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摘要:油田在进行带压作业的过程中应用常规堵塞器出现了很多问题,导致油管内堵塞不能实现有效封堵。在对油管内堵塞进行大量研究后发现使用小直径的油管堵塞器封堵单流阀以上整体管柱的方式不仅实际封堵成功率高,而且为下次作业封堵提供了便利,是一种非常高效的油管内堵塞方式。
关键词:带压作业;油管;内堵塞
堵塞器的可靠性是保障带压作业安全的关键。传统油管堵塞器多用于油、水井,结构上着重考虑承受井内的上顶压力而设计成单向滑块或卡瓦,堵塞器金属材质跟胶筒橡胶件大多也未考虑抗硫化氢腐蚀,并且投放方式多是电缆座封,若座封不成功打捞困难,因此使得传统堵塞器在气井带压作业过程中频繁失效,存在极大安全隐患。
1问题的提出
注水井带压作业是利用特殊修井设备,在井口带压的情况下,实施起下油管、井筒修理及增注措施的井下作业。控制油管内压力对油管实施有效内堵塞是带压作业的前提和关键。油管内堵塞技术是在注水井带压作业施工前采取水力投送、钢丝投送或自重投送将油管堵塞器投送到油管内预定位置,并对油管内部实施有效封堵。目前油管内堵塞的方式:封堵保护封隔器以上管柱;封堵配水器以上管柱;封堵单流阀以上整个管柱。在这三种方式中,封堵保护封隔器以上管柱最容易实现,也是目前应用最多的一种方式,封堵配水器以上管柱应用较少,封堵单流阀以上整个管柱实现困难。由于注水管柱长时间注水,管柱腐蚀结垢比较严重,前两种堵塞方式存在堵塞器投送不到预定位置、不能形成良好密封及投送位置不确定等问题。为此,我们应针对注水管柱结构研究油管堵塞器及油管内堵塞方式,解决注水井带压作业中油管内堵塞问题。
2油管内堵塞存在问题分析
2.1封堵保护封隔器上部管柱方式
在油田长期的带压作业过程中,最长采用的油管内堵塞方式就是封堵保护封隔器上部管柱的方式。该封堵方式主要是将堵塞器投送油管内部封隔器的上部,然后在油管堵塞器自身的胶桶膨胀以及自身胶筒的自密封等的作用下对油管内部形成有效密封,一般情况下油田都会使用过滑块式油管堵塞器以及智能式油管堵塞器等两种。
2.1.1滑块式油管堵塞器
该油管堵塞器的基本运行原理为:通过井口压力作用在液压推动杆上,然后通过液压推动杆推动主推胶套,从而促使堵塞器向下运动,这样就能达到预定位置。在井下压力作用下堵塞器压缩杆上的胶筒被压缩从而实现自密封,而在杆体上的滑块卡瓦牙通过相对运动与油管的内壁卡紧,从而实现封堵作用。
2.1.2静压智能式油管堵塞器
静压智能式油管堵塞器主要是依靠自身重量来完成下行,在其达到预定位置后,通过油管正打压将堵塞器上面得活塞銷钉剪断,从而使得杆体下行,堵塞器上的三块卡瓦牙自动卡紧油管的内壁,与此同时其胶筒膨胀实现封堵。上述两种油管堵塞器的外径都超过了50mm,因此,不能通过封隔器和配水器,因此只能完成对封隔器以上部分油管的封堵。但是注水管柱在长时间进行注水作业后,关注的内壁上会产生严重的结垢和腐蚀现象,加之油管堵塞器本身的外径比较大,因此,堵塞器很难通过投送达到预定位置,或者投送位置不能明确,甚至管柱内壁会造成密封胶筒被划伤的现象,从而导致堵塞器投堵出现失效、不能形成有效密封等现象,但是上述两种堵塞器相比较,静压智能式堵塞器的实际性能要比滑块式油管堵塞器优良,因此,在实际带压作业过程中静压智能式堵塞器的应用也比较广泛。由于封堵保护封隔器以上管柱的方式仅仅能针对封隔器上部的管柱进行封堵,开采层段内的管柱仍然需要通过带压作业装置中的卡瓦、上下防喷器配合来完成封堵,进而完成井下特种作业工具的打捞等作业。
2.2封堵配水器上部管柱方式
