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  • 帶壓技術(shù)介紹
  • 帶壓技術(shù)范圍
  • 帶壓作業(yè)設備情況

技術(shù)介紹

帶壓作業(yè)主要是指在油氣水井井口帶壓作態(tài)下利用專(zhuān)業(yè)設備在井筒內進(jìn)行的帶壓作業(yè)。施工中保持井筒內壓力,不需要壓(洗) 井、放壓。對于油井而言,帶壓作業(yè)最大優(yōu)點(diǎn)在于它可以保護和維持地層的原始產(chǎn)能,有效保護地層壓力,避免對油層的污染、減少酸化、壓裂等增產(chǎn)措施的次數,為油氣田的長(cháng)期開(kāi)發(fā)和穩定增產(chǎn)提供良好的條件。對高壓油氣水井而言,作業(yè)前不需要停注放壓,可以縮短施工周期;省去常規作業(yè)所需壓井液及其地面施工設備的費用,減少污染,保護環(huán)境。對于頁(yè)巖氣井帶壓作業(yè)不需要壓井,減少了壓井液對地層的污染,有效的預防了氣層被壓死壓壞的發(fā)生。 

帶壓作業(yè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)一:

帶壓作業(yè)技術(shù)的使用為油氣田勘探開(kāi)發(fā)提供了一種新思路。油氣井使用傳統壓井方式,是為了平衡地層壓力,防止井噴現象的發(fā)生。帶壓井無(wú)法作業(yè),從而難以實(shí)現許多地質(zhì)要求,影響了地質(zhì)分析。油氣井帶壓技術(shù)的應用,可以在油氣井帶壓情況下進(jìn)行管柱起下,完成各種評價(jià)測試和改變工作制度等的作業(yè)工序進(jìn)行施工。


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帶壓作業(yè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)二:

最大限度保持油氣層原始地層狀態(tài),正確評價(jià)油氣藏。壓井液進(jìn)入地層,造成了地層的污染,為后續資料錄取、完井作業(yè)、試油等環(huán)節帶來(lái)了負面的影響,從而影響到油藏描述的結果,直至影響到采收率。采用油氣井帶壓作業(yè)使產(chǎn)層的物性得以最大的保護,避免了常規開(kāi)采過(guò)程中對新開(kāi)采的產(chǎn)層造成的破壞,如新開(kāi)油氣孔道的堵塞、泥餅現象造成地層解釋錯誤、水敏性礦物膨脹造成產(chǎn)層物性的下降,從而在進(jìn)行油層評價(jià)時(shí)取得準確的數據。

帶壓作業(yè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)三:

最大限度的降低作業(yè)風(fēng)險。

壓井液在作業(yè)過(guò)程中受氣侵或油侵,降低密度,一方面發(fā)生井噴的危險性大,另一方面需要重復壓井,工序復雜,作業(yè)費用昂貴。


帶壓作業(yè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)四:

解決了常規壓井作業(yè)中的一些疑難問(wèn)題。如氣井作業(yè)中,用壓井液壓井,一壓就漏,不壓就噴;低滲氣井則很容易壓死。還有由于應用不壓井作業(yè)技術(shù),避免了高壓油井中壓井泥漿的頻繁更換、循環(huán)和配套設施的使用,避免了對地面環(huán)境的污染,以及可以解決注水井長(cháng)時(shí)間放溢流的難題。

帶壓作業(yè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)五:

避免壓井液的使用,防止產(chǎn)層受到污染,從而提高了產(chǎn)能和采收率,從而使產(chǎn)層的開(kāi)采產(chǎn)量和潛能得以最大的保護。

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帶壓作業(yè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)六:

