座封；但有时因油管内有水垢，堵塞器会卡在半路。

因而，最好用高压水泥车与井口上方阀门相联。

当堵塞器丢入井下后，用水泥车向井内油管打压，使堵塞器克服阻力下移。

当泵车压力突然增高时，应立即停泵放压，当发现油管内水流逐步减小，最后无水后，证明堵塞成功。

由于油管内堵塞器直径大，不能通过封隔器和配水器的内孔，能堵不到油管的最下方，因而可采用下配水器堵塞器（如图5所示）。

先用测试车把配水器水嘴捞出，再堵死水嘴，再把配水器堵塞器下入升高短节内。

上部有钢丝高压密封头，把配水器下入到井下最后一个配水器下方3-5m再上提钢丝，堵塞器上的卡爪在配水器下方能张开，使皮碗密封配水器内孔，卡爪卡死配水器下部，防止堵塞器飞出。

图5 配水器堵塞器当油管内堵塞器未下到底、下部油管无堵塞器时，应在提出装有堵塞器的油管前，用环形防喷器抱住有堵塞器的油管，并把环形下部加装全封封井器。

在全封封井器下方接箍处卸掉上部油管，上提油管后，全封井口，下部油管用安全卡瓦卡住，防止油管上窜，打开上部环形防喷器把油管及堵塞器一起提出，改用1 1/2"（φ48）小油管联接倒伞形小直径油管内堵塞器，向下送入环形防喷器到达全封顶部，环形防喷器抱住油管打开全封，用游动防顶卡瓦在油缸上升到顶的情况下卡住小油管下进井内油管中，再用固定卡瓦（换成1 1/2"卡瓦牙）卡住小油管，游动卡瓦松开，油缸上升到顶，游动卡瓦再抱住小油管，固定卡瓦松开，油缸再下降到底把小油管及倒伞形小口径堵塞器下到井下最后一根油管内，由于弹性体伞形卡爪为倒伞形结构，在油管内下放时，为顺结构可收缩到φ44以下，当到最后一根油管时，伞形卡爪可在两油管接箍中间空档处张开，上提小油管时，由于卡爪已卡死在接箍处，下部的一串皮圈上提力压缩直至把φ62mm内孔堵死，此时上提杆处又被卡簧卡住，不会下滑，再上提，用力切断安全销，小油管提出，座封完成，当全部提出油管后，再顺时针把堵塞器打出来。

拆除剩余井口，打开采油四通上盖；安装3FZ18.6—35三闸板液动防喷器。

整体吊装井口井控装置。

摆放好动力源箱及液控操作箱，接好从动力源箱到液控操作箱之间的软管线。

接好从液控操作箱到井控装置的各口管线；注意一定要对号入座不可接错。

调整四柱稳定装置找好水平，联接作业机与井控装置的水平调节丝杠，使井控装置在作业中更为稳固。

吊装好井口操作平台使之固定可靠，加装栏杆、放好梯子、油管滑道及逃生滑道、作业工具等准备就绪等待作业。

二、提出油管头作业：本带压作业装置全程通径均为φ186，因而任何压力等级的油管头均能全程无障碍提出。

用大勾吊起一根油管，送到油管头上方，联接油管头上扣的加厚油管短节，对好扣上牢靠，用环形防喷器抱住油管，上升大勾（在此前应松开油管头顶丝）油管头及下部井下油管一起吊起，当油管头吊至环形防喷器下方时，用下部特种单闸板防喷器抱住油管，打开环形防喷器球形胶芯，将油管头提出，用吊卡把上部油管短节及油管头卸掉。

三、正常带压作业程序：1、当井压在9MPa以下时可全程用环形防喷器抱住油管使接箍强行通过环形胶芯，可大大节省作业时间。

图6 过接箍示意图2、当井压在10MPa以上时接箍强行通过胶芯易损坏胶芯，此时应利用上特单闸板防喷器与下特单闸板防喷器（或与环形防喷器）导出接箍，使胶件损伤量到最小。

图7 导出接箍示意图3、平衡阀与泄压阀的使用：①当接箍到达两单闸板防喷器之间时，应是上防喷器处于关闭下防喷器处于打开状态，此时应把下防喷器关闭，做好准备打开上防喷器，使接箍上移。

但此时两防喷器均处于关闭状态，中间四通短节处于高压状态，如此时打开上部防喷器，一方面单面受高压打开困难，另一方面易把前密封胶件刺坏，而且高压水易往上喷出使作业环境受损坏。

因些，在打开上部防喷器前先打开泄压阀，将高压卸掉再关上泄压阀，再打开上部防喷器，即不会出现上述紧急情况了。

②当接箍提出上部后，上部防喷器应立即关闭、下部防喷器应及时打开，但此时中间短节处无压力。

如要打开下部防喷器，其防喷器闸板上、下面压差太大，一方面开启困难，防喷器油缸行走缓慢，而且顶密封受压大，特容易磨损，因而先把平衡阀打开（下采油四通侧出口与井控四通侧出口之间用高压软管与平衡阀相联接），将采油四通侧出口的高压水通过软管和平衡阀引入至井控四通内，使下防喷器闸板上下压力平衡后，再关闭平衡阀，此时再打开下闸板防喷器即不会出现上述不好情况了。

4、大勾提下油管：当井压对井下油管的上浮力超过井下油管重量时，油管即会往上串，当低于井下油管重量时即会下掉，当有下掉力时可不用油缸而改用大勾起降，作业速度快，操作方便。

