关于带压作业技术工艺的探讨

关于带压作业技术工艺的探讨

刘星

中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司 重庆市 408000

摘 要：在油气田勘探开发不断发展的背景下，带压作业应用范围逐渐扩大，逐渐扩展到带压修井、带压完井、带压下压裂管柱、带压应急抢险、带压钻孔等多种业务。带压作业的有效应用，可以对常规作业的井控风险进行规避。本文以带压作业技术工艺作为研究对象，在查阅大量相关文献以及结合以往工作经验的基础上，对带压作业技术及其装置结构进行简单介绍，然后分析了带压作业关键技术以及典型配套工艺，期望可以为带压作业技术工艺的进一步应用提供理论参考。

关键词：带压作业；井控安全；环境保护

前言

在进行油气田勘探开发时，应用常规的修井方式会造成不同程度的修井液渗透到地层当中，可能会引起固相颗粒堵塞油气通道、水敏效应以及喉道水锁等问题，相应的地层岩石的渗透率会明显降低，进行放喷施工则存在地层压力降低以及污染环境都一系列风险，会对油气田开发生产产生明显的负面影响[1]。为了对敏感区油、气、水井作业修井液损害地层的问题进行妥善解决，可以引入带压作业技术，并且该项技术还可以对老油区重新开发长停井在作业过程中管柱上窜的问题进行有效改善，在保持地层压力的同时对油田开发效果进行改善。根据相关统计结果可知，将带压作业技术应用至300多口井上，平均的施工周期为9d，为原油持续稳产提供了巨大的促进作用，取得了显著的应用效果。

1. 带压作业技术及其装置结构
   1. 带压作业技术简单介绍

国外带压设备发展相对来说更加成熟，其提升力以及下推力最高可以达到2669kN和1157kN，行程基本上维持在3m左右，作业井压最高可以达到140MPa。我国引入的第一台带压作业机为35 MPa的液压式带压作业机，其具有油、水井的起下管杆、通井、打捞、打印、冲砂等多种工艺[2]。带压作业的核心工艺技术主要包括油套环空压力控制、油管内压力控制、防止管柱在井内压力作用下上窜。带压作业的施工步骤主要可以分为：制定工程方案、下堵塞器并验封、安装带压作业防喷器组及起下管柱装置并对防喷器组试压合格、提出原井管柱及配套井下工具、下完井管柱及坐挂验封、拆除带压作业装置，装采油树，憋盲堵。

1.2 带压作业装置结构

对带压作业装置结构进行划分，主要可以分为井控密封系统、加压举升装置、油管堵塞装置和相关配套设备等。井控密封系统又可以进行划分，主要包括环形喷雾器以及带升高短节的双闸板防喷器等，其功能主要是密封环形空间，有效避免起下管柱过程中井内流体从油套环空喷出。加压举升装置为实现管柱在井口带压时的起下操作提供保证，其举升力和下压力最高可以达到104t和53.4t。密封皮碗以及单向阀都属于油管堵塞装置的重要组成部分，其主要是通过对管内通道进行堵塞，确保井内高压流体无法喷出地面[3]。带压作业装置的配套设备主要包括液压控制系统、带压作业智能系统以及桅杆等，其主要装置进行协同配合，可以为设备整体平稳运行提供保证。

2. 带压作业关键技术以及典型配套工艺

带压作业技术工艺的应用可以明显改善油层污染的情况，同时促进水井溢流排放的减少，在提升注水时率的基础上，对施工环境进行有效保护。对带压作业技术工艺进行研究，可以为高温高压低渗油藏注水开发后期井下作业工艺技术的进一步提高提供明显的促进作用，同时高温高压油田开发工作的优化提供技术支撑[4]。

