带压作业油管内堵塞方式的探讨

2013-08-24袁红涛

机械工程师 2013年7期

袁红涛

（大庆油田有限责任公司第九采油厂，黑龙江大庆 163853）

1 问题的提出

注水井带压作业是利用特殊修井设备，在井口带压的情况下，实施起下油管、井筒修理及增注措施的井下作业。控制油管内压力对油管实施有效内堵塞是带压作业的前提和关键。油管内堵塞技术是在注水井带压作业施工前采取水力投送、钢丝投送或自重投送将油管堵塞器投送到油管内预定位置，并对油管内部实施有效封堵。

如图1，目前油管内堵塞的方式：封堵保护封隔器以上管柱；封堵配水器以上管柱；封堵单流阀以上整个管柱。在这三种方式中，封堵保护封隔器以上管柱最容易实现，也是目前应用最多的一种方式，封堵配水器以上管柱应用较少，封堵单流阀以上整个管柱实现困难。

图1 目前油管内堵塞的方式

由于注水管柱长时间注水，管柱腐蚀结垢比较严重，前两种堵塞方式存在堵塞器投送不到预定位置、不能形成良好密封及投送位置不确定等问题。为此，我们应针对注水管柱结构研究油管堵塞器及油管内堵塞方式，解决注水井带压作业中油管内堵塞问题。

2 目前油管内堵塞问题分析

2.1 封堵保护封隔器以上管柱方式

图2 滑块式油管堵塞器

从2010年3月我们开展注水井带压作业施工以来，油管内堵塞一直采取封堵保护封隔器以上管柱方式。该方式是将油管堵塞器投送到保护封隔器上部油管内，靠油管堵塞器胶筒自封或压缩胶筒胀封密封油管内壁，我们使用过滑块式油管堵塞器、静压智能式油管堵塞器。

（1）滑块式油管堵塞器（图2）

原理：在井口压力作用下，液压推动杆体上的助推胶套，使堵塞器下行，下到预定位置后，井内压力压缩杆体上的胶筒自封密封油管，杆体上的滑块卡瓦牙相对杆体下行使其卡瓦牙卡在油管内壁上。

（2）静压智能式油管堵塞器（图3）

原理：在该油管堵塞器自重作用下，堵塞器下行到预定位置后，油管正打压，将堵塞器的活塞销钉剪断，杆体下行，三块卡瓦牙卡住油管内壁，同时压缩胶筒胀封。

因这两种油管堵塞器外径大于φ50mm，不能通过封隔器及配水器，只能在保护封隔器以上封堵管柱。由于注水管柱长时间注水，管柱腐蚀结垢，且油管堵塞器外径大，导致堵塞器有时投送不到预定位置、位置不能确定，有时密封胶筒被油管内壁划破，造成投堵失效不能形成良好密封，但静压智能式油管堵塞器性能优于滑块式油管堵塞器性能，目前，主要应用液压智能式油管堵塞器。

封堵保护封隔器以上管柱这种方式只能解决保护封隔器以上管柱封堵问题，层段内工具串管柱，只能在旋转防顶卡瓦配合下，通过开关上、下防喷器，用对扣捞矛捞堵一体的特种工具，在上、下防喷器之间将层段内工具串管柱导出。

图3 静压智能式油管堵塞器

2.2 封堵配水器以上管柱方式

封堵配水器以上管柱是在注水井带压作业施工前，先用测试绞车将该井所有配水器水嘴捞出，投入死嘴子，再用测试绞车将配水器堵塞器投送管柱最下一级配水器封堵配水器φ46mm主孔，封堵配水器以上管柱。

配水器堵塞器结构如图4所示。其工作原理为：用测试绞车钢丝将加重杆下连接压送头、配水器堵塞器，投送至管柱最下一级配水器通过φ46mm主孔后，上提配水器堵塞器，此时堵塞器凸轮及卡爪张开，堵塞器卡在配水器主孔与导向支架之间，同时，压送头与堵塞器固定钢丝被切断，堵塞器丢在配水器内并靠堵塞器上的胶圈封堵配水器主孔，将配水器以上管柱封堵。