陈 伟，陈晓华，孙 桓

（1.中石化西北油田分公司塔河采油三厂，新疆乌鲁木齐830011；2.中石化西北油田分公司工程技术研究院，新疆乌鲁木齐830011）

不压井作业技术在塔河油田深井的应用

陈 伟*1，陈晓华2，孙 桓2

（1.中石化西北油田分公司塔河采油三厂，新疆乌鲁木齐830011；2.中石化西北油田分公司工程技术研究院，新疆乌鲁木齐830011）

不压井作业技术在国内外油田广泛应用，但在深井中的应用较少，通过在塔河油田超深井进行试验，设备基本能够达到施工、环保的要求，有减少机抽井排液周期、降低地层污染等优点，但存在工期长、设备配置高导致的作业费用高等问题，经济效益较低，需要进一步进行改进和优化才能在深井中推广。

塔河油田；超深井；不压井作业；抽油杆带压作业装置

塔河油田是全国最深的油田之一，奥陶系碳酸盐岩油藏属于缝洞型油藏，储层埋深为5500～6800m[1]，储集空间以缝—洞为主；碎屑岩油藏分布较分散，主力三叠系油气藏埋深4500～5000m，均属于超深井[2]。由于特殊的条件，该油田泵挂普遍较深，最深泵挂达到5315m，目前平均泵挂已达2700m，使用泵型基本为∅70mm、∅44mm、∅38mm、∅32mm以及潜油电泵为主。由于井深，常规采用9-5/8″套管+7″套管+5″套管三级完井和9-5/8″套管+7″套管+5-7/8″裸眼完井方式[3]。

由于塔河油田井深，井底气体易形成气团运移至井口，地层压力的变动往往造成井口油压、套压急剧膨胀[4]，出现井控事故，因此，常规作业均要循环压井后进行井下作业，而压井后由于井筒体积大，造成油井排液周期长，影响了机采井的时效。

在东部油田通常采用油管密封装置进行水井的检管作业，可以大大减短泄压周期，但在塔河油田，主要是用于机抽井检修，减少压井后压井液的排液时间，降低地层污染，提高油井有效产油时效。

1 不压井作业的发展

不压井带压作业就是利用特殊的修井设备，在井口有压力的情况下实现管柱安全和无污染起下作业，是利用专用设备，在油、气、水井不压井情况下进行井下作业的一套技术，它主要包括抽油杆带压作业装置、油管堵塞技术、油管及工具带压作业装置，管柱加力控制及配套技术带压作业工艺技术是减少油层污染的主要措施之一。

在国外，不压井作业出现较早，发展至今，已出现钻、修带压作业一体机，设备实现了全液压举升，卡瓦和防喷执行机构实现液压远程控制，最大行程12.2m，最高作业井压可达140MPa[3]。特别是北美和中东重大油气产区，油田的推广应用率达到了90%以上，为石油公司带来了巨大的社会和经济效益[5-7]。

国内不压井作业已形成井口密封防喷、管柱堵塞等关键技术，实现油水井快速、低成本、无污染带压作业，已在辽河油田、冀东油田等广泛应用,该项工艺与传统技术相比，能够最大限度地保持地层的原始状态，减少对地层的污染和能量的损失，增加油气层的产出能力，减少环境污染[8]。

2 不压井作业设备的选择

由于塔河油田属深井、超深井，井底压力大，井口装置配置较高，机抽井为25、35MPa采油树，自喷井均为70MPa采油树或采气树，因此在塔河油田，采用了XJ550修井机与特制的油管和抽油杆带压设备进行配合作业。

2.1 修井机

修井机提升最大载荷110t，井架高度33m，最大承受载荷110t，小修作业深度可达5500m。

2.2 抽油杆带压装置

由于油田管泵柱塞最大泵经为70mm，因此抽油杆带压装置主机通径选用80mm，系统工作额定动密封承压14MPa，额定静密封承压21MPa，作业中最大提升载荷30t，油缸行程2m，液压装置控制压力10.5MPa；设备承压金属件温度等级T20（-29℃～121℃），普通非金属密封件温度等级BB（-18℃～93℃）。

由下至上主要结构：3FZ8.0-21三闸板防喷器、开关控制器、FZ8.0-21单闸板防喷器（半封）、FH8.0-7环形防喷器、升高四通、泄压阀，开关控制器、FZ8.0-21单闸板防喷器（半封）、FZ8.0-21单闸板防喷器（固定卡瓦）、FH8.0-7环形防喷器、刮油器、FZ8.0-21单闸板防喷器（游动卡瓦）、油缸、游动横梁及小四通防喷器（2台）和井口装置。

抽油杆带压装置工作原理：修井作业时，首先通过小四通防喷器安装于井口小四通两侧，密封光杆与油管之间的环空，然后拆井口光杆密封器和手动防喷器，随后使用吊车吊装抽油杆带压装置与井口BX154法兰连接，并试压合格，同时连接好液压系统（下电磁阀处于左位，下环形防喷器关闭；上电磁阀处于左位，上环形防喷器关闭）。适应现有的1″和7/8″及6/8″抽油杆作业。