2.1带压作业关键技术

油管内塞以及防喷控制系统属于带压作业的关键技术。在实际的带压作业过程，应当注重管内堵塞技术，从气进维修的角度出发，处理油管堵塞问题可以借助电缆投送，首先利用专项设备进行精准定位，之后再装饰所投送的燃料引爆，保证温度数据与井内压数据达标，方便活塞作业。为了提升活塞作业质量成效，应保证边杆保持运动状态，之后切断边杆进行良好的封堵。在进行带压作业时离不开安全可靠的防喷控制系统，其属于工作开展的重要前提，可以将这一系统分为工作防喷器、安全防喷器和手动卡瓦防喷器。工作防喷器中的环形防喷承担着重要的密封作用，可以将安全防喷器进一步划分为全封闸板防喷器以及半封闸板防喷器，其中后者必须与管道外径相匹配。

2.2带压作业典型配套工艺

2.2.1 带压堵塞管柱循环工艺

在进行带压施工时主要会遇到磨铣、打捞、钻塞、刮削、压裂、酸化等措施，在管柱入井的过程应当进行堵塞防喷处理，当管柱下到设计的深度之后，还需要对管柱循环通道进行沟通，确保满足下一步施工工艺要求。在对管柱进行堵塞时，主要可以应用防喷单流阀、双向定压洗井阀、防喷球座等堵塞工具，在建立循环通道时，主要是采取打压或者投捞等方式。为了有效防范堵塞工具无法打开或无法关闭、密封失败等问题的发生，应当将过滤设施设置在堵塞工具的上下两端，其中主要选择的过滤设施主要包括配套沉储式过滤管、割缝滤管、绕丝滤管等。

2.2.2 带压下管式泵采油生产工艺

在进行带压下管式泵采油施工时，应当对带压下管式泵尾管管柱等一系列防喷问题进行解决，而在管柱下到设计深度之后，还需要对堵塞进行解除以便进行开抽生产。管式泵存在固定球阀结构的特点，因此无法应用常规的堵塞工具，为了满足施工要求应当应用配套特制管式防喷泵及尾管堵塞工具。带压作业下泵堵塞工艺主要包括（1）尾管管柱、泵管管柱一次解除堵塞施工工艺以及（2）尾管堵塞、泵管柱堵塞两次解除堵塞工艺。以（1）为例进行简单介绍，主要是将多功能球座以及内堵塞工具等设置在尾管进行防喷，之后使生产尾管下沉至设计的深度，在对特制管式防喷泵进行连接之后，再开始下沉管柱到指定的深度。执行完上述操作之后，下沉完井抽油杆，对防冲距进行相应的调整，之后与防喷密封盒进行相连，将活塞上提出泵工作筒。将开防喷泵堵塞阀芯打开之后会对撞击杆产生带动作用，利用撞击杆的下落撞击将尾管球座打开，便实现了管柱堵塞的解除，之后便可以进行生产。

结语

综上所述，对带压作业技术工艺进行推广应用，主要是为了对油气层提供保护作用，避免其受到污染，同时还有利于施工环境得到大幅改善，为清洁生产目标的实现提供有力的技术支撑。带压作业装置结构主要包括井控密封系统、加压举升装置、油管堵塞装置和相关配套设备等，其不仅需要具有可靠的防喷防顶功能，还应当具有较高的耐压级别。带压作业的关键技术主要包括油管内塞以及防喷控制系统，其典型配套工艺有带压堵塞管柱循环工艺以及带压下管式泵采油生产工艺等，在未来的井下作业中带压作业技术工艺将发挥重要的主导作用。

参考文献：

[1]齐照东,张晓飞,王佳.双环封带压作业技术的研究[J].中国石油和化工标准与质量,2022,42(01):193-195.

[2]凌晓凡,郑海旺.带压作业技术在气井修井作业中的应用研究[J].石化技术,2021,28(12):64-65.

[3]徐煜东,郑波,袁健,王全.带压作业技术在套管增产井的应用[J].化工管理,2021(36):193-194.

[4]聂伟,张毅,张伟,胡伟杰,郭骏,孙渤,谢鹏华.带压作业工艺在注水井冲砂中的研究与应用[J].西部探矿工程,2021,33(10):105-108+111.