油水井小修作业井控技术探讨

发表时间:2021/6/16   来源:《科学与技术》2021年2月6期   作者:张海峰
[导读] 井下小修作业属于油田生产中的常规作业项目,对保障油田生产起到至关重要的作用。在井下小修作业过程中,
        张海峰
        大庆油田采油四厂作业大队四队  
        摘要:井下小修作业属于油田生产中的常规作业项目,对保障油田生产起到至关重要的作用。在井下小修作业过程中,井控技术具有不可忽视的地位,贯穿于作业的各个环节。文中探讨了应用井控技术与设备,确保井下作业安全,为油田可持续发展提供技术保障。
        关键词:井下小修作业;井控技术
        1 前言
        井下小修作业主要是对油水井进行维修,常进行的作业内容有更换油水井管柱、修井检泵、清防砂等。相对大修作业来说,井下小修作业工序较为简单,但较大修作业更为频繁,属于油田生产中的常规作业项目,对保障油田生产起到至关重要作用。由于井下作业较为频繁,对于井下高压条件,容易导致出现安全事故,不仅影响修井作业质量,耽误油水井正常生产,甚至会造成油气井报废,对施工作业人员安全造成威胁。因此,油水井小修作业过程中井控不容忽视,在提升油水井修井作业质量同时,必须保障作业安全。
2 井下作业特点
        井下作业是保障油水井正常生产的重要措施,对于油田日常生产意义重大。井下作业有其自身特点,主要表现在:井下小修作业施工难度较大,作业工序多,各工序之间具有一定的联系,前期作业工序出现问题对后续影响较大。井下作业质量难以有效检验,故障检验难度较大,对于井下管柱出现的问题及修井效果缺乏至今检验手段,故障具有一定的隐蔽性。一旦出故障,且对故障处理不及时,会影响油水井正常生产,不得不采取返修措施才能达到修井目的。井下小修作业队伍较为分散,工作场所不固定,作业队伍流动性大,作业时间不固定,标准化管理难度大。井下作业以上这些特点,使得井控难度大,作业存在一定风险,对施工安全及质量管理较为不利。
        井下作业过程中,容易出现井口故障,井口装置是井控的关键环节,一旦出现问题,要及时维修,以此来保证油水井处于受控状态。井口装置出现故障的原因较多,常见的有刺漏现象,出现刺漏时,井口安全存在隐患,必须及时维修。多种因素会导致井口装置出现故障,其中,高压流体造成的腐蚀是导致井口装置故障的主要原因之一,井控装置质量不符合相关的要求,使得井控装置抗磨损差,容易出现故障。此外,操作人员失误导致井口装置出现故障,井口装置故障维修不及时等,都会给井控工作带来隐患,影响井下作业安全。
3提升井下作业井控技术措施
3.1 井下作业中井控技术要点
    井下作业工序较为复杂,在作业过程中要做好井控工作。
(1)压井作业。在压井作业过程中,要计算好压井液的用量,配置合理的压井液密度,并且保持连续施工作业。在循环压井作业过程中,当出现出口排量增大,而进口排量减小的情况,可以判断为发生井涌或者井喷的先兆,需要采取相应的井控技术措施。


(2)起下钻杆或油管过程中的井控。在起下钻杆或油管过程中,应准确记录钻井液灌入量和返出量,二者体积差异应与下入或者起出的管柱体积相近。在起出或者下入带封管柱时,不宜过快,避免因抽吸作用导致出现井涌或者井喷。
(3)冲砂过程中的井控措施。在冲砂过程中,需要合理配置钻井液,当入井钻井液量小于返出的钻井液量时,判断可能是出现井涌或者井喷前兆,此时应上提管柱,把井口坐封好,防止出现工程事故,并且采用循环法或者节流法来进行压井。
(4)打捞过程中井控措施。在打捞作业过程中,对于打捞大直径落物或者打捞工具直径较大时,要避免应起下过程中产生的抽吸作用导致出现井涌或井喷事故,一旦出现异常情况,应采取循环法进行压井作业。
(5)压裂酸化过程中的井控。在压裂酸化过程中,井眼内压力较大,井口排液管线应使用硬管线,且使用地锚井下固定。由于压力较大,需要确保采油树能够承受住压力,不易超过压力极限,在满足施工要求时,尽量降低施工压力。当压裂过过程中井口压力过大时,需要通过井口闸门进行放喷,达到泄压效果,提高井控安全。
3.2修井防喷器的应用
        防喷器是修井作业中常用的井控设备,为了保障井口安全,使用的防喷器有自封、半自封、全封等一系列防喷器,能够确保井口安全。对于频繁的小修作业来说,使用防喷器不方便,频繁的拆卸和安装防喷器需要占用大量时间,并且一些多功能防喷器由于结构复杂或者设计不会,关井时间长,拆装和安装复杂,不适用于小修井作业。针对防喷器存在的问题,需要对井口防喷器井下优化设计,使得井口防喷器的尺寸、规格符合要求,一旦发生溢流、井涌等工程事故时,可以立即关井,避免井喷事故的发生。因此,对于井下小修作业,必须优化井口防喷器设计,保证作业安全。
        常规防喷器组成包括双闸板防喷器、环形防喷器、全闸板防喷器、管子闸板防喷器,其安装位置一般在四通下面,防喷器的额定压力应该能够满足井控要求,在钻井之前应进行测试。旋转控制头是防喷器重要组成部件,它里面的密封胶芯能够随着钻杆或者方钻杆旋转,能够密封井眼环空和钻柱之间的空间,从而对压力进行有效的控制,还能够将井眼内的流体返出地面。
        现阶段带压作业越来越普遍,常用的带压作业装备有万能防喷器,胶芯采用特殊的结构,能够满足起下过程中钻杆和方钻杆的密封,这个主要用于负压钻井作业;此外,还有使用组合井口设备的带压作业,能够实现环空密封,通过将全封闸板、半封闸板和起下液缸组合使用,达到带压作业的效果。常用的国产防喷器主要有闸板防喷器、环形防喷器、旋转防喷器、万能防喷器、球形防喷器等。
4结束语
    井下小修作业对于保障油田生产意义重大,也是油田最为频繁的作业。在井下作业过程中,井控技术具有不可忽视的地位,贯穿于井下作业的各个环节。在注重整体经济效益的同时,应用井控技术与设备,确保井下作业安全,提升井下作业效率,为油田可持续发展提供保障。
参考文献:
[1]马永峰,《井下作业井控技术》,石油工业出版社.
[2]张之悦等,《井下作业井控技术》,中国石油大学出版社.
[3] 魏后超. 关于带压作业技术应用的若干思考[J]. 化工管理,2014.
[4] 蒋晓波. 辽河油田带压作业技术的完善与应用[J]. 油气井测试,2013.
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