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[摘 要]不压井作业范围涉及不压井更换井口、不压井更换井内管柱、不压井冲砂、钻塞、打捞和不压井完井等服务项目。本文介绍了不压井作业施工工艺原理、装置结构以及在现场应用情况等方面，并做了详细的描述，对不压井作业目前存在的问题进行了分析，分析了不压井作业工艺现场施工效果和下步改进措施。
[关键词]油水井 不压井作业 工艺原理 适应性分析
中图分类号：TD80-9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0345-01
0 引言
随着油田开发进入中后期，高压低渗、高压注水井施工越来越频繁。常规作业一般都采用高密度压井液压井或放喷等手段将井底压力降低后进行作业。高密度压井液压井不仅成本高、时间长，而且会堵塞地下油水通道，影响采油产量和注水效果。如果采用放喷降压，不但会大量降低地层能量，给后续生产带来不可估量的损失，同时也会造成大量的环境污染。不压井作业技术有许多优点，对油气井而言它的最大优点在于它可以保护和维持地层的原始产能，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生产提供良好的基础。不压井作业技术在油水井检修中有独特的优势，它可以在不放喷、不压井的情况下进行管柱的起下作业。
1 不压井作业工艺概述
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，省去常规作业所需压井液及其地面施工设备的费用，减少污染，保护环境。
1.1 不压井作业技术概述
不压井作业技术包括作业设备和作业工艺两部分。
1.1.1 不压井作业设备简介
目前井下作业公司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3 Mpa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，它具有平台矮，效率高等特点，适用于3MPa以下的水井和1.5MPa以下的油井。技术指标：静密封压力21MPa，动密封能力7MPa，加载能力30吨。
另外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的高壓不压井作业设备。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。技术指标：静密封压力35MPa，动密封能力14MPa，加载能力30t。
1.1.2 管柱堵塞工艺
不压井作业施工前要进行投堵，以达到密封油管，实现带压施工。
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：（一）简单管柱堵塞工艺。（二）分层管柱堵塞工艺。（三）通井、冲砂等中间工序堵塞工艺。（四）自喷转抽完井管柱堵塞工艺。（五、分层注水完井管柱堵塞工艺。（六）化学方法堵塞。
在投堵成功后，提油管时，游动卡管器夹紧管柱，液压缸举升，固定卡管器夹紧管柱，游动卡管器松开，液压缸下行，游动卡管器再夹紧管柱，重复以上过程。当井内管柱比较重，井内的压力不足以使管柱上顶时，用作业大钩起下管柱。当井内管柱比较轻，井内的压力使管柱上顶时，用加压装置起下管柱。当正常起下油管时，用井口自封密封环空。若需要更换自封芯子或停工休息，关闭半封封住环空。当起工具时，将工具提到防喷管内，关闭球型防喷器密封环空，拆下自封芯子，起出工具。当最后一根油管过全封后，关闭全封防喷器，封住井口。
2 目前不压井作业施工存在的问题
2.1 选井难
受技术和不压井作业装备能力的限制，目前采油厂所用的不压井作业装置在选井时要保证油井压力不能高于5MPa、水井压力不能高于7MPa，在选井时有些达不到上修条件。
2.2 液压系统泵类和阀件使用寿命低
密封胶件和防喷器上盖等部位属于易损件，经常需要更换，且更换费用较高。
2.3 管柱堵塞工艺需要改进
管内堵塞器的性能还不稳定，针对结垢严重或者穿孔管柱还没有很好的解决办法。同时油管内堵塞工序占用作业时间过长，还需要进一步完善堵塞工艺，提高堵塞成功率，需要加强化学堵塞技术研究，实现结垢腐蚀严重管柱的堵塞。
2.4 培训工作还需要加强
虽然已经制定出了不压井作业操作规程和各项相关管理制度，但是从行业规范标准、资质认证和实际操作培训上还有一定的欠缺，还需要制定出一整套适合带压作业的行业标准、资质认证和培训教材。
3 不压井作业改进对策
3.1 优化运行
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，上修前先后进行了三次不同位置的投堵，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。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，采油厂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。
3.2 不压井作业取得的效果
3.2.1 经济效益
2015年，完成不压井作业工作量15口，其中油井11口，水井4口，共节省压井液费用18万元、节省洗压井车辆费用3万元，合计节省费用21万元。
另外，11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150吨，预计减少产量损失380吨。
3.2.2 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。同时，提升了作业运行节奏，确保油藏稳定生产，最大程度避免油层伤害，提升单井产能，缩短作业占产周期，提高产量贡献率。
4 几点认识
不压井作业技术有其独特的优势，而且该技术在国外是作为一项成熟的技术应用了近40年，它在国内作为一项保护油气层和环保的新技术大力加以推广。
（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，使我们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，下步要全面促进不压井作业工作提速提效、高速高效。
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.
