不压井作业技术及设备的探讨

2015-12-27于雷

中国设备工程 2015年5期

关键词：压井管柱井口

于雷

（中油辽河油田公司钻采院，辽宁盘锦 124010）

不压井作业技术及设备的探讨

于雷

（中油辽河油田公司钻采院，辽宁盘锦 124010）

对一些不压井作业错误的概念理解，通过合理的分类进行了正确阐述，并提出了不压井设备的发展方向。

不压井作业；带压作业；可控不压井作业

传统的压井作业，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；随着能源可持续发展需要及工艺技术、作业设备的不断进步，不压井作业技术取得了飞速发展。该技术能有效避免压井液对产层的污染，保护地层压力场，使开采潜能和产量得以最大保护，还能缩短作业周期、节约成本。目前，不压井作业技术已在国内外多种井况下得到了应用，特别是常温稀油井、水井中，但对不压井概念的理解还存在一定误区，下面将对不压井作业进行系统的分类探讨。

一、不压井作业的发展历史

早在上世纪二三十年代，国外就开始研究不压井作业技术。目前，国外的不压井作业技术已经很成熟，其中全液压不压井装置占主导地位，安全性、可靠性及自动化程度日益提高，在路上和海洋平台应用越来越广泛。据统计，在一些发达国家，采取不压井方式进行的作业量占全部井下作业量的80%。

国内的不压井作业技术研究相对较晚，大庆油田在上世纪50年代研制了一套钢丝绳式不压井作业装置。70年代，四川石油管理局钻采工艺研究所研制了用于抢险的BY30-2型不压井起下钻装置和用于修井的BYXT15型不压井起下钻装置。近年来，我国各油田对不压井作业的认识不断提高，在引进国外不压井设备的同时，华北、吉林、辽河、中原等油田都开发出了自己的液压不压井作业设备，并且在局部范围内进行了应用。

不压井作业设备按功用分为用于绳索式作业和用于管柱式作业；按运载方式分为车载式和撬装式；按配套方式分为独立式和辅助式；按作业时密封方式分为动密封和静密封；按一次提升管柱行程分为长冲程和短冲程。

不压井作业设备主要实现油套管环形空间的压力控制和井压对管柱产生的上顶力的控制，通常包括举升加压系统、防喷系统、工作台、动力系统、液压系统、操作控制系统和运载安装系统等。工作时，由防喷系统控制住油套管环形空间，当管柱的自重低于井内压力的上顶力时，采用举升加压系统进行管柱起下。

二、不压井概念的理解误区

不压井作业是从高压井、危害井的作业需求发展起来的，长期以来，对其应用的范围和设备的功能要求存在片面的理解。

1.不压井作业就是带压作业，仅针对井口有压力的井进行，必须使用大型带压设备。

2.不压井作业仅应用在危害井紧急处理中。

3.不压井作业时，井口压力越高越好。

三、不压井作业分类

目前不压井作业的分类如图1所示。

图1

不压井作业技术是相对压井作业而言的，压井作业是指从地面向井里注入密度适当的液体（即压井液），使井筒里液柱在井底造成的回压与地层的压力平衡，阻止地层中的油、气、水流到井筒而喷至地面的工艺过程。不压井作业技术就是利用井下管柱封堵工具和井口不压井设备，在不压井状态下进行起下管柱作业的一种井下作业技术。所以不压井作业不应单指带压作业，在非压井状态下进行的作业都属于不压井作业范畴，可以将不压井作业分为两大类：可控不压井作业和带压作业。

1.可控不压井作业的特点。

（1）不压井作业时井口无压力、放喷管线处于开启状态，作业过程井口有压时不允许继续作业。

（2）设备上简单、小型化，功能上有井口防喷系统、简易作业平台、简易控制系统。

（3）可控不压井作业又可分为生产管柱可控不压井作业和注汽管柱可控不压井作业。其区别是设备的耐温不同，注汽管柱可控不压井作业设备需要耐温180℃，另外注汽管柱可控不压井作业必须使用预制高温管内封堵工具。

2.带压作业的特点。

（1）不压井作业时井口带压力、放喷管线不能处于开启状态，作业过程井口有压力。

（2）设备功能全，包括井口防喷系统、强行起下系统、作业平台、控制系统。

（3）压井作业又可分为高温汽驱井带压作业和常规油水井带压作业。其区别是高温汽驱井带压作业要求设备耐高温，同时需要有冷却降温系统。

因此不压井作业应包括有压、无压但未压井和注入压井液井口仍有压3种作业类型。