2.3 油管带压装置

塔河油田油管四通主通径为186mm，因此油管带压装置主通径选用186mm，能够满足大工具入井。系统最高工作压力21MPa，额定静密封承压35MPa，闸板防喷器控制压力8.4～10.5MPa，液压系统最大工作压力21MPa，承压金属件温度等级T20（-29℃～121℃），普通非金属密封件温度等级BB（-18℃～93℃）,适应现有的2-7/8″和3-1/2″油管作业。

由下至上主要结构：3FZ18-35三闸板防喷器（安全半封闸板、卡瓦闸板、剪切闸板）、2FZ18-35双闸板防喷器（全封、工作半封）、平衡泄压系统、下平台、固定卡瓦、上工作半封、环形防喷器、自封头防喷器、上平台、游动锥形卡瓦。

修井作业时首先检查各带压装置的闸板、卡瓦与井内管柱是否配套，将三闸板防喷器坐在油管四通上，用吊车将油管带压装置吊上井口与三闸板防喷器上法兰相连并按标准试压合格。

油管不压井带压作业工作原理：用堵塞器密封管柱内的压力后，将整套装置安装在井口上，用环形防喷器或闸板防喷器密封油管和套管环空的压力，在井底压力对管柱的上顶力大于管柱的自重时使用液动防顶卡瓦卡紧管柱，使用升降液缸进行起下管柱和井下工具的作业，在井底压力对管柱的上顶力小于管柱的自重时用修井机的绞车进行上提或下放管柱和井下工具的作业。

2.4 其它主要配套设备

（1）油管堵塞器。用于带压作业时封堵油管，主要有电缆或钢丝输送式堵塞器、水力输送式堵塞器和投送式堵塞器，塔河油田由于管柱深，采用了钢丝投堵方式进行过了油管堵塞，成功率100%。

（2）泵下堵塞器。用于完井机抽管柱泵下密封，下井时堵塞器处于关闭状态，井液不会进入油管，避免了下管柱时管柱出液影响安全，当管柱到达设计位置后，油管试压或柱塞碰泵时，堵塞器打开，向上通道畅通，油液可顺利进入抽油泵，向下凡尔球关闭堵塞通道充当固定凡尔。

3 现场应用情况

塔河油田DK29H井人工井底4975.77m，泵挂深度2713.12m，2013年4月26日～5月13日采用带压作业设备进行检泵作业，由于首次使用，现场配套安装用时9d，实际施工工期9d。使用不压井作业设备施工正常，完井后试抽正常日产油量比前期增油0.1t/d。与常规检泵作业相比减少完井后压井液排液9d，直接增油9d× 2.5t/d=22.5t。

塔河油田AT9-4H井人工井底5115m，泵挂深度1819.61m。2013年5月20因供液不足，采用不压井作业施工加深泵挂至3400m。施工工期9d，试抽当天见油，比常规检泵日均增油9.8t/d，比常规检泵减少排液时间4d，直接增油4d×24t/d=96t。

表1 不压井压作业和常规作业对比

由表1可知，不压井作业工期比常规作业工期增加了4d，由于不压井作业设备配置高，作业周期长，单井作业费比常规作业增加费用24万元，由于费用高，目前未进行推广应用。

4 结论与认识

（1）实施不压井作业能够减少地层污染，提高检泵后油井产量。

（2）实施不压井作业设备后，减少了油井压井液用量，同时减少了井筒排液时间，增油效果明显。

（3）由于不压井作业设备在深井中应用，配置较高，作业日费相应较高。同时由于不压井作业设备结构复杂，施工中增加了施工周期，大大增加了作业成本，因此在深井作业中无法进行推广应用。

（4）该设备是一套完整的带压作业设备，针对塔河油田绝大多数不带压的井，可以降低井口配置的方式，降低作业费用，便于推广应用。

[1]陈晓华，孙桓.塔河油田生产井坍塌处理工艺技术[J].钻采工艺，2014,37（1）：111-112.

[2]何小龙，陈晓华.过泵打塞技术打捞深井遇卡电泵[J].内蒙石油化工，2013（16）：102-103.

[3]程斌.如何提高新疆超深井修井效率浅谈[J].内蒙石油化工，2010（3）：53-55.

[4]Law Son R.How to Perform Safer Hydraulic Workovers in Gas Wells[J].World Oil，1996,17(1):42-47.

[5]黄小兵,刘清友,王德玉.浅析我国不压井装备的现状及发展趋势[J].石油矿场机械,2004,33(增刊):19-21.

[6]赵建国,李友军,陈兰明.不压井作业设备引进技术研究[J].石油矿场机械,2004,33(6):104-107.

[7]柴辛,李云鹏,刘锁建.国内带压作业技术及应用状况[J].石油矿场机械,2005,34(5):31-33.

[8]李伟，胡书勇.不压井带压作业装置在锦州采油厂的应用[J].江汉石油天然气学报,2013,35(6):103-105.

TE28

B

1004-5716(2015)01-0055-03

2014-02-26

陈伟（1978-），男（汉族），重庆人，工程师，现从事采油现场管理工作。