带压作业技术的配套与完善

浅谈带压作业技术的配套与完善

摘要：所谓带压作业是针对高压油水井维护作业施工难度大而采用的一种新型井下作业工艺技术，并配套完善带压作业设备及相关工具配件。该技术主要解决高压油水井作业施工难题，避免油层污染，缩短作业占井时间，降低施工费用。

关键词：带压作业配套与完善生态文明

引言

随着开发时间的延长，油田高压油水井比例增加，难以实现正常的修井作业，导致部分油水井停产、停注，影响油田开发效果。带压作业技术是利用特殊的修井设备，在油水井井口带压的情况下实现管柱的安全无污染起下作业，它能有效解决高压油水井作业施工难题，提高油井产能，特别是在建议“生态文明”的今天，带压作业显得尤显重要。

与传统的修井作业相比，采用带压作业技术，可以使原始油层压力得到很好的保护，增加油气层的产出能力，提高油田采出程度，最大限度降低作业风险，改善作业环境，降低压井或多次重复压井等工序的作业成本，可有效实现安全快速生产和清洁施工。

1 带压作业技术工艺简介

所谓带压作业是在保持井筒内一定压力，不压井、不放压的情况下进行起下管柱的一种先进井下作业技术。相较于传统井下作业，带压作业的优势在于它能够最大限度的实现对油气层和环境的保护，有利于油气水井修复后的稳产和提高注水效率。带压作业技

术在国外已经广泛应用，开发出了系列带压作业装置，并形成了较为完善的配套技术体系。

带压作业是采用加压装置加压控制起下管柱，采用防喷器控制环空压力，采用堵塞控制油管内压力，在井口有压力情况下，通过带压作业装置实现不放溢流、不压井起下管柱的作业。

1.1带压作业技术进展情况

1.1.1国内外技术应用现状

在国外，该技术已有80多年的发展历史。目前，在加拿大、美国等国家已作为一项成熟的技术在广泛应用，这些国家90%的高压油气井采用带压作业，每年带压作业约5000井次。国外带压作业主要技术特点为采用一级动密封，固定卡管器置于防喷器组的最上端，施工安全性高；球形防喷器密封压力高，寿命长。据统计，不压井作业产生的综合效益是压井作业的3-5倍。

在国内，部分油田通过引进国外设备开展过带压作业技术研究或应用。辽河、吉林、四川等油田先后开展了研究与应用，取得初步效果。国内共实施过1000多井次带压作业，其中90%以上是水井，80%是近两年实施的。作业范围主要涉及带压起下管柱、通井、刮管和冲砂等施工。

1.1.2现河采油厂带压修井技术进展

2006年8月现河采油厂首次引进带压作业队伍及动力，进行不压井作业试验，到2008年7月共施工油水井65口，修井施工均取得了成功。2009年作业大队租用带压设备进行不压井作业，并开始

参与设计制造带压作业设备投产使用，2010年5月采油院设计制作的带压设备在采油厂进行试验，形成了年带压作业35口以上的施工能力。

1.2带压作业设备设施构成

带压机的主要组成包括：

⑴密封防喷系统：由半、全封防喷器、球形防喷器、自封等组成。

⑵加载控制系统：由液压缸、固定卡管器、游动卡管器、加载横梁等组成。

⑶液压控制系统：由液压站、控制柜保压装置等组成。

⑷工作台系统：工作台系统：工作台、梯子、逃生滑道、废液漏斗等组成；

带压作业配套设施

⑴堵塞器：用于堵塞油管内径，它由芯轴、胶筒、锥体、卡瓦、清管器等组成。

⑵防喷阀：该产品由顶杆、螺母、密封套、阀芯、阀体等组成。

2 带压作业技术的配套与完善

2010年通过协作制造与整机引进，目前作业大队拥有带压作业机2台，同时通过驾驶室移位，指重表配套完成了与之三大的修井机改造，引进阜新石油机械厂油管堵塞器、防喷固定凡尔，使用采油院油管堵塞器，了起管、下泵时油管防喷问题，探索实施半压井工艺，设计加工单流阀，使作业工艺进一步完善。

2.1带压机的设计制造

2009年8月，根据租用设备存在的不足，参考其它带压设备及防喷器生产能力，设计制造了dyzj185-35/21型带压作业机（环封封零时承压21mpa），该设备增加了环型封井器及全封剪切防喷器，扩大了整机内通径，提升举升能力、防顶力、卡紧力，在连接法兰的设计中，设计了250型与350型与350型井口通用法兰。通过一系列的改进设计，使制造后的带压机安全性能更高，密封能力进一步增强，设备能力进一步提高，使用更加方便。

2.2作业设备的改造

带压作业机组装后整机高度在5.3m左右，使得jb-18井架与作业机无法满足施工要求，作业大队利用现有湖北荆州第四石油机械厂生产的xj250型轮式修井机，通过驾驶室移位、指重表配套形成了与带压机配套的修井机。

2.3配套设施的引进与改造

⑴原引进阜新石油机械厂油管堵塞器，堵塞油管内径；现正与采油院研制定压式堵塞器，克服光油管井堵塞器易出尾管现象；

⑵改进防喷固定凡尔、防喷阀用于自喷井下泵，不改变现有的管柱结构；

⑶设计制作单流阀，用于通井、刮管等施工工序。

2010年1月自行研制的带压作业设备首次在l8p1进行试验，对不合理的地方进一步改进，已经形成了完整的技术系列，完成了设备的定型，设备、设施基本满足了现场需要。

3 应用情况

截止到2011年底，带压作业共施工油水井45口次，其中油井29口次，水井16口次，一次成功率95%，成功实施了压裂转抽，空井筒转注、转抽，水井增注，补孔转抽等措施，各项工序稳步实施，打破了制约单元和谐开发的瓶颈，彰显出带压作业的优势。共恢复日注水855方，减少压井液用量3360方，平均缩短溢流占井时间16天以上，节约压井费用约176万元、节约收污水费用25万元，不压井作业避免了油层污染，提高了日注水量和产油量。

在具体带压作业过程中，现河采油厂配套不同管柱堵塞器，解决带压作业难题。带压作业成功与否，主要在是否堵塞成功。采油厂与采油工艺研究院结合改进堵塞器，使其性能更加完善，泵车打压输送堵塞器，在下压差的作用下实现堵塞，如油管或是堵塞不到位，可采取分段堵塞；面针对结蜡、结垢严重井，发明了软堵塞器，软堵塞器内置铝芯，外部橡胶开口朝一个方向，共有5层，其外径大于管柱内壁成过盈接触，用泵车或是杆休易输送到位，在卸压或提出杆体时，在下压差作用下，软堵塞器一般卡在接箍处，形成堵塞，该堵塞器一般用于压力比较低的井或是管柱底部带有多级工具、内径较小的井，可大大提高作业速度；针对井内无管柱，采用倒装流阀、旋塞倒下单根等措施，实现管柱堵塞，也可完成套管除蜡、刮管、通井等工序，所有这些措施都保证了施工的顺利进行。

采用半压井工艺，解决因结蜡投堵塞困难的实际。针对井内管柱结蜡严重投堵塞器困难的实际情况，采用半压井工艺，即从油管