可捞式油管堵塞器的研制

可捞式油管堵塞器的研制

摘要：油水井在常规起油管作业过程中，现有的不压井作业设备没有实现油管内堵前，也无法实现不压井和带压作业。在下射孔管柱、压裂管柱、有间喷能力生产管柱预先下入固定式油管堵塞器，可以实现有效封堵油管的目的，降低了井下作业压井施工的生产成本，提高了作业时效，保护了环境和员工健康，消除了井控安全风险。

关键词：不压井作业可捞式堵塞器研制应用

一、引言

由于特殊的储层和流体性质，文南油田部分油水井在常规起油管作业过程中，由于高油气比和井内压力高，时常出现溢流和井涌现象，为了避免了井控安全和环保污染事故的发生，通常采用不压井作业设备，但是，不压井作业设备在没有实现油管内堵的情况下，也无法实现不压井和带压作业。以前，较为通用的做法是，在下部油管末端安装固定凡尔球座，使起下管柱的时候，油管内就不会有油水冒出，套管可以座防喷器并接放喷管线来控制。这样的话，也起到了不压井作业的效果，但是，有个很大问题的局限就是：不能使用在完井管柱或者需要过油管内测的作业工序中，特别是下入射孔管柱、压裂管柱的管柱时，在管柱末端预先下入的固定凡尔球座会造成完井无法正常投产、射孔压裂工序无法继续进行等难题。解决这个难题，提出了在下射孔管柱、压裂管柱、有间喷能力生产管柱预先下入固定式油管堵塞器，实现封堵油管的目的，并开展了该

项课题研究。

二、固定式油管堵塞器的研制

1.课题的提出

随着社会的发展，人们对安全、环境和资源的认识逐步提高，然而在油田开发过程中经常出现因井喷造成井控安全风险急剧、环境污染、油气资源浪费；因压井作业造成的地层污染、造成作业成本增加；为了把安全生产作为实现可持续发展的“生命线”，树立“以人为本、安全第一、持续改进”的安全健康理念；把管理创新、节能基础扎实、耗能结构优化、资源利用综合效率高、环境污染少做为企业发展的理念。依托科技进步解决井下作业过程中封堵油管防止井喷的问题。

2.研究思路

针对目前井下作业不压井工艺中存在的油管堵塞难的问题，结合国内外滑块式油管堵塞器、凡尔式油管堵塞器、提放式油管堵塞器的工作原理，克服现有油管堵塞技术中内封堵工具不能自主掌握封堵位置，必须依靠起下完管柱，才能实现堵塞器的安装或拆卸的难题。同时，避免因受管柱内壁结蜡、结垢造成的内通径变细或不规则的制约，投堵成功率低。确保堵塞器“下得去、起得出、封得住、卡得牢”，确保投堵后井控安全和投捞过程中施工安全的研究思路开展工作。

3.解决的问题

解决油田开发过程中在井下作业时起下高压注水管柱、油管输送

射孔管柱、酸化施工管柱、压裂管柱溢流防喷问题。

4.工具结构

固定式油管堵塞器用于井下不压井作业，起下油管时堵塞油管通道，主要有：外工作筒、打捞接头、轴销、支撑体、弹簧、o型圈、活塞、引鞋、密封短节、滑环组成，如图1。

5.技术创新点

利用外工作筒较好的解决了堵塞器投堵后，在油管内因没有支撑点而造成的堵塞器滑脱问题；因内堵塞器直径小，便于下行通过，解决了因油管内壁结蜡、结垢造成的投堵后堵塞器中途遇阻现象；支撑卡簧是对称安装在支撑体内，在打捞头的作用下实现收缩与支撑，所以封堵与解封灵活；由于采取的是内工作筒与外工作筒间隙配合密封，所以密封效果好。

6.工作原理与使用方法

工作原理：将外工作筒安装在管柱的设计位置，依靠内工作筒与外工作筒之间的间隙配合实现密封。外工作筒内设计有台阶，支撑体卡在台阶处防止受地层压力推动后内工作筒上行；内工作筒下端设计为椎体，防止内工作筒在液柱压力作用下下行。打捞时，利用钢丝携带卡瓦对接器下到油管内堵塞器位置，卡瓦对接器卡住堵塞器内工作筒上部的打捞头，上提钢丝迫使支撑体回收，将内堵塞器从外工作筒内起出。

使用方法：①有溢流井。下油管时将堵塞器装入第一根油管内，并坐封好，随油管一起下入井内到设计深度，完成生产管柱后，在

采油树上连接防喷盒和钢丝密封盒，用钢丝将打捞接头和安全接头一起下入井底，把堵塞器打捞取出来即可投入生产。②若是预防溢流。下油管时将堵塞器外工作筒安装在设计位置，随油管一起下入井内（油管输送射孔管柱、酸化管柱、注水管柱、压裂管柱）到设计深度，完成工序内容后，发现井内有溢流时，为了减少压井工序、同时减少压井液对地层产生的污染，又要防止井喷，就需要对油管进行堵塞。把内堵塞工具从井口投人到油管内，连接压井管线，启动水泥泵车，利用比例为3‰的活性水配合，将油管内堵塞器正输送到堵塞器外工作内，实现封堵作业。

若是施工后井内没有溢流，就不需要向井内投入内堵塞器。

三、现场应用

w33-425井于2012年11月2日带压作业队上修换封，溢流量10方/小时，有间喷现象，不能正常进行作业施工，利用油管堵塞器对油管进行封堵，用水泥泵车将内堵塞器输送到井内，30分钟后堵塞器降落到2791米，封隔器上部外堵塞器工作筒位置，对油管封堵成功。卸开井口，安装不压井装置，采取一边套管放喷进污水池、一边起封隔器作业，将封隔器起出井筒。

通过6口井的现场应用钢丝绳投送油管堵塞器具有要“封得住、卡得牢、取得出”的效果，确保了作业井控安全，不污染环境，降低了井下作业压井施工的生产成本，防喷效果好。

四、经济和社会效益

实施6井次，按单井减少压井费25510计算，节约压井费用153060

元。目前已在15口井上应用，成功率100%，防喷性能良好，减少了压井作业工序、降低了生产成本、提高了作业时效，避免了井喷产生的污染，保护了环境和员工身体健康，消除了井控安全风险，取得了一定的经济效益和社会效益。

五、结论与建议

1.通过现场实践，可捞式油管堵塞器具有“封得住、卡得牢、取得出”的可靠的性能，并取得了良好的效益。

2.根据管柱内径大小研制和配套相应的可捞式油管堵塞器，形成工具系列，可以更好的满足井下作业和井控安全需要。

3.油管堵塞器结构简单、操作方便、堵塞效果好、防喷性能好、在油田开发过程中具有广阔的推广应用前景。

作者简介：司留洋，男，井下作业监督，1972年出生，1997年参加工作，长期从事井下作业和监督工作。