氣井帶壓作業(yè)在川渝地區(qū)應(yīng)用

1、帶壓作業(yè)能產(chǎn)生顯著的綜合效益:1. 1. 避免地層污染，保護(hù)油氣層避免地層污染，保護(hù)油氣層2. 2. 提高和穩(wěn)定單井產(chǎn)量提高和穩(wěn)定單井產(chǎn)量3. 3. 節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境 4. 4. 縮短油氣井停產(chǎn)時間縮短油氣井停產(chǎn)時間5. 5. 降低作業(yè)綜合成本降低作業(yè)綜合成本 國外帶壓作業(yè)已經(jīng)廣泛用于欠平衡鉆井、側(cè)鉆、完井、射孔、試油氣國外帶壓作業(yè)已經(jīng)廣泛用于欠平衡鉆井、側(cè)鉆、完井、射孔、試油氣、測試、酸化、壓裂和修井作業(yè)中；、測試、酸化、壓裂和修井作業(yè)中； 而國內(nèi)帶壓作業(yè)主要應(yīng)用于油水井；由于氣井的特殊性，各油氣田對而國內(nèi)帶壓作業(yè)主要應(yīng)用于油水井；由于氣井的特殊性，各油氣田對氣井帶壓作業(yè)

2、相對謹(jǐn)慎，工藝技術(shù)進(jìn)展也相對緩慢。氣井帶壓作業(yè)相對謹(jǐn)慎，工藝技術(shù)進(jìn)展也相對緩慢。 l氣體中含有二氧化碳、硫化氫等介質(zhì)，對管柱產(chǎn)生氣體中含有二氧化碳、硫化氫等介質(zhì)，對管柱產(chǎn)生腐蝕腐蝕，被腐蝕油管柱的抗拉、抗外擠強(qiáng)度會受到影被腐蝕油管柱的抗拉、抗外擠強(qiáng)度會受到影響，同時也影響到內(nèi)外的密封響，同時也影響到內(nèi)外的密封。 l氣體的密封性對油管內(nèi)堵塞工具、帶壓設(shè)備動密氣體的密封性對油管內(nèi)堵塞工具、帶壓設(shè)備動密封等要求高，一旦發(fā)生泄漏，擴(kuò)展速度快。封等要求高，一旦發(fā)生泄漏，擴(kuò)展速度快。l天然氣易發(fā)生燃燒著火，甚至爆炸，產(chǎn)生強(qiáng)大的天然氣易發(fā)生燃燒著火，甚至爆炸，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊，波及范圍大，尤其是含硫化氫氣體直

3、接危及沖擊，波及范圍大，尤其是含硫化氫氣體直接危及作業(yè)人員作業(yè)人員生命。生命。l天然氣一旦泄露后，流體的高速流動對人和設(shè)備均天然氣一旦泄露后，流體的高速流動對人和設(shè)備均可能造成可能造成傷害。傷害。l絕大部分氣井均含有硫化氫、二氧化碳等有毒有害絕大部分氣井均含有硫化氫、二氧化碳等有毒有害氣體，對人畜造成氣體，對人畜造成傷害。傷害。對帶壓作業(yè)設(shè)備和對帶壓作業(yè)設(shè)備和技術(shù)具有更高要求技術(shù)具有更高要求氣井帶壓作業(yè)具有氣井帶壓作業(yè)具有高危、高風(fēng)險高危、高風(fēng)險的特點的特點。 帶壓作業(yè)是通過油管內(nèi)下入堵塞器控制管柱內(nèi)的壓力，帶壓作業(yè)設(shè)帶壓作業(yè)是通過油管內(nèi)下入堵塞器控制管柱內(nèi)的壓力，帶壓作業(yè)設(shè)備防噴器組控制油套

4、環(huán)形空間的壓力備防噴器組控制油套環(huán)形空間的壓力, ,舉升機(jī)和卡瓦組控制管柱，實現(xiàn)舉升機(jī)和卡瓦組控制管柱，實現(xiàn)帶壓起下作業(yè)。帶壓起下作業(yè)。1 1、帶壓作業(yè)原理、帶壓作業(yè)原理 帶帶壓起下管柱受力分析壓起下管柱受力分析: : 帶帶壓起下管柱，對其垂直方向的力壓起下管柱，對其垂直方向的力進(jìn)行分析，確定帶壓作業(yè)時所需的最大進(jìn)行分析，確定帶壓作業(yè)時所需的最大上提力或者下推力。上提力或者下推力。 帶壓作業(yè)中油管中和點帶壓作業(yè)中油管中和點計算計算: : 油管油管軸向力油管浮重油管受到的上頂力軸向力油管浮重油管受到的上頂力 注注：當(dāng)油管上頂時可用帶壓作業(yè)機(jī)的防頂卡瓦控：當(dāng)油管上頂時可用帶壓作業(yè)機(jī)的防頂卡瓦控制油

