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不压井作业技术介绍托普石油TOP WELL北京托普威东石油技术服务有限公司 TOP WELL SERVICES INC.目录不压井技术简介一概念及意义-国外技术现状-国内技术现状-国内市场需求-我公司现状应用实例结束语前 t在油田生产中，几乎所有的油层在从勘探到 开发及后期的维护过程中都会受到不同程度的演 害。在我国现有的油气层保护技术中，大都从优 化压井液或井筒液方面来尽量减少对油气层的瓶 害，还从没有一种真正意义上的油专层保护技术。但不压井技术的引或为此提供了可能。不压井作业技术就是在带压条件下进行作业 的一种方法，目前这项技术在国外的推广应用率 达到了90%以上，特别是北美和中东重大油完产 区，为油公司带来了巨大的社会和经济效益。我国从六十年代也开始了该技术的研究，并 获得了一定的研发经验和作业效果，但是由于当 时对该技术认识不足，以及液压元件制造水平较 低等原因，始终没能得以推广。kllBllIilll应用不压井作业技术有许多优点:最大优点在于它可以保护和维持地层的原始产 能，减少酸化和压裂等增产措施的次数，为油军田 的长期开发和稳定生产提供葭好的基础。对水井而言，作业前不需要停注放压，免去年 规作业所需压井液及地面设备的投入，市去了排压 井液的费用，无污染保护了环境。从经济效益来讲，采用该技术可为油公司节约 大量用于压井的成本，节约修井作业周期。从社会效益来讲，由于原始地层得到了很好 的保护，油气层的产能得到了相应的提高，从而可 以最大喔度的利用我们地下的油军济源。1,不压井技术简介概念不压井作业季 器晨晨晚福舞种作业方法。意义为油与田的勘探开发提供了一个新思路 解决了压井作业中的一些技术难题 最大F艮度的保持原始产层状态，正确评价 油军藏避免产层遭受污染，从而提高了产能和采 收率减少了修井作业次数，降低了作业费用 保护环境，符合HSE的要求不压井作业发展现状国 外1929年：Herbert C.Otis提出了不压井作业这 一思想，通过钢丝绳和绞车控制油管的起下。1960年：Cicero C.Brown发明了液压不压井 作业设备用于油管超下。1981年：VC井控服务有F艮公司设计出车载式 液压不压井作业机，使不压井作业机具有高机 动性。目前北美地区90%以上的专井采用不压井作 业，其它高油与产量国彖也已大量采用该方式。不压井作业已发展成为提高油气田采收率和保 护油气藏的重要生产手段。mliillil经过四十多年的发展，月前国外不压井作业范围已经涉及:欠平衡钻井；小井眼钻井、侧钻；带压起下油管、套管或衬管；带压钻水泥塞、株塞或砂堵；酸化、压裂、打捞和磨钛；排水泥、打林索和报废井作业；带压情况下，故障井口和河口的更换。.不压井作业发展现状国 内60年代我国研制出钢丝绳式不压井装置，利用常规通 井机绞车起下管柱，靠自封封井器密封，操作复杂、安 全性差。70年代末开发出撬装式液压不压井装置，用于低于 4Mpa的修井作业。但由于对该技术认诙不足和液压元 件的缺陷，未能推广。80年代我国研制出了车载式液压不压井修井机，工作 压力不高于6Mpa,但存在设计和密封方面的缺陷，由 于安全和可靠性差，也未能推广。2002年我公司4国外引进了国内第一台工作压力在 35Mpa的液压式不压井作业机，坟补了国内该行业该 作业压力的空白。到目前为止，盛公司已经在大港油田 和长庆油田成功地施工了 7 口井口压力在1035Mpa的 油与水井，取得了用户的高度评价。