降低勘探開(kāi)發(fā)成本,提高了油氣田的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益:由于作業(yè)時(shí)不需要進(jìn)行壓井,一是節約了成本費用,二是縮短了作業(yè)周期。壓井對地層的危害不言而喻,壓井液費用亦十分可觀(guān),并且作業(yè)后還需抽排壓井液。而水井作業(yè)時(shí),水井停注放壓時(shí)間長(cháng),有時(shí)甚至放兩三個(gè)月或半年,為了保持地層壓力場(chǎng)平衡,周邊水井也需停注,造成油井減產(chǎn)或停產(chǎn),對生產(chǎn)影響較大,經(jīng)濟效益低下。

帶壓作業(yè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)七:

保護環(huán)境,避免壓井液對地面的污染,符合油田 HSE 的要求,具有巨大的經(jīng)濟和社會(huì )效益。


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含鉻油管及小油管的下入

針對強腐蝕性井,高含硫井,高含二氧化碳井下入的防腐油管,含鉻油管,以及壁厚較小的小油管,如果油管下入過(guò)程中本體被卡瓦或液壓鉗劃傷,將極大的影響油管的使用壽命,給油氣井后期維護增加大量的成本,更有可能誘發(fā)復雜工況,產(chǎn)生工程事故。在油管帶壓下入過(guò)程中,井內巨大的上頂力和管柱的自重都會(huì )作用在卡瓦上,使油管本體出現卡瓦的咬痕,影響其正常使用。為此,一龍公司從國外引進(jìn)了無(wú)痕卡瓦牙,無(wú)痕鉗牙,無(wú)痕油管鉗,小油管對扣工具,卡瓦適配器等先進(jìn)工具配件,可以實(shí)現油管的起下過(guò)程中對油管0損傷,極大的節約了后期油氣井維護的成本,避免了油管腐蝕,損壞,斷裂等工況。在與海德瑞工程師機械師討論過(guò)后,一龍創(chuàng )造性的發(fā)明了卡瓦適配器,使獨立式帶壓作業(yè)機支持的管徑范圍擴大到1寸至4寸半,涵蓋了絕大部分小油管,而且配備了小油管專(zhuān)用的油管鉗,對扣工具等,保護了小油管的絲扣不受損傷。


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新井完井射孔、老井補孔

應用介紹:完井射孔時(shí),如果井深太長(cháng),水平段過(guò)長(cháng),井內崎嶇起伏,連續油管很難下入到目的段進(jìn)行射孔作業(yè)。而帶壓作業(yè)設備的提升力和下壓力都是連續油管的數倍,有能力將射孔槍下入到目的段,然后通過(guò)打壓射孔,射開(kāi)最下面一層,為后面的電纜傳輸射孔做好準備。帶壓作業(yè)設備還可以配合噴砂射孔技術(shù),射開(kāi)巖質(zhì)較硬的層位,可以實(shí)現一趟管柱實(shí)施多次射孔。

作業(yè)簡(jiǎn)述:準備好帶壓作業(yè)設備井下工具串及地面流程,在壓裂大閘板閥上安裝防噴器及帶壓作業(yè)設備,把管柱下到預訂位置,射孔、帶壓起出管柱,關(guān)閉大閘閥等待下步命令。

案例某口井需要射孔作業(yè),該井水平段較長(cháng),在此之前,由于連續油管設備的工作能力問(wèn)題,連續試了多次都不能把射孔管串下至目的段,影響了施工進(jìn)度,經(jīng)研究決定利用帶壓作業(yè)設備下入工具串至目的段。該井水平段很長(cháng),而且水平段起伏較大,在下入過(guò)程中幾次遇阻,但是由于獨立式帶壓作業(yè)設備出色的工作能力,很快把射孔槍下到了目的層位,實(shí)施了打壓射孔,射孔完成后起出管串,拆卸帶壓作業(yè)設備,等待壓裂完成后,再由帶壓作業(yè)設備下入2-7/8EUE油管至井內作為完井管柱。帶壓作業(yè)設備油管傳輸射孔為套管射孔提出了新的解決方案,實(shí)施后將有更多的段位能進(jìn)行射孔與壓裂,從而提高作業(yè)井的產(chǎn)量,創(chuàng )造更大的經(jīng)濟效益。