在针对注水井实施带压作业前,利用测试作业的绞车将井下的配水器水嘴打来出来,然后在投入死嘴子,最后在利用绞车将配水器封堵器投送到最后一级的配水器上部,从而实现对配水器上部管柱的封堵。配水器封堵器的基本工作原理为:首先将配水器封堵器以及连接压送头连接到加重杆上后一体投送到最后一级配水器,并通过配水器的主孔,然后通过上提配水器就能使堵塞器的凸轮以及卡爪张开,这样堵塞器就卡在了配水器主孔以及导向支架之间,与此同时,压送头与堵塞器的钢丝也被切断,这样依靠堵塞器的上的胶圈就实现了配水器上部管柱的封堵。普通配水器封堵器的外径达到了Φ44mm,虽然足够起到密封配水器主孔的作用,但是实际的封堵成功率比较低,因此,该封堵方式在实际带压作业中应用比较少。
3油管内封堵解决方案
针对常规封堵方式在实际应用过程中出现的一些问题,通过深入分析后发现单流阀以上整体管柱封堵是一种非常理想的封堵方式,是未来带压作业油管内封堵的主要发展方向。封堵单流阀以上整体管柱主要是在带压作业施工前首先将配水器的水嘴打来出来,然后再投入一个死嘴子,并利用绞车将外径为Φ42mm小直径的油管堵塞器下放到单流阀的上部,并通过井口打压将堵塞器得坐封销钉剪断,并推动卡瓦运动,同时将胶筒进行压缩,完成堵塞器在油管内部的坐卡,从而实现对整个管柱的封堵。此时,只要通过上提测试绞车就能将压送头与堵塞器固定钢丝切断,从而完成整个封堵作业。通过利用Φ42mm小直径的油管堵塞器进行管柱封堵完全能够克服常规封堵器在管柱出现结垢、腐蚀问题后,常规封堵器外径大投送不能达到预定位置、胶筒内壁被划破等问题,小直径的油管堵塞器自身的具有解封机构,能够轻松的从地面实现封堵器得打捞。通过在带压作业中应用封堵单流阀上部管柱方法很好的解决了目前油田带压作业中油管内堵塞的问题。该方式在油田的普及应用过程中,不仅能减少油管内封堵作业中水嘴打捞的工作量,同时,在应用该封堵方式后,能够很好的解决下次带压作业的油管内堵塞问题。
结论
通过两年的带压作业施工实践,我们积累大量的油管内堵塞经验,在带压作业施工中,选用φ42mm小直径油管堵塞器采取封堵单流阀以上整个管柱这种方式是实施油管内堵塞最佳的一种方式,可使带压作业施工更安全、高效。
参考文献:
[1]黄杰,徐小建,郭瑞华,等。气井带压作业技术在苏里格气田的应用与进展[J].石油机械,2014,42(9):105-108.
[2]杨令瑞,谢正凯,韩列祥,等。气井带压作业技术装备升级换代之路—现场试验进展[J].石油科技论坛,2015,(1):18-21.
关键词:带压作业;油管;内堵塞
堵塞器的可靠性是保障带压作业安全的关键。传统油管堵塞器多用于油、水井,结构上着重考虑承受井内的上顶压力而设计成单向滑块或卡瓦,堵塞器金属材质跟胶筒橡胶件大多也未考虑抗硫化氢腐蚀,并且投放方式多是电缆座封,若座封不成功打捞困难,因此使得传统堵塞器在气井带压作业过程中频繁失效,存在极大安全隐患。
1问题的提出
注水井带压作业是利用特殊修井设备,在井口带压的情况下,实施起下油管、井筒修理及增注措施的井下作业。控制油管内压力对油管实施有效内堵塞是带压作业的前提和关键。油管内堵塞技术是在注水井带压作业施工前采取水力投送、钢丝投送或自重投送将油管堵塞器投送到油管内预定位置,并对油管内部实施有效封堵。目前油管内堵塞的方式:封堵保护封隔器以上管柱;封堵配水器以上管柱;封堵单流阀以上整个管柱。在这三种方式中,封堵保护封隔器以上管柱最容易实现,也是目前应用最多的一种方式,封堵配水器以上管柱应用较少,封堵单流阀以上整个管柱实现困难。由于注水管柱长时间注水,管柱腐蚀结垢比较严重,前两种堵塞方式存在堵塞器投送不到预定位置、不能形成良好密封及投送位置不确定等问题。为此,我们应针对注水管柱结构研究油管堵塞器及油管内堵塞方式,解决注水井带压作业中油管内堵塞问题。
2油管内堵塞存在问题分析
2.1封堵保护封隔器上部管柱方式
在油田长期的带压作业过程中,最长采用的油管内堵塞方式就是封堵保护封隔器上部管柱的方式。该封堵方式主要是将堵塞器投送油管内部封隔器的上部,然后在油管堵塞器自身的胶桶膨胀以及自身胶筒的自密封等的作用下对油管内部形成有效密封,一般情况下油田都会使用过滑块式油管堵塞器以及智能式油管堵塞器等两种。
2.1.1滑块式油管堵塞器