5、管起下。不同尺寸的油管在不同壓力等級井筒內(nèi)制油管起下。不同尺寸的油管在不同壓力等級井筒內(nèi)中和點的深度不同。中和點的深度不同。 2 2、帶壓作業(yè)安全控制關(guān)鍵參數(shù)、帶壓作業(yè)安全控制關(guān)鍵參數(shù) 計算計算出帶壓作業(yè)中施加的最大下推力后，必須要確認(rèn)管柱能承受如出帶壓作業(yè)中施加的最大下推力后，必須要確認(rèn)管柱能承受如此壓縮負(fù)荷而且不會發(fā)生此壓縮負(fù)荷而且不會發(fā)生彎曲彎曲 帶壓作業(yè)設(shè)備施加的臨界彎曲載荷帶壓作業(yè)設(shè)備施加的臨界彎曲載荷 油管內(nèi)三級壓力控制技術(shù)油管內(nèi)三級壓力控制技術(shù)第一級：工作狀態(tài)壓力控制第一級：工作狀態(tài)壓力控制 根據(jù)施工目的和井況選用管柱底部封堵方式；水根據(jù)施工目的和井況選用管柱底部封堵方式；水平井

6、堵塞器下入直井段。平井堵塞器下入直井段。第二級：安全保障措施第二級：安全保障措施 當(dāng)堵塞器坐封后，向管柱內(nèi)注入水或其他介質(zhì)，當(dāng)堵塞器坐封后，向管柱內(nèi)注入水或其他介質(zhì)，保障堵塞器處于良好工作狀態(tài)；如果井下堵塞器發(fā)生保障堵塞器處于良好工作狀態(tài)；如果井下堵塞器發(fā)生溢流，搶裝旋塞閥。溢流，搶裝旋塞閥。第三級：應(yīng)急措施第三級：應(yīng)急措施 搶裝旋塞閥失敗，使用剪切閘板，剪斷管柱，實搶裝旋塞閥失敗，使用剪切閘板，剪斷管柱，實施關(guān)井。施關(guān)井。3 3、帶壓作業(yè)控制技術(shù)、帶壓作業(yè)控制技術(shù) 油套環(huán)空壓力控制技術(shù)油套環(huán)空壓力控制技術(shù)環(huán)封作業(yè)方式環(huán)封作業(yè)方式 利用利用帶壓設(shè)備自帶的環(huán)型防帶壓設(shè)備自帶的環(huán)型防噴器進(jìn)行起下管

7、柱作業(yè)噴器進(jìn)行起下管柱作業(yè)主要用于：主要用于：60.3mm60.3mm油管（井口壓力小于油管（井口壓力小于12MPa12MPa）73.0mm73.0mm油管（井口壓力小于油管（井口壓力小于10MPa10MPa）88.9mm88.9mm油管（井口壓力小于油管（井口壓力小于4MPa4MPa） 油套環(huán)空壓力控制技術(shù)油套環(huán)空壓力控制技術(shù) 環(huán)封環(huán)封+ +閘板作業(yè)方式閘板作業(yè)方式 當(dāng)井口壓力超過以上控制壓力而小于當(dāng)井口壓力超過以上控制壓力而小于21MPa21MPa時，時，過油管本體采用帶壓設(shè)備環(huán)形防噴器控制油套環(huán)空壓過油管本體采用帶壓設(shè)備環(huán)形防噴器控制油套環(huán)空壓力起下油管，過油管接箍時，利用帶壓設(shè)備下閘板

8、防力起下油管，過油管接箍時，利用帶壓設(shè)備下閘板防噴器協(xié)助控制油套環(huán)空壓力進(jìn)行管柱的起下。噴器協(xié)助控制油套環(huán)空壓力進(jìn)行管柱的起下。 起下管柱控制技術(shù)起下管柱控制技術(shù)重管柱重管柱 在起管柱時，井內(nèi)管串上升靠液缸帶動；下在起管柱時，井內(nèi)管串上升靠液缸帶動；下管柱時，井內(nèi)管串靠管柱自身重力作用下下行；管柱時，井內(nèi)管串靠管柱自身重力作用下下行；這種情況下，采用帶壓設(shè)備兩組承重卡瓦倒換進(jìn)這種情況下，采用帶壓設(shè)備兩組承重卡瓦倒換進(jìn)行起下。行起下。輕管柱輕管柱 在起管柱時，井內(nèi)管串上升靠油氣井上頂力的在起管柱時，井內(nèi)管串上升靠油氣井上頂力的推動上升；下管柱時，井內(nèi)管串靠液缸強(qiáng)行加壓下推動上升；下管柱時，井內(nèi)管