,国内市场需求一二现我国大部分油与田已经进入中 后期开采阶段，油专界压力逐年降 低，而高压井和较高压油专井的比 例不大，现无论是低压井在常规压 井作业中防止出现地面环境污染问 题，还灾中高压井中采用常规压井 作业防止压井液污染地层、保持地 层压力场、提高生产效益等方面均 迫切需要采用不压井作业工艺。国内市场需求.一-一-古潜山构造的井：由于古潜山的地质构连比较复杂，且在初期 勘探评价阶段对地层的认识程度又相当有F艮，进行常规勘探时，由于使用密度较高的压井液，后期此行测井时，由于不是在原始 地层状忐下进行的，很可能会出现解羚错误，兽至错过了油气层，若利用不压井技术进行全过程欠平衡钻井，则会最大F艮度的保 持地层的原始状况，从而大大降低测井解释的失误率，在后续的 完井和试油过程中继续使用不压井技术，可以有效的保护油气层。低渗透油田：对于该类油田，目前国外的许多油公司都是从解开 产层开始就实行全过程的欠平衡钻井、对后期的完井和修井全 过程进行不压井作业，这样就最大F艮度地保护油层、提高了采 收率、城少了对油层进行酸化压裂的施工次数。扎隙一裂缝型或显裂缝型储层：这类储层，钻井、钻井或 修井底漏失严重、污染地层，且在钻井、完井或修井作业过程 中易发生大漏和大啧现象，易发生安全事故、造成破坏地层和 环境污染。所以这类油气井更需采用该技术来避免此类问题的-发生。气井：因为专井压井作业会造成严重的地层污 染，从而使完井产能损失20%以上，有的专井 可能因压井而无法复产。但是不压井作业技术 可以避免任何压井液进入地层，从而真正解决 气层保护问题、最大F艮度地保护产能、延长采 收期。注水井：与常规作业相比大大缩短了修井作业 的时间、避免污染井场周围的环境，符合HSE 要求、避免影响注水井周围受益井的正常生产。故该技术的大面积应用，将会大幅提高注水区 块的采收率，为主水工程的顺利实施提供了有 力的技术保证OUlfBBWfll W fBt：UlfBBWfll W fBt：UlfBBWfll W fBt：UlfkliiBiei综上所述，由于不压井作业技 术有其独特的优势，而且在国外是 作为一项相当成熟的技术在广泛应 用,所以根据I前国内油气田杖况,该技术作为一项保护油完层和环保 的新技术、新工艺有其广阔的应用,空间O产公司简介企业法人营业执照编号：N9 042232Q名 称 m法定代表人注册资本企业类型中外俏资经营经营范围 i :包、眼一工Q小-I注册号：企合京总字第016821号 成立日期：2002年03月26H登记机关200弁分支机构无经营期限 自 200211(H至 2017年03月25 HTOP WELL SERVICES INC.始 建于2002年，是中 美合会的高新技术 企业，拥有国内第 一台车轨液压式不 压井作业机，是国 内唯-彖提供不压井作业技术服务、客询、致力于不压 井作业技术在国内 推广应用的公司。公司简介高新技术企业认定证书企业名称：北京托普威尔石 油技术服务有限公司统一编号：02 1 1 024AO 1 27有效期：二年北京市科学日会今员会2002 年岛Al中华人K艮川内科学八米部我公司自成立之初就为了适应 我国油专田当前发梭的需要，一 直致力于不压井作业技术的推广、应用。近期将与美国最大的不压 井技术服务公司CUDD公司合作，共同推动我国不压井事业的发展。CUDD公司拥有成熟的不压井作业 技术，处理过各类油与井，并有 过作业压力10OMpa以上的工作经 石。目前我公司正准备引进CUDD 公司先进的不压井作业技术和井 控设备，通过合作，利用其经验 和技术，来弥补和发展我国不压 井作业技术。我公司引进了第一 台不压井作业设备后，陵肴配套 技术和设施的不断完善，可对各 类探井、气井、油井和注水井进 行作业。