[关键词]油水井 不压井作业 工艺原理 适应性分析
中图分类号：TD80-9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0345-01
0 引言
随着油田开发进入中后期，高压低渗、高压注水井施工越来越频繁。常规作业一般都采用高密度压井液压井或放喷等手段将井底压力降低后进行作业。高密度压井液压井不仅成本高、时间长，而且会堵塞地下油水通道，影响采油产量和注水效果。如果采用放喷降压，不但会大量降低地层能量，给后续生产带来不可估量的损失，同时也会造成大量的环境污染。不压井作业技术有许多优点，对油气井而言它的最大优点在于它可以保护和维持地层的原始产能，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生产提供良好的基础。不压井作业技术在油水井检修中有独特的优势，它可以在不放喷、不压井的情况下进行管柱的起下作业。
1 不压井作业工艺概述
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，省去常规作业所需压井液及其地面施工设备的费用，减少污染，保护环境。
1.1 不压井作业技术概述
不压井作业技术包括作业设备和作业工艺两部分。
1.1.1 不压井作业设备简介
目前井下作业公司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3 Mpa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，它具有平台矮，效率高等特点，适用于3MPa以下的水井和1.5MPa以下的油井。技术指标：静密封压力21MPa，动密封能力7MPa，加载能力30吨。
另外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的高壓不压井作业设备。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。技术指标：静密封压力35MPa，动密封能力14MPa，加载能力30t。
1.1.2 管柱堵塞工艺
不压井作业施工前要进行投堵，以达到密封油管，实现带压施工。
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：（一）简单管柱堵塞工艺。（二）分层管柱堵塞工艺。（三）通井、冲砂等中间工序堵塞工艺。（四）自喷转抽完井管柱堵塞工艺。（五、分层注水完井管柱堵塞工艺。（六）化学方法堵塞。
在投堵成功后，提油管时，游动卡管器夹紧管柱，液压缸举升，固定卡管器夹紧管柱，游动卡管器松开，液压缸下行，游动卡管器再夹紧管柱，重复以上过程。当井内管柱比较重，井内的压力不足以使管柱上顶时，用作业大钩起下管柱。当井内管柱比较轻，井内的压力使管柱上顶时，用加压装置起下管柱。当正常起下油管时，用井口自封密封环空。若需要更换自封芯子或停工休息，关闭半封封住环空。当起工具时，将工具提到防喷管内，关闭球型防喷器密封环空，拆下自封芯子，起出工具。当最后一根油管过全封后，关闭全封防喷器，封住井口。
2 目前不压井作业施工存在的问题
2.1 选井难
受技术和不压井作业装备能力的限制，目前采油厂所用的不压井作业装置在选井时要保证油井压力不能高于5MPa、水井压力不能高于7MPa，在选井时有些达不到上修条件。
2.2 液压系统泵类和阀件使用寿命低
密封胶件和防喷器上盖等部位属于易损件，经常需要更换，且更换费用较高。
2.3 管柱堵塞工艺需要改进
管内堵塞器的性能还不稳定，针对结垢严重或者穿孔管柱还没有很好的解决办法。同时油管内堵塞工序占用作业时间过长，还需要进一步完善堵塞工艺，提高堵塞成功率，需要加强化学堵塞技术研究，实现结垢腐蚀严重管柱的堵塞。
2.4 培训工作还需要加强
虽然已经制定出了不压井作业操作规程和各项相关管理制度，但是从行业规范标准、资质认证和实际操作培训上还有一定的欠缺，还需要制定出一整套适合带压作业的行业标准、资质认证和培训教材。
3 不压井作业改进对策
3.1 优化运行
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，上修前先后进行了三次不同位置的投堵，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。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，采油厂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。
3.2 不压井作业取得的效果
3.2.1 经济效益
2015年，完成不压井作业工作量15口，其中油井11口，水井4口，共节省压井液费用18万元、节省洗压井车辆费用3万元，合计节省费用21万元。
另外，11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150吨，预计减少产量损失380吨。
3.2.2 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。同时，提升了作业运行节奏，确保油藏稳定生产，最大程度避免油层伤害，提升单井产能，缩短作业占产周期，提高产量贡献率。
4 几点认识
不压井作业技术有其独特的优势，而且该技术在国外是作为一项成熟的技术应用了近40年，它在国内作为一项保护油气层和环保的新技术大力加以推广。
（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，使我们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，下步要全面促进不压井作业工作提速提效、高速高效。
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.