9、串靠液缸強(qiáng)行加壓下行；這種情況下，采用帶壓設(shè)備兩組防頂卡瓦倒換行；這種情況下，采用帶壓設(shè)備兩組防頂卡瓦倒換進(jìn)行起下。進(jìn)行起下。 1 1、S-9S-9車載輔助式帶壓作業(yè)機(jī)車載輔助式帶壓作業(yè)機(jī)u設(shè)備設(shè)備尺寸：尺寸： 11.4311.43米米4.064.06米米2.592.59米米u舉升力舉升力6868噸噸u下推力下推力4343噸噸u工作壓力工作壓力35MPa35MPau行程行程3.6m3.6mu通徑通徑7 1/16”7 1/16”（179.38mm179.38mm）u運行速度運行速度： 上行上行速度最大為速度最大為26.4m/min26.4m/min； 下行下行速度最大為速度最大為41.1m/mi

10、n41.1m/min。1 1、S-9S-9車載輔助式帶壓作業(yè)機(jī)車載輔助式帶壓作業(yè)機(jī)S-9S-9型不壓井作業(yè)型不壓井作業(yè)裝置主要裝置主要由由五部分組成：五部分組成：1.1.液壓動力系統(tǒng)（車輛提供）液壓動力系統(tǒng)（車輛提供）2.2.防噴器系統(tǒng)防噴器系統(tǒng)3.3.壓力釋放壓力釋放/ /平衡系統(tǒng)平衡系統(tǒng)4.4.卡瓦系統(tǒng)卡瓦系統(tǒng)5.5.舉升系統(tǒng)舉升系統(tǒng) 2 2、井口配套設(shè)備、井口配套設(shè)備111 385KQS35 BX15612-391 0 31 8 5185403480R4674520401 7 3 08 2 09 1 0接遠(yuǎn)控臺FKQ3204接遠(yuǎn)控臺FKQ3204接遠(yuǎn)控臺FKQ3204接遠(yuǎn)控臺FKQ320

11、46B7116-35 R4612-396B7116-35 R4612-M363 防噴器：防噴器： 包括包括2FZ18-352FZ18-35雙閘板防噴器（帶雙閘板防噴器（帶剪切閘板）、單閘板、剪切閘板）、單閘板、FKQ3204FKQ3204遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程控制臺控制臺。 試壓試壓四通四通2FZ18-352FZ18-35防噴器組結(jié)構(gòu)示意圖防噴器組結(jié)構(gòu)示意圖 3 3、井下配套工具、井下配套工具序號序號堵塞器類型堵塞器類型產(chǎn)地產(chǎn)地性能參數(shù)性能參數(shù)用途用途1 1固定式堵塞器固定式堵塞器威德福威德福35MPa35MPa管柱有工作筒的情況下起下油管管柱有工作筒的情況下起下油管2 2鋼絲橋塞鋼絲橋塞威德福威德福35M

12、Pa35MPa管柱無工作筒的情況下起下油管管柱無工作筒的情況下起下油管3 3油管丟手盲堵油管丟手盲堵35MPa35MPa下油管時使用下油管時使用 油管內(nèi)壓力控制技術(shù)是氣井帶壓作業(yè)安全保障。通過油管內(nèi)壓力控制技術(shù)是氣井帶壓作業(yè)安全保障。通過引進(jìn)和自主研發(fā)，先后配套了引進(jìn)和自主研發(fā)，先后配套了固定式堵塞器、鋼絲固定式堵塞器、鋼絲橋塞橋塞和和油管盲堵油管盲堵等。等。 4 4、安全配套工具、安全配套工具接箍探測器接箍探測器 接箍探測器接箍探測器：對于對于高壓必須采用倒換閘板的方式過高壓必須采用倒換閘板的方式過接箍時。接箍時。接箍探測接箍探測器可以在作業(yè)過程中準(zhǔn)確判斷接箍位置。器可以在作業(yè)過程中準(zhǔn)確判斷

13、接箍位置。 帶壓設(shè)備支撐架：帶壓設(shè)備支撐架：主要用于承受帶壓設(shè)備和井下管柱施工時在井口的主要用于承受帶壓設(shè)備和井下管柱施工時在井口的重力，保護(hù)井口，實現(xiàn)在起下管柱過程中帶壓設(shè)備平穩(wěn)。重力，保護(hù)井口，實現(xiàn)在起下管柱過程中帶壓設(shè)備平穩(wěn)。 支撐架支撐架 近幾近幾年來的不斷充實完善帶壓完井、修井作業(yè)技術(shù)，我院在氣井帶壓年來的不斷充實完善帶壓完井、修井作業(yè)技術(shù)，我院在氣井帶壓作業(yè)方面已處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。已成功應(yīng)用于威作業(yè)方面已處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。已成功應(yīng)用于威201-H1201-H1、門、門003-X4003-X4、岳、岳101-58-X2101-58-X2等等6565口井口井帶壓完井、修井作業(yè)，共起下管

