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摘 要:孤岛采油厂2010年引进了不压井作业技术,该技术具有保护地层压力、不污染地层及减少作业期间对油井生产干扰等优势,具有较好的经济效益和社会效益。本文从不压井作业工艺原理、装置结构以及在现场应用情况等方面,做了详细的描述,对今后不压井作业具有一定的指导意义。
关键词:油水井 不压井作业 适应性分析
1 不压井作业工艺简介
1.1不压井作业原理
不压井作业是指在保持井筒内一定压力,不压(洗)井、不放喷的情况下进行管柱起下的一种先进的井下作业技术。不压井作业主要实现3个关键控制:用密封防喷系统控制井口油套环空压力、用液压加载系统进行管柱上顶起下控制、用管柱堵塞器进行管柱内部压力控制。对于油井而言,不压井作业最大优点在于它可以保护和维持地层的原始产能,避免对油层的污染、减少酸化、压裂等增产措施的次数,为油气田的长期开发和稳定增产提供良好的条件。对高压油水井而言,作业前不需要停注放压,可以缩短施工周期,降低成本,减少污染,保护环境。
1.2 不压井作业技术概述
1.2.1不压井作业设备简介
目前采油厂在用的不压井作业设备分为两种:一种是油井上作业时井口油压小于1.5 Mpa、水井上作业时井口压力小于3MPa的低压不压井作业设备。主要由低压型密封防喷系统、加载举升系统、工作台系统、液压站系统四部分组成,适用于3MPa以下的水井和1.5MPa以下的油井。
另一种是油井上作业时井口油压不大于5 MPa、水井上作业时井口压力不大于7 MPa的高压不压井作业设备。高压不压井作业设备的组成与低压设备相似,它增加了液压剪切器,具有剪切功能,能够起下1.5m工具串,适合压力高的井。
1.2.2 管柱堵塞工艺
国内管柱大多存在结构复杂、腐蚀比较严重等问题,单一的预置堵塞技术并不适用。经过多年的研究,目前主要形成了六种堵塞工艺:
(1)简单管柱堵塞工艺;(2)分层管柱堵塞工艺;(3)通井、冲砂等中间工序堵塞工艺;(4)自喷转抽完井管柱堵塞工艺。(5)分层注水完井管柱堵塞工艺;(6)化学方法堵塞。
2 不压井作业开展情况及效果
2.1 健全组织机构
为保证不压井作业工作的有序进行,采油厂成立了以主管副厂长为组长的不压井作业工作运行小组,多次组织召开推进会,对不压井作业设备运行情况、存在的问题、下步工作方向进行指导,推动不压井作业工作深入开展。组建了4支不压井作业队伍,东区1支、西区3支,并在作业管理中心设立专职人员,负责不压井工作的运行管理和工作量考核,通过加强与设备、安全、地质、工艺、作业大队等单位和部门的协调,确保运行过程中出现的问题得到及时解决。
2.2 完善制度体系
为促进采油厂不压井作业工作的运行,由作业管理中心负责,结合油田新出台的15项不压井作业标准,制定出台了适用与孤岛采油厂《油水井带压作业技术标准》(试行)。该标准详细介绍了采油厂带压作业配套设备性能、选井技术条件、施工前准备工作、标准施工工序和各单位生产运行职责等内容,为今后工作的运行提供了依据。针对带压作业占井周期长,水井施工进度慢的问题,调整带压作业工作量考核基数,充分调动带压作业设备队伍的积极性,保证了工作的有序开展。
2.3 加强职工培训
2012年,为提高采油厂不压井作业相关人员的业务水平,组织作业大队(西区)带压作业队到作业大队(东区)进行了交流学习,并邀请采油院相关专家来到采油厂对工艺所、地质所、作业大队前线干部进行了培训。针对油井方面可以减少油层污染避免产量损失、节省灌入液或压井液数量等方面进行了技术交流,为带压作业工作的高效开展提供了技术支撑。
2.4 优化节点运行
针对不压井作业施工周期相对较长、搬家费用高等特点,实行了“单井节点优化、井井衔接优化”的运行模式,将“投堵”节点前提,通过“投堵”节点的前提优化,有效避免了重复搬家和误工。例如中27-4换管柱井,因油管腐蚀严重,上修前先后进行了3次不同位置的投堵,均不成功,直接更换井号,有效避免了重复搬家。在施工过程中,将部分节点合并完成,例如在中27N5与中20C16衔接过程中,通过节点合并共节约一天时间。另外,针对居民区作业晚上施工受限等不利因素,创建并完善了“三早、五优” 的全新居民区作业运行模式,大大提升了居民区内作业运行效率。“三个早”井号安排早计划、动力搬迁早准备、过程准备早落实;“五个优”人员优化、时间优化、衔接优化、方案优化、工序优化,实现了作业生产高速高效运行。
