海洋带压作业装备调研
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DR
海洋带压作业装备调研
钻井工艺研究所
2014年5月
-1-
DR
国内外带压作业装备现状
主 要
存在问题分析
内
带压作业装备的发展趋势
容
工作建议
-2-
一、国内外带压作业装备现状
1、总体介绍
定义： 带压作业是依靠油管堵塞器与专用井控装置相配 合，在加压装置的控制下所进行的不压井、不放 喷起下管柱，实现施工目的的过程。 解决两方面的工艺难题： A、在施工过程中，确保油、套管之间的环形空间 动态（静态）密封及管柱的内部堵塞，实现绿色 作业。 B、在起下管柱过程中，能够克服井内压力对管柱 的上顶力，实现安全施工。
应用情况：当前，北美地区气井普遍采用带压作业技术，设备最高提升力达2669KN， 最大下推力达1157KN，最高作业wk.baidu.com压力可达140MPa。每年带压作业超过5000井次，推 广应用率达到了90%以上（大部分为带压完井），为油公司带来了巨大经济和环境效益。
辅助式
独立式
-6-
一、国内外带压作业装备现状
-8-
一、国内外带压作业装备现状
４、国内技术现状
（２）研发历程及应用情况－油水井带压装置发展历程
DR
带压起下装置
简易带压作业装置
低矮型带压作业装置
标准型带压作业装置
车载动力源型带压作业装置
仿S-9型带压作业装置
-9-
一、国内外带压作业装备现状
４、国内技术现状
（２）研发历程及应用情况－抽油杆带压作业装置发展历程
DR
双液缸无框架、手 动控制、无相对运
动
无液缸、自动控制 连续提取抽油杆
伸缩节油缸、可自 动、手动控制、连
续提取抽油杆
双油缸、可自动、 手动控制、连续提
取抽油杆
通径 (mm) 103.2 179.4 279.4 279.4
279.4
179 179 179 179 179 179 103.2 179.4 279.4 279.4 346.1 346.1 179.4 179.4 203.2 203.2 203.2 279.4 279.4
冲程 (m) 3.0 3.0 3.0 3.0
原始陆地机械式 陆地独立液压式
车载液压式 海上独立液压式
一体机设备图
-5-
一、国内外带压作业装备现状
DR
3、国外技术现状
（2）应用范围及应用情况
应用范围：在国外，带压作业已广泛应用于起下管柱作业；辅助分层压裂、酸化连 续施工作业；下入、回收封隔器、桥塞及其他井下工具；带压修井；单油管或双油管完 井；冲砂作业；打捞作业；磨铣作业；欠平衡钻井；带压侧钻；带压射孔；配合连续油 管；应急抢险。
注水井泄压，地层压力损失大：排水泄压
会把长时间注水积聚起来的地层能量损失 优势：能够保持储层压力，减少“躺井”
殆尽，甚至导致井底污染，油井难以恢复 时间，可以有效提高油气井贡献率（单位
作业前产量。
时间单井总产量）。不污染地层，节约水
作业全过程时间长，影响正常生产：在一 电费用，节能减排，减少环境污染；尤其
转盘扭矩 ( kN·m)
3.0 6.5 13.5 13.5 27.1
2.7 4.7 5.4 27.1 27.1 27.1
4.06 4.06 3.80 6.78 8.95
最大导管尺寸 (mm) 73.0 127.0 244.5 244.5 244.5 101.0 127.0 139.7 152.0 127.0 127.0
DR
3、国外技术现状
（3）国外主体带压作业装备技术指标
公司 Halliburton
Snubco
ISS High Arctic HYDRA RIG
型号
120K 200K 200K 400K 200/400/600
K S15 S17 S18 S19 S22 S23 120K 150K 225K 340K 460K 600K 独立式 辅助式 H RL 120 H RL142 H RS 150 H RS 225 H RS 340
些注水压力高的井上，为了避免快速泄压、是注水井，大幅度缩短水井“躺井”时间，
井内压力骤降造成套管损坏，只好缓慢泄 更是油气井增产的有效手段。
压，时间长达数月。
修完井，还需花费极长时间再注水恢复地
层压力。
-4-
一、国内外带压作业装备现状
DR
3、国外技术现状
（1）发展历史 ① 1928年，北美第一次采用机械式带压作业，使用钢丝绳和滑轮系统连接到钻机绞车上 提供下力； ② 1960年，第一台液压式带压作业设备诞生，提高了安全性； ③ 1980年，第一台车载液压式带压作业设备在北美出厂，增强了机动性； ④ 90年代后，出现了模块化的撬装设备，以适应海上作业; ⑤ 2000年后,钻、修、带压作业一体机出现。
