带压作业堵塞技术培训教材

1、20102010年年6 6月月汇汇 报报 提提 纲纲一、前言一、前言二、国内外技术现状二、国内外技术现状三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍五、投送设备介绍五、投送设备介绍六、堵塞操作规范六、堵塞操作规范一、前言一、前言压井后产量损失；压井后产量损失；对敏感油层造成伤害。对敏感油层造成伤害。 随着老油田的不断开发，胜利油田高压注水井和压裂补孔等措施随着老油田的不断开发，胜利油田高压注水井和压裂补孔等措施工作量越来越多。据统计，每年需要压井或溢流作业的井有工作量越来越多。据统计，每年需要压井或溢流作业的井有27002700口，口，其中自喷油井其中自喷油井200200口

2、、措施油井口、措施油井500500口、水井口、水井20002000口。中石化有约口。中石化有约55005500口。口。主要问题低渗油藏油层污染高压水井放溢流时间长重点区域环境污染注入能量损失；注入能量损失；影响注水时率。影响注水时率。职工劳动强度增大；职工劳动强度增大；赔偿费用赔偿费用增加。增加。一、前言一、前言1 1、储层保护的需要、储层保护的需要 低渗透油藏普遍敏感性较强，压裂后自喷转抽需实施压井作业，易产生水锁和固相堵塞伤害，实施不压井作业至关重要。 压井造成单井产量下降约压井造成单井产量下降约2020%;%;年油井产能损失年油井产能损失5.25.2万吨万吨; ;年需要压井液年需要压井液

3、3.53.5万方万方; ;年经济损失年经济损失1.331.33亿元。亿元。2005-20072005-2007三年被压死井数三年被压死井数低低渗渗油油藏藏年年产产量量/ /万万吨吨一、前言一、前言单井放溢流量单井放溢流量(m(m3 3) )单井放溢流时间单井放溢流时间（d d） 年总年总溢流量溢流量(10(104 4m m3 3) ) 年影响年影响注水量注水量(10(104 4m m3 3 ) )平均平均严重严重平均平均严重严重75050002018075175水井上，溢流排放水井上，溢流排放大，注水时率大，注水时率85.3%85.3%，比无溢流井低，比无溢流井低12.4%12.4%；放溢流影

4、响作业时效放溢流影响作业时效0.77%0.77%；每年有每年有400400多口溢流水井检修作业时，多口溢流水井检修作业时，需关停周围注水井，影响了注水时率；需关停周围注水井，影响了注水时率；对相应油井生产也有一定影响。对相应油井生产也有一定影响。2 2、提高注水时率的需要、提高注水时率的需要一、前言一、前言3 3、特殊区域作业的需要、特殊区域作业的需要 油水井处于居民区、滩海区、养殖区、农田旁、自然保护区等特殊环境油水井处于居民区、滩海区、养殖区、农田旁、自然保护区等特殊环境区域的井增多，实施带压作业是实现清洁生产、绿色作业的必要手段。其中区域的井增多，实施带压作业是实现清洁生产、绿色作业的必

5、要手段。其中东辛年作业东辛年作业850850井次、孤岛井次、孤岛430430井次、滨南井次、滨南320320井次。井次。年年 份份2006年年2007年年2008年年2009年年2010年年城区、居民区等城区、居民区等特殊环境区域作业井特殊环境区域作业井18501956202021102200一、前言一、前言4 4、以人为本、安全环保的需要、以人为本、安全环保的需要油井带喷作业水井带喷作业 带压油水井溢流作业存在安全环保隐患，增加了现场操作人员的劳动带压油水井溢流作业存在安全环保隐患，增加了现场操作人员的劳动强度。强度。一、前言一、前言什么叫带压作业？什么叫不压井作业？带压作业就是利用特殊的修

6、井设备和管柱堵塞工具，控制井口压力实现管柱的安全、无污染起下作业。不压井作业就是不用压井液压井所进行的作业。带压作业的关键就是做好两个控制井口油套环空防喷控制由带压作业装置实现油管内部防喷控制由油管堵塞器实现一、前言一、前言带压设备油管堵塞器汇汇 报报 提提 纲纲一、前言一、前言二、国内外技术现状二、国内外技术现状三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍五、投送设备介绍五、投送设备介绍六、堵塞操作规范六、堵塞操作规范国外单井单层系开发为主管柱结构相对简单层系二、国内外技术现状二、国内外技术现状国外技术现状国外技术现状层系层系层系国外国内国外管柱国内管柱1、密封短节式，适