该油管堵塞器的基本运行原理为:通过井口压力作用在液压推动杆上,然后通过液压推动杆推动主推胶套,从而促使堵塞器向下运动,这样就能达到预定位置。在井下压力作用下堵塞器压缩杆上的胶筒被压缩从而实现自密封,而在杆体上的滑块卡瓦牙通过相对运动与油管的内壁卡紧,从而实现封堵作用。
2.1.2静压智能式油管堵塞器
静压智能式油管堵塞器主要是依靠自身重量来完成下行,在其达到预定位置后,通过油管正打压将堵塞器上面得活塞銷钉剪断,从而使得杆体下行,堵塞器上的三块卡瓦牙自动卡紧油管的内壁,与此同时其胶筒膨胀实现封堵。上述两种油管堵塞器的外径都超过了50mm,因此,不能通过封隔器和配水器,因此只能完成对封隔器以上部分油管的封堵。但是注水管柱在长时间进行注水作业后,关注的内壁上会产生严重的结垢和腐蚀现象,加之油管堵塞器本身的外径比较大,因此,堵塞器很难通过投送达到预定位置,或者投送位置不能明确,甚至管柱内壁会造成密封胶筒被划伤的现象,从而导致堵塞器投堵出现失效、不能形成有效密封等现象,但是上述两种堵塞器相比较,静压智能式堵塞器的实际性能要比滑块式油管堵塞器优良,因此,在实际带压作业过程中静压智能式堵塞器的应用也比较广泛。由于封堵保护封隔器以上管柱的方式仅仅能针对封隔器上部的管柱进行封堵,开采层段内的管柱仍然需要通过带压作业装置中的卡瓦、上下防喷器配合来完成封堵,进而完成井下特种作业工具的打捞等作业。
2.2封堵配水器上部管柱方式
在针对注水井实施带压作业前,利用测试作业的绞车将井下的配水器水嘴打来出来,然后在投入死嘴子,最后在利用绞车将配水器封堵器投送到最后一级的配水器上部,从而实现对配水器上部管柱的封堵。配水器封堵器的基本工作原理为:首先将配水器封堵器以及连接压送头连接到加重杆上后一体投送到最后一级配水器,并通过配水器的主孔,然后通过上提配水器就能使堵塞器的凸轮以及卡爪张开,这样堵塞器就卡在了配水器主孔以及导向支架之间,与此同时,压送头与堵塞器的钢丝也被切断,这样依靠堵塞器的上的胶圈就实现了配水器上部管柱的封堵。普通配水器封堵器的外径达到了Φ44mm,虽然足够起到密封配水器主孔的作用,但是实际的封堵成功率比较低,因此,该封堵方式在实际带压作业中应用比较少。
3油管内封堵解决方案
针对常规封堵方式在实际应用过程中出现的一些问题,通过深入分析后发现单流阀以上整体管柱封堵是一种非常理想的封堵方式,是未来带压作业油管内封堵的主要发展方向。封堵单流阀以上整体管柱主要是在带压作业施工前首先将配水器的水嘴打来出来,然后再投入一个死嘴子,并利用绞车将外径为Φ42mm小直径的油管堵塞器下放到单流阀的上部,并通过井口打压将堵塞器得坐封销钉剪断,并推动卡瓦运动,同时将胶筒进行压缩,完成堵塞器在油管内部的坐卡,从而实现对整个管柱的封堵。此时,只要通过上提测试绞车就能将压送头与堵塞器固定钢丝切断,从而完成整个封堵作业。通过利用Φ42mm小直径的油管堵塞器进行管柱封堵完全能够克服常规封堵器在管柱出现结垢、腐蚀问题后,常规封堵器外径大投送不能达到预定位置、胶筒内壁被划破等问题,小直径的油管堵塞器自身的具有解封机构,能够轻松的从地面实现封堵器得打捞。通过在带压作业中应用封堵单流阀上部管柱方法很好的解决了目前油田带压作业中油管内堵塞的问题。该方式在油田的普及应用过程中,不仅能减少油管内封堵作业中水嘴打捞的工作量,同时,在应用该封堵方式后,能够很好的解决下次带压作业的油管内堵塞问题。
结论
通过两年的带压作业施工实践,我们积累大量的油管内堵塞经验,在带压作业施工中,选用φ42mm小直径油管堵塞器采取封堵单流阀以上整个管柱这种方式是实施油管内堵塞最佳的一种方式,可使带压作业施工更安全、高效。
参考文献:
[1]黄杰,徐小建,郭瑞华,等。气井带压作业技术在苏里格气田的应用与进展[J].石油机械,2014,42(9):105-108.
[2]杨令瑞,谢正凯,韩列祥,等。气井带压作业技术装备升级换代之路—现场试验进展[J].石油科技论坛,2015,(1):18-21.