5、油缸提下油管：当井压对井下油管的上浮力超过井下油管重量时油管即会上串，此时再用大勾起下已不可能了。

即要利用油缸防顶卡瓦系统，防顶卡瓦卡住油管按着油缸的起下速度上升或下压。

其作业方式为第一种全程用环形防喷器抱住油管起下：环形防喷器始终处于抱住油管状态，固定防顶卡瓦抱住油管，游动防顶卡瓦处于打开状态，油缸及游动防顶卡瓦下降到底，游动防顶卡瓦关闭，固定防顶卡瓦松开，油缸及游动防顶卡瓦上升到顶；固定防顶卡瓦关闭，游动防顶卡瓦松开，油缸及游动防顶卡瓦再一次上升到顶如此循环，下压程序与上提程序正好相反。

四、卡瓦在带压作业过程中的作用及其使用方法：1、闸板式卡瓦（万能卡瓦）：可用三闸板防喷器的最上层闸板作做为安全卡瓦使用，当上部万能卡瓦没办法使用时，可以启用这个安全卡瓦，或做为在12MPa以下注水井中充当固定卡瓦和游动卡瓦使用。

此种卡瓦能防顶，图8 闸板式卡瓦也能防掉，但因油缸容积大，开关较慢，又因无自紧功能，全靠油缸油压夹紧油管，因而井压高时油压就要高，压力大于12MPa时会发生打滑现象。

因而只能用在较低压力井的带压作业。

但使用比较方便，高度底，在井下油管上串力比较小的情况下配合自紧式防顶卡瓦使用效果比较好，通径可达到φ186，开关方便。

2、自紧式防顶卡瓦：壳体与卡瓦体均为10°角的锥度。

油缸直径小，体积不大，卡瓦体通过连杆机构实现开关，行程短，开关速度快，从打开到关闭只需1秒钟。

上顶力越大，此类型的油缸两个卡瓦体抱的越紧，可承受35t以上的上顶力，高度较大，通径为φ186mm。

但是，当用液压油打开卡瓦牙的时候，图9 自紧式防顶卡瓦由于存在上顶力，卡瓦体不易打开，因而在操作时要熟悉此种卡瓦的打开规程。

如固定防顶卡瓦需要打开，油缸下降时不应先全降到底，应留100mm余量（先关闭自紧式游动卡瓦）。

此时，先操作固定防顶卡瓦换向阀把手柄搬到打开位置，因有上顶力不易打开，再操作油缸换向阀使油缸再下降一些，固定卡瓦会自动打开。

此后，油缸再和自紧式游动卡瓦一同上升，但不要升到顶端而预留出100mm的余量即停住，先关闭固定防顶卡瓦后，再操作打开游动防顶卡瓦体，但因上顶力大，不易打开，可立即操作油缸再上升到顶。

此时，因固定卡瓦处于抱紧状态，油管也不可能再上串，油缸再上升一下而油管不会上顶，即可使卡瓦体与油管之间松动，此时因游动卡瓦处于打开状态，卡瓦瞬间即可打开，因而在操作自紧式防顶卡瓦打开的程序上要比较复杂一些，即油缸下降不要到底，留有下压量，便于固定卡瓦打开，油缸上升不要到顶端，要留有上升余量，便于游动卡瓦打开。

3、承重卡瓦：当井内油管比较多无上顶力时，承重卡瓦可在任何位置卡住油管，当卸接箍时可不用先座吊卡，只用承重卡瓦卡住油管即可，减轻了工人劳动强度，提高了作业效率。

当一个承重卡瓦和一个自紧式游动防顶卡瓦共同放在游动横梁上图10 承重卡瓦下位置时，可以起到井下油管起下过程中油管的上串和下掉的平衡作用，如有上顶力可用防顶卡瓦承受，如有下掉力时可用承重卡瓦（或闸板卡瓦）承受，确保油管上提时不会打滑和安全。

4、带压作业最重要的操作是自紧式固定防顶卡瓦和自紧式游动防顶卡瓦之间的操作。

需要油缸的下压和上提才能打开，只要按规程操作，熟能生巧，自然而然的养成良好的习惯。

但是刚开始使用时，务必小心谨慎，按步操作，防止发生飞管等事故。

在美国和加拿大，防顶卡瓦也为这种结构，其操作和使用类似。

五、FH18.6—35环形防喷器在带压作业中的使用：在井内压力不超过10MPa情况下，全程提下管住，均可使油管接箍强行通过环形胶芯，这就大大简化了带压作业的程序。

随之而来出现的问题是胶芯寿命比较短，如何提高胶芯寿命是使用环形防喷器的关键所在。

本带压作业装置在环形防喷器胶芯过油管接箍问题上，采取了三项措施：第一项措施，在液控操作台的环形防喷器油路上设置有专用的减压溢流阀，可根据井压情况随时调整此阀，使环形防喷器关闭油路的油压不要太高，胶芯抱住油管时要略有微漏，一般来说油压10MPa 时即可封住35MPa的井压，如果井压只有15MPa那么油压有5MPa 左右即完全可以封住油管，此时过接箍对胶芯损坏即会大大减轻。

胶芯与油管接触有微漏，可使油管外壁与胶芯间有水形成润滑作用，更可减小摩擦系数，有利接箍的通过。

当接箍通过胶芯瞬间，要把内孔扩大致使胶芯及活塞下移，油缸内油压增高，此时因减压溢流阀又有溢流平衡功能，多余油压可返回油箱，使油压还保持5MPa不变以减小阻力，当接箍通过胶芯后，胶芯孔又抱住油管，胶芯与活塞上升，油缸内油压又会进一步下降，低于5MPa，所缺油量又会自动流回保持油缸油压恒定不变。

第二项措施，在环形防喷器旁边加装一个10L—16L蓄能器，将蓄能器的油路口与防喷器关闭油路相联通，油缸下腔有多高压力，蓄能器内即有多高压力。