2.大庆油田试油试采分公司
3.大庆油田第二采油厂作业大队
摘要：针对目前不压井工艺须单独下防喷管柱，导致作业成本增加、影响投产的问题，研制集成式不压井封隔器，实现一趟管柱下井防喷及投产,现场试验见到了较好的效果。该技术为清洁安全环保作业提供较为有力的技术支撑。
关键词：不压井；防喷；集成式
一、前言
随着油田开发的持续深入及环保要求的不断提高，对油层的保护及油水井不放喷不外排环保作业要求越来越严格。目前普遍应用的防喷工艺管柱是由FXY445-114空心桥塞、底阀和自扶正桶杆配套组成的专门丢手管柱。FXY445-114空心桥塞采用液压坐封和锚定，需要起下两趟管柱才能正常生产，既增加了作业成本，又延长了作业周期，不利于及时投产【1】。射孔压裂后防喷工艺技术实现了射孔压裂不放喷作业，避免了泥浆压井作业和自喷泄压，射孔压裂后即可投产，但投产后不具备二次作业防喷功能【2】。
采用FXY445-114空心桥塞、底阀和自扶正桶杆配套组成的专门丢手管柱，需要单独下一趟丢手，增加的作业工序费用、地面打压的泵车及罐车台班等费用共计0.8-1万元；因作业时间延长，影响油井及时投产，经统计396口井日均产油3.1吨，作业时间延长1天，经济效益损失7800元,两项合计约损失1.5万元以上。按照年应用空心桥塞井数200口计算，年经济效益损失300万元以上。
针对这一问题，研制了集控制开关、生产插管与封隔器于一体的集成式不压井封隔器，只需一趟管柱即可完成旋转锚定、上提坐封、正常投产，可实现下井防喷及二次作业防喷功能。节约了操作成本，提高了作业效率。
二、井下工具技术原理
（一）结构原理
集成式不压井封隔器采用Y425形式，集控制开关、生产插管与封隔器于一体。旋转管柱坐卡、双向卡瓦锚定，保持扭矩上提管柱，压缩胶筒密封，继续上提丢手，生产插管与封隔器脱离，生产开关关闭；再回插插管到位，打开井下生产通道，转为生产状态。
（二）工作过程
工作过程主要由下井、锚定、坐封、生产、解封五部分组成。
（1）下井：摩擦体总成2下端与卡瓦罩3上端插接分开，防止误动作管柱旋转使卡瓦胀出，中途遇阻，管柱下不到位。
（2）锚定：管柱下到位后，上提约100-200毫米使摩擦体总成2下端与卡瓦罩3上端插接，依靠摩擦体总成2与套管壁摩擦力使卡瓦罩3保持不动。正旋管柱，扭矩通过插管1与中心管5上端插接传递给中心管5及与其螺纹连接的锁定套8使其转动，带动与之正、反螺纹连接的上、下锥体产生相对运动，迫使卡瓦胀出锚定套管内壁。
（3）坐封：以锚定的卡瓦为支点，上提管柱，胶筒被压缩，密封压套环空，继续上提管柱，丢手剪钉13被剪切，被压缩的胶筒保持锁定密封状态。插管1与工具脱离。工具完成坐封动作。承拉棒14掉落到尾管内。
（4）生产：下放管柱，插管1重新插入工具内腔，推动开关滑套16下行，生产通道打开，进行生产。需要检泵二次作业时，上提管柱，插管带动开关滑套16上行关闭生产通道。实现二次作业防喷。检泵完成后维持原来状态下井。
（5）解封：提出生产管柱，下打捞管柱，打捞管柱最下端接专用打捞工具，下到位插入鱼腔，打捞爪抓锁解封套上提剪断解封剪钉10，继续上提带动上锥体上行，卡瓦失去内支撑回收，继续上提，胶筒回收，工具解封被提出井外。
三、现场试验效果
2018年桥塞不压井及投产一体化技术现场应用10口井，其中用于压裂后防喷1口井，射孔后防喷1口井，不压井成功率100%，实现了预期的目标。
（一）油井作业防喷及二次防喷
以常规油井作业放喷的某油井X井为例，该井日产液100m³，作业时井口溢流量较大。下井过程中，集成式不压井封隔器连接在泵下2根油管位置，封隔器以下连2根尾管和丝堵。下井到预定位置后，上提旋转，卡瓦胀出锚定套管内壁，再次上提管柱，胶筒压胀坐封，上提管柱丢开，此时井口溢流停止，证明坐封成功。再次下放管柱，生产插管将控制开关捅开，此时转为生产状态，继续下抽油杆，坐井口完成作业。
为验证二次作业防喷效果，在下抽油杆之前将生产管柱上提，此时套管及油管溢流停止，证明此时集成式不压井封隔器胶筒将油套环空封堵，防止套管溢流，集成式不压井封隔器中心通道内的控制开关关闭，将油管通道关闭，很好的验证了集成式不压井封隔器的二次防喷的有效性。
（二）压裂后防喷
用于压裂防喷以现场试验的Y井为例，该井压裂管柱下连接集成式不压井封隔器，下到预定深度后，开始压裂施工，此时集成式不压井封隔器未动作，待压裂完成后，将集成式不压井封隔器提到压裂井段以上设计深度，旋转锚定，上提管柱实现坐封及丢开，将压裂管柱及生产插管一起提到地面，再将生产插管连在泵下，下井将控制开关捅开，此时转为生产状态，继续下抽油杆，坐井口完成作业。
（三）射孔后防喷
用于射孔防喷以现场试验的Z井为例，该井射孔管柱下连接集成式不压井封隔器，下到预定深度后，开始射孔施工，此时集成式不压井封隔器未动作，待射孔完成后，将集成式不压井封隔器提到射孔井段以上设计深度，旋转锚定，上提管柱实现坐封及丢开，将射孔管柱及生产插管一起提到地面，再将生产插管连在泵下，下井将控制开关捅开，此时转为生产状态，继续下抽油杆，坐井口完成作业。
四、结论
桥塞不压井及投产一体化技术能实现一趟管柱不压井及投产，可用于抽油泵、射孔压裂防喷、临时封井，应用范围广，具有较高的安全环保性。由于减少一趟下井管柱，免去地面设备、车辆打压工序，保障油井及时投产，单井可减少作业费用及产油损失1.5万元以上；该技术可提高作业效率，降低劳动强度，具有较大的社会效益、经济效益及推广应用前景。
参考文献
[1]韩军.井下不压井作业装置的研制应用[D].内蒙古石油化工，2014,12
[2]旺建立.射孔压裂不压井作业配套技术研究[D].石油机械，2013,4
论文作者: 张庆吉1,孙昇智2,任法德3,梁涛3 尹继峰3
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第12期
论文发表时间:2019/8/27
标签：管柱论文; 作业论文; 压裂论文; 油井论文; 井口论文; 解封论文; 后防论文; 《工程管理前沿》2019年第12期论文;