14、柱帶壓完井、修井作業(yè)，共起下管柱4040萬米萬米以上，實現(xiàn)零以上，實現(xiàn)零排放、零污染、零事故的安全生產(chǎn)。應(yīng)用范圍如下：排放、零污染、零事故的安全生產(chǎn)。應(yīng)用范圍如下： 已成為低壓、低滲、易漏儲層開發(fā)的重要手段，強(qiáng)力支已成為低壓、低滲、易漏儲層開發(fā)的重要手段，強(qiáng)力支撐了分公司低壓氣井修井作業(yè)撐了分公司低壓氣井修井作業(yè) 已成為頁巖氣完井的重要手段已成為頁巖氣完井的重要手段 配合連續(xù)油管射孔套管加砂工藝為分公司增儲上產(chǎn)做出配合連續(xù)油管射孔套管加砂工藝為分公司增儲上產(chǎn)做出巨大貢獻(xiàn)巨大貢獻(xiàn) 該井在連續(xù)該井在連續(xù)油管七層油管七層加砂壓裂完后，經(jīng)放噴排液，加砂壓裂完后，經(jīng)放噴排液，測試產(chǎn)測試產(chǎn)氣量氣量6000

15、060000方方/ /日日；為了快速投入生產(chǎn)；為了快速投入生產(chǎn)，采用帶壓，采用帶壓設(shè)備設(shè)備下完井管柱；作業(yè)前該井關(guān)井壓力下完井管柱；作業(yè)前該井關(guān)井壓力25MPa25MPa，現(xiàn)場作，現(xiàn)場作業(yè)控制業(yè)控制壓力壓力12MPa12MPa。 該井在連續(xù)油管多層加砂壓裂完后，由于排液該井在連續(xù)油管多層加砂壓裂完后，由于排液效果不好，于效果不好，于20112011年年7 7月采用帶壓設(shè)備下完井管柱至月采用帶壓設(shè)備下完井管柱至井深井深1700m1700m；通過及時排液測試日產(chǎn)氣量；通過及時排液測試日產(chǎn)氣量1000010000方左方左右。右。 2012 2012年年3 3月，為了滿足威月，為了滿足威201-H12

16、01-H1井過油管生產(chǎn)測井過油管生產(chǎn)測井要求，需帶壓設(shè)備更換原井底部帶堵頭的生產(chǎn)管井要求，需帶壓設(shè)備更換原井底部帶堵頭的生產(chǎn)管柱，下入光油管生產(chǎn)管柱。由于該井井深柱，下入光油管生產(chǎn)管柱。由于該井井深989.75m989.75m處處井斜達(dá)到井斜達(dá)到9.169.16，所以在起下原井管柱時，需進(jìn)行，所以在起下原井管柱時，需進(jìn)行兩次堵塞器投放，增加了作業(yè)復(fù)雜性。兩次堵塞器投放，增加了作業(yè)復(fù)雜性。 該井在井深該井在井深989.75m989.75m處井斜處井斜達(dá)到達(dá)到9.169.16，在井深，在井深1550m1550m處井斜達(dá)到處井斜達(dá)到67.7167.71 1. 1.帶壓設(shè)備通過引進(jìn)及配套，已形成了井口

17、壓力帶壓設(shè)備通過引進(jìn)及配套，已形成了井口壓力21MPa21MPa以內(nèi)氣井帶以內(nèi)氣井帶壓作業(yè)技術(shù)，并成功應(yīng)用于川渝地區(qū)壓作業(yè)技術(shù)，并成功應(yīng)用于川渝地區(qū)6565口氣井?？跉饩?。 2.2.由于氣井帶壓作業(yè)相比油水井帶壓作業(yè)風(fēng)險更大，根據(jù)設(shè)備性能、由于氣井帶壓作業(yè)相比油水井帶壓作業(yè)風(fēng)險更大，根據(jù)設(shè)備性能、氣井作業(yè)的特點，形成了氣井作業(yè)的特點，形成了氣井帶壓起下管柱作業(yè)操作規(guī)程氣井帶壓起下管柱作業(yè)操作規(guī)程和和氣氣井帶壓起下管柱作業(yè)前安全分析（井帶壓起下管柱作業(yè)前安全分析（JSAJSA），確保了施工作業(yè)安全。，確保了施工作業(yè)安全。 3. 3.由于氣井帶壓作業(yè)具有：井下管柱腐蝕，天然氣易燃、易爆、高由于氣井帶壓作業(yè)具有：井下管柱腐蝕，天然氣易燃、易爆、高壓、高速特點，氣體的密封性要求更高，等諸多安全風(fēng)險，因此對帶壓、高速特點，氣體的密封性要求更高，等諸多安全風(fēng)險