业务简介我公司I南不压井技术作业范围涉及:3井o关井压力低于35Mpa的各类油完 水井带压起下油管新井完井射扎、老井补扎（电缆或油 管传输方式J酸化、压裂带压钻塞、冲砂水井解堵工艺措施-业务范围 u随着我们设施的配套完善和CU DD 公司合作的深入，我们不压井作 业范闽可犷展到：-欠平衡钻井一小井眼钻井、侧钻一带压情况下故障井口和四门的更换-各种井下落物的处理设备总重29.2 t设备简介4，/车载液压式不压井作业啾HT设备尺寸：11.43mX 4.06m X 2.59m上有 置*二一/r-W35MPa-r行程36m._1一r通筏71/161回卷3amm r连接方式17 1716”500。承受上下压差：7500psi(50MpaJ耐温：250 F(121.2。r 长度：2.240m材质：17/4P.H.不锈钢防硫化氢指标：5%.油管封堵工具承受上下压差：1000psi(70MpaJ耐温：275 F(35)长度：堵塞器530mm;坐落接头200mm材质：13Cr不锈钢迨用于腐蚀性的酸性环境作业封堵油管,座封的钢丝林 管内流体的啧出工作原理7拆除条油树，井口 安装防啧器组，防啧器 组上面安装不压井作业 设备。不压井作业设备 控制油套环形空间压力。作原理当井 压上顶力 小于管桩4重时;用修井机 提升宗统 起下管桩工作原理当井压 上顶力大于管桩自重时,用不压井作 业机率升系统起下管框应用实例大港不压井项基本概况注水井。井深：3108m。井段：29423076.1m。关井压力油压12Mpa、套压 H.5Mpa。注水井段3O3O.93O76.1m7注 水方式：正注。2002年11月26日,油压33.8Mpa,套压33.2Mpa,配注：30m3,实注：25m工 施工目的是补扎合注。28-36 井 一 一施工存在问题根据地质方案要求，11月27日停注放压，计划作业。至2003年1月18日，放压时 间长达53天，而油压仅放至12Mpa,套 压放至1L5Mpa。为避免放压时间过长，以保持地层压力，同时也为了尽快上修作业，避免或臧少 周围受益油井然失，甲方决定采用不压 井技术尽快进行作业。纭 28-36 井 91 施工过程在带压11.5Mpa的条件下，应用不 压井作业技术，完成了该井硬探 沙面、起油管、下也缆枪补扎、下完井管柱的施工。完井后立即 注水施工。办28-36 井 9一,施工结论在带压11.5Mpa的带压条件下，应用不压井作 业设备，完成了该井的破探砂面、起油管、T 包缆抢补扎、下完弄管柱的施工，达到了施工 口的。解决了水井因长期放压而无法作业的问题臧少了作业过程中的油层污染。施工完后，2月1日开井，注水方式：正注，油 压2L5Mpa,套压2iMpa,配注 100m3/cL 实 注95 m3/do港中105斜1井 一施工目的基本概况为充分落实滨三油层的潜 力，要求起出井内射扎管柱，对39号层附近进行井温测试,以确定39号层周围是否串槽，根据井温测试结果再定下步指 施。港中105斜1井.施工前简况油井，2003年2月20 日上 修，上修前油压为0,套压 10.5Mpa,正压井15Mpa不通，套畅出液60方/天，油2吨/天。分析泥浆沉淀物堵塞油管造成油 套不通。港中105斜施工前简况如果该井采用泥浆反挤压井，必然连 成井筒液和井底泥浆挤入地层,从而对油 层造成严重污染，这会严重影响到甲方录 取资料的准确性和可靠性。为了取全取准 该井的咨料，进行科学油藏评价，最后甲 方选择应用了我们的不压井作业技术来解 决这个问题。港中105斜1井 施工过程 下林塞至油管堵塞点封堵油管 拆井口，安装及网板防啧器和不压井作 业设备。