帶壓完井或起下油管

應用介紹:這項作業(yè)應用于在帶壓的情況下把井內的管柱及工具串起出井筒,向井筒內下入新的設計管串,或者用于更換井內現有管柱。目前一龍帶壓作業(yè)部門(mén)已經(jīng)在江漢油田和普光油田多次下入完井管柱,該技術(shù)通過(guò)環(huán)形防噴器或倒換單閘板防噴器以及壓力控制與平衡的方式實(shí)現油管以及大通徑工具的起下,最大支持180mm通徑的井下工具。作業(yè)機的舉升能力最大為120T,下壓能力為60T,支持的井口壓力為105MPa,目前該技術(shù)已經(jīng)非常成熟。


作業(yè)簡(jiǎn)述:準備好帶壓作業(yè)設備,拆卸井口安裝防噴器及帶壓作業(yè)設備,帶壓下入完井管柱等,安裝油管掛,試壓拆除帶壓作業(yè)設備會(huì )恢復井口,移交給生產(chǎn)部門(mén)。

儲氣庫帶壓作業(yè)

應用介紹:一些儲氣庫的排鹵管柱,在排鹵水完畢后因井內含有高壓氣體用常規作業(yè)、連續油管等技術(shù)無(wú)法實(shí)現本次作業(yè)目的,只能用帶壓作業(yè)。


作業(yè)簡(jiǎn)述:安裝油管橋塞、準備好帶壓作業(yè)設備,拆卸井口安裝防噴器及帶壓作業(yè)設備;在7”注采管柱中取出4-1/2”排鹵管柱;拆除不壓井設備及防噴器組、投產(chǎn)。


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酸化、壓裂

帶壓作業(yè)設備可以配合酸化、壓裂,實(shí)現尾管拖動(dòng)壓裂、拖動(dòng)壓裂。


拖動(dòng)壓裂:一龍引進(jìn)的皮碗式封隔器可以妥善的解決該技術(shù)難題,先對套管進(jìn)行射孔,然后用帶壓作業(yè)設備下入兩個(gè)皮碗式封隔器,通過(guò)打壓坐封,上提解封的方式,對需壓裂的層位進(jìn)行壓裂。由于油管的選擇多樣,鋼級、壁厚、強度等大于連續油管,所以壓裂時(shí)可以采取大排量,高壓力的壓裂方式,讓壓裂取得更好的效果。壓裂后可以直接下入完井管柱,壓裂,完井,安裝井口一次性完成,節約了大量的費用。


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帶壓鉆塞、沖砂、清蠟、帶壓打撈

帶壓作業(yè)設備將馬達、噴嘴等工具下入井中,將循環(huán)的液體或化學(xué)藥品泵入管柱內,由于油管的扭矩,屈服強度,長(cháng)度等優(yōu)勢,在連續油管滿(mǎn)足不了井況要求時(shí),利用帶壓作業(yè)的優(yōu)勢解決尤其是高壓、高產(chǎn)量、深井的鉆磨、沖砂、清蠟和打撈工作。鉆盤(pán)的扭矩高達6500lb.ft,可以從事直井段的鉆磨、套銑工作,也有利于管柱卡住時(shí)解卡工作。帶壓作業(yè)設備能力覆蓋面廣,作業(yè)能力強,適合處理高難度井,如一口井中同時(shí)包含沖砂,鉆塞,磨銑、打撈等工序的復雜井。

案例井口壓力高達86MPa,由于油管內結蠟嚴重,2012年該井油管完全被堵死。甲方要求在一個(gè)月內必須解決該井蠟堵問(wèn)題。解決方案:用帶壓作業(yè)設備下入了1-1/4寸小油管至油管內,用融蠟劑高壓清洗。下入小油管至蠟堵頂部,然后建立循環(huán),把溶蠟劑泵入井中,然后緩慢的下入管柱,一邊洗蠟,一邊把洗出的蠟循環(huán)出井。

