低压井可控不压井作业设备研究与试验

高彦生

(辽河油田公司，辽宁 盘锦 124010)

在石油修井作业方面，传统的修井工艺常常采用压井方式进行作业，压井会造成产层污染甚至堵塞，造成油井产量下降，不利于油气资源的可持续发展，而不压井作业技术能很好地解决这种问题。

目前，不压井作业技术在带压作业工艺及设备研究方面已逐渐成熟，而适用于低压油气井的不压井作业技术研究还处于起步阶段。随着油田开发到了中后期，储层压力越来越低，作业时考虑安全环保要求，首先要使用压井液进行压井，漏失严重的井还要采取多次压井方式，这样就会污染油层，增加作业后抽油排水期，增加污水循环处理费用，同时还存在稀油井瞬间气体上窜、稠油井井间汽窜等隐患。为减少作业过程中油层污染、提高作业效果、降低作业成本，在安全可控、提速提效的情况下，开展低压井可控不压井作业技术的试验、推广工作是非常必要的。

一、可控不压井作业与带压作业的技术界定

1.带压作业技术

对于井口压力较大、有自溢能力的油水井，在井口带压的情况下，利用特殊修井设备实施起下管杆、井筒修理及增产措施的井下作业技术。工作过程是通过防喷器组控制油套环空压力，堵塞工具控制油管内部压力，管柱加压装置克服井内上顶力，实现管柱带压起下。10几年来，带压作业技术在国内得到了较快发展，已经有14MPa、21MPa、35MPa、70MPa4个压力等级的带压作业装置应用于现场，解决了很多高压、疑难井的修井和措施问题。

2.低压井可控不压井作业技术

对于井口关井压力不大于1MPa、气液比不大于100、流体温度不高于80℃、硫化氢含量不高于15mg/m3、地层压力系数小于0.7的油水井，在不使用压井液压井情况下，利用可控起下抽油杆装置、可控起下油管装置和井下管柱封堵工具，完成油水井维护作业的井下作业技术。可控不压井作业技术主要用于解决低压井作业过程中保护油层和防止地面环境污染问题。

二、可控不压井作业工艺技术

1.可控起下抽油杆设备

(1)工艺结构

井口工艺主要包括：抽油杆密封装置；卸压管汇；储液罐；压井管汇(见图1)。

(2)技术指标

本体通径φ80mm；闸门变径φ16～36mm，耐压14MPa自封变径φ15～72mm，耐压3MPa；耐温范围-25～90℃。

(3)工作原理

①关闭小四通两侧闸门，并在外侧安装光杆密封阀套拆防喷盒。

②打开光杆密封阀，起出光杆。

③安装油管悬挂器堵塞器，下放至油管内。

④拆井口(包括主阀、小四通)，安装可控起下抽油杆装置

⑤利用提升短接上提抽油杆，关变径半封。

⑥拆油管悬挂器堵塞器，安装杆自封。

⑦起井下抽油杆。

2.可控起下油管设备

(1)工艺结构

井口工艺主要包括：油管自封装置；防喷器；卸压管汇；储液罐；压井管汇；油水回收装置(见图2)。

(2)技术指标

本体通径φ180mm；防喷器耐压21MPa；自封变径φ69～132mm，耐压3MPa，耐温范围-25～90℃；

(3)工作原理

①下管油管悬挂器丝堵，拆可控起下抽油杆装置。

②安装双闸板防喷器。

③起油管悬挂器，关变径闸板。

④装油管自封胶芯。

⑤安装防污染接油槽，并将泄油口与大四通相连。

⑥起油管，利用管口快速封堵装置控制管内，防止溢出污染。

3.井下管柱封堵工具

(1)管柱结构(见图3)

管柱结构主要包括：丝堵；筛管；抽油泵；油管；井下开关阀；油管；单流泄油器；泵上油管(依据实际需要配)；油管挂。

(2)工作原理

①井下开关阀：下抽油泵管柱时处于封堵状态，阻止环空流体进入油管，通过下放抽油泵柱塞开启阀板，建立通道，正常抽油生产；起抽油泵管柱时，上提抽油泵柱塞关闭阀板，阻止环空流体进入油管。工具外径φ115mm、长750mm，与油管连接。

②单流泄油器：采用提拉剪切泄油结构，泄油口处设置单流阀，阻止环空流体进入油管。起抽油杆时，泄油口开启，油管内流体泄入环空，当压差小于0.2MPa时泄油口关闭，阻止环空流体进入油管。工具外径φ110mm、内通径φ50mm、长450mm、开启拉力4 000kg，与油管连接。

三、现场试验

四、结论

低压井可控不压井作业技术解决了小修维护作业过程中造成的油层污染问题。通过现场试验，该工艺达到了不压井起下抽油泵采油管柱和现场预防井喷、预防环境污染作业的施工要求，尤其是井下管柱封堵工具的配套应用，规范了井下管柱结构，大大提高了作业效率。与目前带压作业工艺对比，设备结构更加简单，操作便捷，降低了造价，符合现场规模化推广应用要求。

[1]黄小兵,刘清友,王德玉.浅析我国不压井装备的现状及发展趋势[J].石油矿场机械,2004,33(增刊).