DR
-3-
一、国内外带压作业装备现状
DR
2、带压作业的意义
常规作业技术的主要缺点
带压技术特点
大量排液、污染环境、费用高：排液泄压 导致大量含油污水从井内流出，存在环境 特点：带压作业不需压井、无需泄压排液、
污染重大隐患。同时，这些污水必须用罐 不需要注入外来液体。
车拉至处理厂处理，造成极高的额外费用。
3.0
3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 12.2 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 11 11 3.05 3.05 3.05
最大举升力 ( kN) 520.1 884.6 884.6 1693.7
最大下压力 ( kN) 267.0 457.9 457.9 809.0
2578.3
1280.2
533.9 667.4 1001.1 1512.7 2046.6 2669.5 533.9 533.9 534 632 667 1001 1513
133.5 222.5 284.8 356.0 222.5 222.5 267.0 333.7 523.2 756.4 1023.3 1334.8 311.4 267.0 267 316 294 534 837
73 139.7 193.7
-7-
一、国内外带压作业装备现状
DR
４、国内技术现状
（１）国内发展历史 ① 六十年代曾研制过钢丝绳式不压井装置。 ② 70-80年代，国内研制了用于修井的BYXT15型不压井起下钻装置。 ③ 80年代，国内研制开发出可用于井口压力4MPa以下的橇装式液压不压井作业装置。 ④ 2001年，国内研制了第一套具有自主知识产权的全液压带压装置。
海洋带压作业装备调研
钻井工艺研究所
2014年5月
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DR
国内外带压作业装备现状
主 要
存在问题分析
内
带压作业装备的发展趋势
容
工作建议
-2-
一、国内外带压作业装备现状
1、总体介绍
定义： 带压作业是依靠油管堵塞器与专用井控装置相配 合，在加压装置的控制下所进行的不压井、不放 喷起下管柱，实现施工目的的过程。 解决两方面的工艺难题： A、在施工过程中，确保油、套管之间的环形空间 动态（静态）密封及管柱的内部堵塞，实现绿色 作业。 B、在起下管柱过程中，能够克服井内压力对管柱 的上顶力，实现安全施工。
应用情况：当前，北美地区气井普遍采用带压作业技术，设备最高提升力达2669KN， 最大下推力达1157KN，最高作业wk.baidu.com压力可达140MPa。每年带压作业超过5000井次，推 广应用率达到了90%以上（大部分为带压完井），为油公司带来了巨大经济和环境效益。
辅助式
独立式
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一、国内外带压作业装备现状
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一、国内外带压作业装备现状
４、国内技术现状
（２）研发历程及应用情况－油水井带压装置发展历程
DR
带压起下装置
简易带压作业装置
低矮型带压作业装置
标准型带压作业装置
车载动力源型带压作业装置
仿S-9型带压作业装置
-9-
一、国内外带压作业装备现状
４、国内技术现状
（２）研发历程及应用情况－抽油杆带压作业装置发展历程
DR
双液缸无框架、手 动控制、无相对运
动
无液缸、自动控制 连续提取抽油杆
伸缩节油缸、可自 动、手动控制、连
续提取抽油杆
双油缸、可自动、 手动控制、连续提
取抽油杆
通径 (mm) 103.2 179.4 279.4 279.4
279.4
179 179 179 179 179 179 103.2 179.4 279.4 279.4 346.1 346.1 179.4 179.4 203.2 203.2 203.2 279.4 279.4
冲程 (m) 3.0 3.0 3.0 3.0
原始陆地机械式 陆地独立液压式
车载液压式 海上独立液压式
一体机设备图
-5-
一、国内外带压作业装备现状
DR
3、国外技术现状