通过以上工作的优化开展,有效提高了不压井作业的运行效率。2012年,采油厂共实施不压井作业300口,其中用带压设备131口、常规小修169口,维护占井周期较实施前降低0.3天,其中城区内维护占井周期降低了0.5天。
2.5 不压井作业取得的效果
利用不压井作业技术,从四个方面,实现了四个突破。
2.5.1 经济效益
2012年,孤岛采油厂共完成不压井作业工作量 300口,其中油井211口,水井89口,共节省压井液费用118万元、节省洗压井车辆费用120万元,减少放溢流,避免外排1.5万方,合计节省费用269.5万元。
另外,211口油井作业井消灭含水恢复期、缩短占产周期避免损失产量1880吨;避免油层伤害减少产量损失6500吨,预计减少产量损失8380吨。
2.5.2 社会效益
一是保护环境、减少污染,实现“绿色作业”,二是保护油藏、保持地层能量,实现无伤害作业,三是提高井控安全等级,实现安全生产,四是降低工人劳动强度,改善现场施工环境。
2.5.3 开发效益
一是提升作业运行节奏,确保油藏稳定生产,二是最大程度避免油层伤害,提升单井产能,三是缩短作业占产周期,提高产量贡献率。
3 几点认识
(1)不压井作业较传统井下作业相比,没有外来流体入侵,油气层就没有外来固相、液相和气相的伤害,不会产生新的层间矛盾,地层压力系统不会受到破坏,不需要重新建立平衡,有利于油气井修复后的稳产、高产。
(2)相对于传统的注水井作业,在不放喷、不放溢流的情况下作业,对单井而言不需要卸压,有效解决了污水排放问题,减少了地面污染,降低了注水成本。
(3)对整个注采井网来说,不影响对周边注水受益井、注水站的注入工作,保持了整个注采网络地层压力系统不受破坏,不需要再建立压力平衡,在控水稳油、提高注水时效等方面发挥着巨大作用。
(4)通过不压井作业工作的全面开展与深入实施,不仅掌握了更加先进的作业技术,而且还取得了很好的社会效益及经济效益。
参考文献:
[1]吴千里.新型带压作业装置[J].石油机械,2008,36(1):49-51.
[2]赵怀文,陈智喜.液压与气动[M].北京:石油工业出版社,1988.
作者简介:孙晋祥(1984.04-),男,助理工程师,长期从事井下作业技术管理工作。
关键词:油水井 不压井作业 适应性分析
1 不压井作业工艺简介
1.1不压井作业原理
不压井作业是指在保持井筒内一定压力,不压(洗)井、不放喷的情况下进行管柱起下的一种先进的井下作业技术。不压井作业主要实现3个关键控制:用密封防喷系统控制井口油套环空压力、用液压加载系统进行管柱上顶起下控制、用管柱堵塞器进行管柱内部压力控制。对于油井而言,不压井作业最大优点在于它可以保护和维持地层的原始产能,避免对油层的污染、减少酸化、压裂等增产措施的次数,为油气田的长期开发和稳定增产提供良好的条件。对高压油水井而言,作业前不需要停注放压,可以缩短施工周期,降低成本,减少污染,保护环境。
1.2 不压井作业技术概述
1.2.1不压井作业设备简介
目前采油厂在用的不压井作业设备分为两种:一种是油井上作业时井口油压小于1.5 Mpa、水井上作业时井口压力小于3MPa的低压不压井作业设备。主要由低压型密封防喷系统、加载举升系统、工作台系统、液压站系统四部分组成,适用于3MPa以下的水井和1.5MPa以下的油井。
另一种是油井上作业时井口油压不大于5 MPa、水井上作业时井口压力不大于7 MPa的高压不压井作业设备。高压不压井作业设备的组成与低压设备相似,它增加了液压剪切器,具有剪切功能,能够起下1.5m工具串,适合压力高的井。
1.2.2 管柱堵塞工艺
国内管柱大多存在结构复杂、腐蚀比较严重等问题,单一的预置堵塞技术并不适用。经过多年的研究,目前主要形成了六种堵塞工艺:
(1)简单管柱堵塞工艺;(2)分层管柱堵塞工艺;(3)通井、冲砂等中间工序堵塞工艺;(4)自喷转抽完井管柱堵塞工艺。(5)分层注水完井管柱堵塞工艺;(6)化学方法堵塞。
2 不压井作业开展情况及效果
2.1 健全组织机构