帶壓情況下,故障井口閘門(mén)的維修更換

一般來(lái)講,現在要更換大閘閥都會(huì )采用壓井的方式,讓液柱壓力與底層壓力平衡,井壓實(shí)后再采取更換或維修大閘閥。但是這種方式一方面需要配備和處理大量壓井液,有時(shí)壓井壓不死會(huì )突發(fā)意外情況,另一方面壓井液對底層的影響非常大,尤其是對氣井和低滲透性的油井,壓井后產(chǎn)量會(huì )大大下降。


帶壓作業(yè)施工選擇把油管掛及油管掛單流閥下入井內,上緊頂絲后對油管掛進(jìn)行試壓,試壓合格后拆卸帶壓作業(yè)設備及井口。這種方式非常迅速,除去設備拆裝時(shí)間,作業(yè)時(shí)間僅為一天,而且有效的保護的儲層,節省了壓井液的費用。




作業(yè)機

目前我公司擁有美國國民油井Hydra Rig公司生產(chǎn)的HRS-225型帶壓作業(yè)設備兩套, HRS-225K型帶壓作業(yè)設備是獨立式設備,易于安裝、運輸,滿(mǎn)足現場(chǎng)帶壓作業(yè)需求。

作業(yè)機的基本參數如下:

作業(yè)機最大帶壓提升能力:104Tblob.png
作業(yè)機最大帶壓下壓能力:53.4T
轉盤(pán)旋轉扭矩:6500lb.ft
作業(yè)機液缸沖程:3m
最大可作業(yè)井眼尺寸:280mm
作業(yè)機液缸工作模式:2缸或4缸可轉換工作模式
最大可作業(yè)井口壓力:105MPa
可作業(yè)管柱范圍:1-1/4"- 5-1/2"

動(dòng)力源

動(dòng)力源位于地面或者平臺甲板上,為舉升機,防噴器組,卡瓦、轉盤(pán),絞車(chē)(500kg)和動(dòng)力鉗的操作提供必需的液壓壓力。

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動(dòng)力源優(yōu)點(diǎn):

動(dòng)力源由5組泵單獨的給系統提供動(dòng)力,一組出現故障不會(huì )立即影響其他施工;自帶的儲能裝置在設備故障等緊急停止后也會(huì )提供足夠的動(dòng)力關(guān)閉防噴器、卡瓦、液動(dòng)旋塞閥等。為了提高施工速度和增強設備壽命主系統采用三級供油系統,根據負荷的大小自動(dòng)調節供油量。而且我公司有備用動(dòng)力源一套,在一些工期要求緊,井況復雜的環(huán)境中不會(huì )因動(dòng)力源故障而影響施工。

操作平臺

操作平臺位于舉升機頂部,是操作手的工作平臺??刂泼姘逦挥诓僮髌脚_之內,可以控制舉升機,移動(dòng)及固定卡瓦,防噴器組和絞車(chē)等。

操作平臺優(yōu)點(diǎn):

帶有3個(gè)獨立式逃生裝置,緊急情況下可以3個(gè)方向逃離到地面,每名操作人員選擇身后最近一個(gè)逃生裝置迅速逃離到地面不會(huì )出現多人共用1個(gè)逃生裝置而影響逃生速度或擠傷事件。 

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液壓舉升機

通過(guò)配置的4個(gè)液壓缸來(lái)起下管柱,作業(yè)過(guò)程根據井的情況可以選擇2或4缸作業(yè)。扶正管管-位于舉升機的通孔中,為防止管柱的彎曲,為其提供扶正導向作用。


優(yōu)點(diǎn):

根據工況可以實(shí)現4腿和任意2腿之間轉換。

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控制面板 

三部分獨立式控制面板,一是主操作面板,控制舉升機、卡瓦等。二是輔助操作面板,控制工作防噴器、1#安全防噴器、平衡、泄壓等。三是絞車(chē)控制面板,控制雙平衡絞車(chē)。