起出林塞以上油管 捞出林塞，反洗出堵塞油管的泥浆 投标塞至缔管上部油管，起出剩余油管 及射孔梅 下油管探砂面并冲破至人工井底 越管至完井深度，坐悬挂器，关封井器;杯不压井作业设备，不压井作业完z港中105斜1井7施工结论该井采用不压井作业技术，避免了 反排压井对地层伤害的问题 在无法正常压井作业的情况下，实现 了取全取准密料的施工目的为该区块下步科学正确的评价打下 了前好的基础。长庆不压井项、简介9月和10月份，我公司在长庆 苏里格久因实施不压井作业8 口井（桃5井、苏3525井、苏33-184 336/8井）o一，_施工目的和意义为了提高气井携液能力，优选评价苏里格专四专 井采气管桩结构，开根由27/8油管更换为23心”小油管的试验O采用常规压井作业工艺，长庆油田已实施了3口 井的更换油管工作，但存在压井作业后卷井复产 因难，且复产后很难恢复到原先的产能的问题，故B口井选用不压井作业工艺。iBIISSi施工简况四口井的管桩结构 一样,采用的不压井作 业工艺也一样，故选择 桃5并举例说明。桃5井原井管桩图 基本数据采气井口规格：KQ-70悬挂方式:上法兰灰悬挂生产油管。73.0mm FOX油管，内径 62.0mm井下工具最火外役。148mm（封隔器）最小内径。50.0mm（封陶器J施工前简况该井在2003.58.8关井进行了 一次压力恢复测试，油压从6.6Mpa 恢复到12.5Mpa；套压从7.0Mpa恢 复到12.5Mpa；井底压力从9Q4Mpa 恢复到15.97Mpa。2003.9.19作业骨 该井油压为10.2Mpa,套压10.2Mpa,日产卷量2万方。施工程序桃5井油管为上法至悬挂式，无法安装作业设备，进行不压井作业施工前油套管要先注联 塞封井更换井口。然后安装压井四通和双同板 防啧器，连接放啧管线，套管和油管放啧。、左/油管套管起 油 管桃5井完井管桩图3269.9m含8气星3276.9m60.3mm油管理工作筒3250.0m喇叭口-3260.0m腌.73522.23m套管深度结论朕塞封堵法成功地解决了利 用不压井作业方式更换上悬挂井 口到下悬挂井口的难题，避免了 使用常规压臬液更换井口对地层 的伤害，为油卷田增产上产提供 了强有力的保证结论朕液封靖更换井口法历时时间短，有效 地保护了产层。从泵人朕液到更换完井口仅 L5个小时，而胶塞破朕的时间设定在5小时，在朕塞还没有完全破朕时，巳经将井口更换 完，并象用氮专率升的方式将井内朕液完全 举出地面，喊少了胶液在井内停零的时间（胶液在井内停智的时间在5小时之内）；另外朕液而添加的EMS44（地层水添加剂）增加了进入产层的胶液的返挑能力，极大地 避免了对产层的损害。结论施工中封堵油管的林塞和堵塞器坐 封都一次成功，且密封安全可靠，完全符合不压井作业的安全井控要 求封堵环型压力的防啧器组安全可靠,特别是环形防啧器的朕皮使用寿命 达到20000米，极大地保证了更换 井内管桩的安全顺利进行a一结论施工中井内压力的恢复较快，在 朕塞封堵法更换完井口 12小时之内 就能完全恢复到施工作业前的压力，表明胶塞法极大地保护了产层。地 工结束后，施工井立即投入生产，大大缩短了常规榨业的施工周期和 生产井的恢复期。结束语Ill总的来讲，不压井作业是对常规压井作业方 式的个挑战,同常规作业方式相比,不压井作 业具有不可比拟的优越性。无论从资源的可后续 利用、合理开采、提高采收率方面，还是从经济 和社会利益方面，都为油与田长期开发、稳定生 产和地面环保提供了坚强的技术保障。履着国内各油军田服务市场的开放，不压 井技术已经得到初步认可，特别是国内环保意 识的不断加强、对不可再生能源保护认识的不 新提高,越来越宣示出对不压井技术的迨切性 和重要性。不压井技术必将成为下步油气田增产的重要手段。