为保证不压井作业工作的有序进行,采油厂成立了以主管副厂长为组长的不压井作业工作运行小组,多次组织召开推进会,对不压井作业设备运行情况、存在的问题、下步工作方向进行指导,推动不压井作业工作深入开展。组建了4支不压井作业队伍,东区1支、西区3支,并在作业管理中心设立专职人员,负责不压井工作的运行管理和工作量考核,通过加强与设备、安全、地质、工艺、作业大队等单位和部门的协调,确保运行过程中出现的问题得到及时解决。
2.2 完善制度体系
为促进采油厂不压井作业工作的运行,由作业管理中心负责,结合油田新出台的15项不压井作业标准,制定出台了适用与孤岛采油厂《油水井带压作业技术标准》(试行)。该标准详细介绍了采油厂带压作业配套设备性能、选井技术条件、施工前准备工作、标准施工工序和各单位生产运行职责等内容,为今后工作的运行提供了依据。针对带压作业占井周期长,水井施工进度慢的问题,调整带压作业工作量考核基数,充分调动带压作业设备队伍的积极性,保证了工作的有序开展。
2.3 加强职工培训
2012年,为提高采油厂不压井作业相关人员的业务水平,组织作业大队(西区)带压作业队到作业大队(东区)进行了交流学习,并邀请采油院相关专家来到采油厂对工艺所、地质所、作业大队前线干部进行了培训。针对油井方面可以减少油层污染避免产量损失、节省灌入液或压井液数量等方面进行了技术交流,为带压作业工作的高效开展提供了技术支撑。
2.4 优化节点运行
针对不压井作业施工周期相对较长、搬家费用高等特点,实行了“单井节点优化、井井衔接优化”的运行模式,将“投堵”节点前提,通过“投堵”节点的前提优化,有效避免了重复搬家和误工。例如中27-4换管柱井,因油管腐蚀严重,上修前先后进行了3次不同位置的投堵,均不成功,直接更换井号,有效避免了重复搬家。在施工过程中,将部分节点合并完成,例如在中27N5与中20C16衔接过程中,通过节点合并共节约一天时间。另外,针对居民区作业晚上施工受限等不利因素,创建并完善了“三早、五优” 的全新居民区作业运行模式,大大提升了居民区内作业运行效率。“三个早”井号安排早计划、动力搬迁早准备、过程准备早落实;“五个优”人员优化、时间优化、衔接优化、方案优化、工序优化,实现了作业生产高速高效运行。
通过以上工作的优化开展,有效提高了不压井作业的运行效率。2012年,采油厂共实施不压井作业300口,其中用带压设备131口、常规小修169口,维护占井周期较实施前降低0.3天,其中城区内维护占井周期降低了0.5天。
2.5 不压井作业取得的效果
利用不压井作业技术,从四个方面,实现了四个突破。
2.5.1 经济效益
2012年,孤岛采油厂共完成不压井作业工作量 300口,其中油井211口,水井89口,共节省压井液费用118万元、节省洗压井车辆费用120万元,减少放溢流,避免外排1.5万方,合计节省费用269.5万元。
另外,211口油井作业井消灭含水恢复期、缩短占产周期避免损失产量1880吨;避免油层伤害减少产量损失6500吨,预计减少产量损失8380吨。
2.5.2 社会效益
一是保护环境、减少污染,实现“绿色作业”,二是保护油藏、保持地层能量,实现无伤害作业,三是提高井控安全等级,实现安全生产,四是降低工人劳动强度,改善现场施工环境。
2.5.3 开发效益
一是提升作业运行节奏,确保油藏稳定生产,二是最大程度避免油层伤害,提升单井产能,三是缩短作业占产周期,提高产量贡献率。
3 几点认识
(1)不压井作业较传统井下作业相比,没有外来流体入侵,油气层就没有外来固相、液相和气相的伤害,不会产生新的层间矛盾,地层压力系统不会受到破坏,不需要重新建立平衡,有利于油气井修复后的稳产、高产。
(2)相对于传统的注水井作业,在不放喷、不放溢流的情况下作业,对单井而言不需要卸压,有效解决了污水排放问题,减少了地面污染,降低了注水成本。
(3)对整个注采井网来说,不影响对周边注水受益井、注水站的注入工作,保持了整个注采网络地层压力系统不受破坏,不需要再建立压力平衡,在控水稳油、提高注水时效等方面发挥着巨大作用。
(4)通过不压井作业工作的全面开展与深入实施,不仅掌握了更加先进的作业技术,而且还取得了很好的社会效益及经济效益。
参考文献:
[1]吴千里.新型带压作业装置[J].石油机械,2008,36(1):49-51.
[2]赵怀文,陈智喜.液压与气动[M].北京:石油工业出版社,1988.
作者简介:孙晋祥(1984.04-),男,助理工程师,长期从事井下作业技术管理工作。