優(yōu)點(diǎn):

每一個(gè)面板都是單獨的,需要三人配合才能完成操作,使操作更加安全。 

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卡瓦組 

移動(dòng)卡瓦組位于轉盤(pán)之上,移動(dòng)卡瓦組與舉升機同步運行,目前卡瓦適用油管尺寸范圍為1 1/4”- 5 1/2”;固定卡瓦組,裝在舉升機的底座上,在移動(dòng)卡瓦開(kāi)啟的時(shí)候,用來(lái)固定管柱。

優(yōu)點(diǎn):

每個(gè)卡瓦都是單獨的,可以根據不同井況調整卡瓦的功能;同時(shí)我們還配有含鉻油管專(zhuān)用卡瓦牙等,可以進(jìn)行特此油管作業(yè);卡瓦萬(wàn)一卡在接箍處也可以正常工作,不會(huì )造成油管飛出、落井、卡瓦損壞等現象;根據工況卡瓦可以安裝扶正盤(pán),保護油管不被夾傷等。

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轉盤(pán)

液壓驅動(dòng)的轉盤(pán),可以進(jìn)行鉆/磨服務(wù),扭矩可達6500lb.ft,最大轉速46RPM。

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防噴器

防噴器組是帶壓作業(yè)的核心設備,目前我們共有防噴器14個(gè),主要由工作防噴器、安全防噴器、剪切/全封防噴器、卡瓦防噴器及環(huán)形防噴器組成,可以同時(shí)滿(mǎn)足2口井同時(shí)施工;現有:7-1/16”105Mpa喀麥隆U型單閘板防噴器10個(gè),剪切防噴器2個(gè),環(huán)形防噴器7-1/16”35Mpa2個(gè)??蛇M(jìn)行動(dòng)密封80MPa以?xún)鹊膸鹤鳂I(yè)施工。工作防噴器組由工作防噴器、液動(dòng)旋塞閥、手動(dòng)旋塞閥、節流閥、防噴短節或扶正防噴器等組成.

優(yōu)點(diǎn):

根據不同工藝和井控可以靈活組裝成不同樣式;2個(gè)工作防噴器之間的距離足夠長(cháng),可以避免接箍卡在防噴器閘板上;可以滿(mǎn)足長(cháng)工具串施工。  

服務(wù)情況

自2012年以來(lái),北京一龍恒業(yè)帶壓作業(yè)隊已在各大油田成功進(jìn)行110余井次的帶壓作業(yè)服務(wù),服務(wù)區域主要包括:EOG公司、涪陵頁(yè)巖氣、普光氣田等。服務(wù)類(lèi)型涵蓋:帶壓更換管柱、帶壓完井(含鉻特殊油管作業(yè))、配合連續油管作業(yè)、分層壓裂作業(yè)、帶壓射孔、帶壓修井(包括沖砂、洗井作業(yè)、打撈作業(yè)、磨銑作業(yè)等)。(2014年12月數據) 

年份

Yesars

區塊

Block

業(yè)務(wù)類(lèi)型

Type

工作壓力

Pressure

井次

Wells

成功率

Success rate

2012

塔里木

帶壓清蠟作業(yè)

Wash paraffin

86 MPa

3

100%

2012

八角場(chǎng)

帶壓完井

Compeltion

15 MPa

8

100%

2013

八角場(chǎng)

帶壓作業(yè)輔助壓裂

Frac

14.5 MPa

4

100%

2013

蘇里格

帶壓下完井管柱

Compeltion

31 MPa

11

100%

2013

蘇里格

帶壓起下油管

Compeltion

21 MPa

30

100%

2014

普光、焦石壩

帶壓下完井管柱

Compeltion

30 MPa

56

100%

2015

焦石壩

帶壓下完井管柱

Compeltion

31 MPa

18

100%


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