带压作业技术在气井修井作业中的应用

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  摘要:带压作业技术在油田的应用中见到了较好效果,为此要不断提高认识,继续加大带压作业技术推广应用力度。但是该技术在应用过程中一定要注意细节操作,严格遵守相关流程,确保该技术能够正确利用。希望在今后可以对该技术进一步优化,让其变得更加完善,并且可以得到广泛使用。
  关键词:带压作业技术;气井修井作业;应用
  不压井技术作业具有常规作业不可替代的技术优势,最大限度保持产层的原始状态、提高产能和采收率、降低作业成本、安全环保的独特的优势,对实现转变经济发展方式,改进作业手段,走高效、低耗、零排放的可持续发展之路,具有重要的现实意义。
  一、技术原理
  带压作业技术是针对高压油水井,采用特殊装备带压密封安全起下,实现不压井、不放喷密封作业。液压控制系统的主要功能是用来控制井口密封系统中各种防喷器的开关相应控制过程的检测,由接箍探测器、负荷显示仪、简易小型液控操作台、油箱防进水回路及各类液压管线等组成。附属配套技术包括油管堵塞器、双向阀、高压油水井冲砂工艺技术等。
  二、氣田带压作业技术简介及其关键技术
  1技术简介
  带压作业通常都是利用井控设备来将气井中的压力控制在一定范围内,而当气井中压力很高,在施工过程中要解决油套内部的动态密封及防喷问题。作业范围通常包括修井、完井、射孔、打捞、磨铣、压裂酸化、抢险及其他特殊作业等。
  2关键技术
  1)油管内封堵。在气田中带压作业过程中一项关键的技术便是在油管内进行防喷堵塞操作,而现阶段油管内的桥塞投送的方式通常分为钢丝投送和电缆投送这两种。在气井带压修井作业中常常采用的是电缆投送的方式,首先使用专用的工具定位,然后引爆投送工具内的燃料,这样便可以产生较高的温度和压力来给活塞提供动力。在活塞运动过程中可以带动连杆运动,最后把连杆拉断,完成封堵。
  2)防喷控制系统。在带压作业过程中一套安全可靠的防喷控制系统是工作的基本保障,通常这套系统包括工作防喷器、安全防喷器和手动卡瓦防喷器三个部分。
  三、现场应用情况及效果
  (一)工作量完成情况
  2015年以来,带压作业技术在大庆油田共计应用355口井,其中辽河油田施工330口。水井施工前后平均井口压力对比下降了1.3MPa,平均施工周期11.7天。
  (二)关键技术
  1.油管内封堵。在气田中带压作业过程中一项关键的技术便是在油管内进行防喷堵塞操作,而现阶段油管内的桥塞投送的方式通常分为钢丝投送和电缆投送这两种。在气井带压修井作业中常常采用的是电缆投送的方式,首先使用专用的工具定位,然后引爆投送工具内的燃料,这样便可以产生较高的温度和压力来给活塞提供动力。在活塞运动过程中可以带动连杆运动,最后把连杆拉断,完成封堵。
  2.防喷控制系统。在带压作业过程中一套安全可靠的防喷控制系统是工作的基本保障,通常这套系统包括工作防喷器、安全防喷器和手动卡瓦防喷器三个部分。这三个组成部分中,工作防喷器中的环形防喷在带压作业过程在带压作业过程中起着主要的密封作用。安全防喷器还包括全封闸板防喷器以及与管道的外径匹配的半封闸板防喷器。手动卡瓦防喷器一般用于大直径的钻具,对其进行倒扣并导出钻具。
  (三)管柱+气举排水组合工艺
  压裂后采用原套管直接排液,提高排液效率,在压力或产能下降,预测套管不能满足排液需求时,超前带压作业下入连续油管排液,同时配合氮气车间歇气举,提高压后排液效率。生产一段时间后,气井进入衰减期,采用套管加压,逐级启动气举阀,气举排水恢复生产。适当时候增加泡排剂,进入气举、泡排复合排水采气工艺阶段,该阶段中以注气量衡定不变,改变起泡剂加注方式、加注量及浓度等来试验气井生产情况的变化。气举-泡排组合工艺不仅能发挥单项工艺的优势还能弥补其不足,提高综合排水采气效果,节约高压气源,能缓解气田进入中后期高压气源紧张的局面,具有较高的推广应用价值。
  (四)工艺适应性
  从355口井应用情况看,井下管柱类型几乎包括了某某油田目前在用井下管柱类型,施工过程中密闭程度较高,该技术与某某油田目前生产现状的适应性较好。一是带压作业技术中井控设备与某某油田地面井口设备的匹配性较好,井控设备的承压性能对大庆油田地层压力极限的适应性较好。二是带压作业技术中管柱起下操作和控制过程与某某油田井下在用管柱结构尺寸相适应。该技术可以密闭起下50-120mm的油管或工具,与油田现行井下管柱规范相匹配。三是油水井采取带压作业技术与未来油田开发形势相适应。在油田的环保问题日益突出,套损形式严峻的情况下,密闭方式带压作业势在必行。
  (五)带压作业中的技术优势及应用效果
  带压作业技术在使用过程中不需要对气井进行压井操作,也不需要泄压排放和向井内注入外来液体,这些特点让其具有很大的优势。同时该技术还可以解决在气田生产过程中的很多问题,可以保持储油层的压力和油气层的洁净,在一定程度上提高气田的产量,缩短整个工程的作业周期,延长气田的生产时间,是降低作业成本的有效方法。通过在大庆油田应用该技术可以发现,企业在使用该技术后可以节约生产成本、保持周围地层的压力、减少对周围环境的污染,同时提高了气田的单日生产量,实现了企业的绿色发展。
  (六)认识与建议
  (1)气井不压井作业相对油水井来说,施工压力高、含有毒有害气体、更易发生丝扣和密封泄漏、爆炸着火、易形成水合物,安全风险更大。
  (2)正确的工程参数计算与强度校核,有利于减少安全作业风险。
  (3)作业前应制定应急响应计划,并组织对环空密封失效、内堵塞失效、液压动力失效、储能器失效、卡瓦失效等应急响应程序进行演练,明确应急作业各自岗位分工与组织。
  (4)制定防止地面燃烧、地面爆炸、井下爆炸等防火防爆应急响应程序,明确隔离液的使用,惰性气体置换操作等。
  (5)制定长时间关井及重新启动应急响应程序,明确卡瓦的使用,防喷器的使用,重启后的防喷器、堵塞器的试压验漏等。
  结语
  随着国家绿色发展理念的不断深入,我国的气田建设及开发过程中也逐步应用了新的技术——带压作业技术,该技术经过一定时间的技术攻关,已经逐步完善起来,并且在实际的应用中表现良好,非常值得进一步推广使用。
  参考文献:
  [1]杨艳芬。吉林油田带压下气举阀工艺技术探讨与研究[J].化工管理,2018 24):86-87.
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