（2）应用范围及应用情况
应用范围：在国外，带压作业已广泛应用于起下管柱作业；辅助分层压裂、酸化连 续施工作业；下入、回收封隔器、桥塞及其他井下工具；带压修井；单油管或双油管完 井；冲砂作业；打捞作业；磨铣作业；欠平衡钻井；带压侧钻；带压射孔；配合连续油 管；应急抢险。
注水井泄压，地层压力损失大：排水泄压
会把长时间注水积聚起来的地层能量损失 优势：能够保持储层压力，减少“躺井”
殆尽，甚至导致井底污染，油井难以恢复 时间，可以有效提高油气井贡献率（单位
作业前产量。
时间单井总产量）。不污染地层，节约水
作业全过程时间长，影响正常生产：在一 电费用，节能减排，减少环境污染；尤其
转盘扭矩 ( kN·m)
3.0 6.5 13.5 13.5 27.1
2.7 4.7 5.4 27.1 27.1 27.1
4.06 4.06 3.80 6.78 8.95
最大导管尺寸 (mm) 73.0 127.0 244.5 244.5 244.5 101.0 127.0 139.7 152.0 127.0 127.0
DR
3、国外技术现状
（3）国外主体带压作业装备技术指标
公司 Halliburton
Snubco
ISS High Arctic HYDRA RIG
型号
120K 200K 200K 400K 200/400/600
K S15 S17 S18 S19 S22 S23 120K 150K 225K 340K 460K 600K 独立式 辅助式 H RL 120 H RL142 H RS 150 H RS 225 H RS 340
些注水压力高的井上，为了避免快速泄压、是注水井，大幅度缩短水井“躺井”时间，
井内压力骤降造成套管损坏，只好缓慢泄 更是油气井增产的有效手段。
压，时间长达数月。
修完井，还需花费极长时间再注水恢复地
层压力。
-4-
一、国内外带压作业装备现状
DR
3、国外技术现状
（1）发展历史 ① 1928年，北美第一次采用机械式带压作业，使用钢丝绳和滑轮系统连接到钻机绞车上 提供下力； ② 1960年，第一台液压式带压作业设备诞生，提高了安全性； ③ 1980年，第一台车载液压式带压作业设备在北美出厂，增强了机动性； ④ 90年代后，出现了模块化的撬装设备，以适应海上作业; ⑤ 2000年后,钻、修、带压作业一体机出现。
DR
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一、国内外带压作业装备现状
DR
2、带压作业的意义
常规作业技术的主要缺点
带压技术特点
大量排液、污染环境、费用高：排液泄压 导致大量含油污水从井内流出，存在环境 特点：带压作业不需压井、无需泄压排液、
污染重大隐患。同时，这些污水必须用罐 不需要注入外来液体。
车拉至处理厂处理，造成极高的额外费用。
3.0
3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 12.2 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 11 11 3.05 3.05 3.05
最大举升力 ( kN) 520.1 884.6 884.6 1693.7
最大下压力 ( kN) 267.0 457.9 457.9 809.0
2578.3
1280.2
533.9 667.4 1001.1 1512.7 2046.6 2669.5 533.9 533.9 534 632 667 1001 1513
133.5 222.5 284.8 356.0 222.5 222.5 267.0 333.7 523.2 756.4 1023.3 1334.8 311.4 267.0 267 316 294 534 837
73 139.7 193.7
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一、国内外带压作业装备现状
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４、国内技术现状
（１）国内发展历史 ① 六十年代曾研制过钢丝绳式不压井装置。 ② 70-80年代，国内研制了用于修井的BYXT15型不压井起下钻装置。 ③ 80年代，国内研制开发出可用于井口压力4MPa以下的橇装式液压不压井作业装置。 ④ 2001年，国内研制了第一套具有自主知识产权的全液压带压装置。