7、合单层系简单管柱，国外非常普遍。2、井下液控阀式，适合多层系复杂管柱，成本非常高，作为技术补充，特殊情况应用。单层管柱简单底部密短节液控阀液控管线国外技术现状国外技术现状原井管柱主要采用管柱预置堵塞简单管柱堵塞复杂管柱堵塞二、国内外技术现状二、国内外技术现状A、堵塞简单B、只能用杆式泵生产，不能用管式泵抽油杆杆式泵堵塞器筛管 堵头国外技术现状国外技术现状自喷转抽管柱采用滑套堵塞自喷转抽管柱堵塞二、国内外技术现状二、国内外技术现状国内现状国内现状管柱结构复杂管柱结构复杂结垢腐蚀比较严重结垢腐蚀比较严重国外预置堵塞不适应国外预置堵塞不适应二、国内外技术现状二、国内外技术现状国内现状国内现状皮碗皮碗

8、自封原理自封原理外径大，投送困难外径大，投送困难结垢腐蚀管柱成功率低结垢腐蚀管柱成功率低投送操作复杂投送操作复杂二、国内外技术现状二、国内外技术现状堵塞技术不成熟堵塞技术不成熟汇汇 报报 提提 纲纲一、前言一、前言二、国内外技术现状二、国内外技术现状三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍五、投送设备介绍五、投送设备介绍六、堵塞操作规范六、堵塞操作规范三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍（一一）简单管柱堵塞工艺简单管柱堵塞工艺井口井口打压打压 对于管尾有十子架的，对于管尾有十子架的，用内压油管堵塞器通过防用内压油管堵塞器通过防喷管直接从井口重力投送喷管直接从井口重力投送实现

9、堵塞。实现堵塞。 对于管尾无十子架的，对于管尾无十子架的，需要试井车定深投送。需要试井车定深投送。（二二）分层管柱堵塞工艺分层管柱堵塞工艺若管柱没有严重结垢腐若管柱没有严重结垢腐蚀穿孔，水咀能顺利投蚀穿孔，水咀能顺利投送，先捞出活咀子，下送，先捞出活咀子，下入死咀子堵塞配水工具，入死咀子堵塞配水工具，再用化学方法堵塞底球。再用化学方法堵塞底球。三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍若咀子不能捞出，采若咀子不能捞出，采用油管堵塞器进行分用油管堵塞器进行分阶段分次堵塞。阶段分次堵塞。在一些简单管柱也常在一些简单管柱也常常需要分段堵塞。常需要分段堵塞。（二二）分层管柱堵塞工艺分层管柱堵塞工艺三、堵塞工艺介

10、绍三、堵塞工艺介绍3700米但这种分段堵塞方但这种分段堵塞方法对井口带压设备法对井口带压设备提出更高要求，在提出更高要求，在井口起出工具时操井口起出工具时操作相对复杂。作相对复杂。无压区堵塞器工具高压区（二二）分层管柱分层管柱堵塞工艺堵塞工艺三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍下入时下入时尾筛管堵塞器和尾筛管堵塞器和十子架实现堵塞，并接定十子架实现堵塞，并接定位短节位短节起出时投入定位堵塞器起出时投入定位堵塞器至短节，堵塞管柱至短节，堵塞管柱通井规等通井规等十子架十子架滑套式定滑套式定位短节位短节下入状态洗井状态起出状态（三三）通井、冲砂等中间工序通井、冲砂等中间工

11、序对于结垢、腐蚀穿对于结垢、腐蚀穿孔特别严重的管柱孔特别严重的管柱和复杂工具串，难和复杂工具串，难以用机械堵塞器堵以用机械堵塞器堵塞，则采用化学方塞，则采用化学方法堵塞法堵塞 。（四四）结垢穿孔管柱堵塞工艺结垢穿孔管柱堵塞工艺三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍用泵下和尾筛管堵塞器用泵下和尾筛管堵塞器成为管柱的组成部分成为管柱的组成部分完井后油管打压形成通道完井后油管打压形成通道（五五）自喷转抽完井管柱堵塞工艺自喷转抽完井管柱堵塞工艺三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍（六六）分层注水完井管柱堵塞工艺分层注水完井管柱堵塞工艺工具堵塞工具堵塞底球堵塞底球堵塞死芯子 空心配

12、水管柱，采用可换空心配水管柱，采用可换向配水器和底球堵塞实现管柱向配水器和底球堵塞实现管柱封堵，完井打压形成注水通道。封堵，完井打压形成注水通道。 偏心配水管柱，采用死芯偏心配水管柱，采用死芯子和底球堵塞实现管柱封堵，子和底球堵塞实现管柱封堵，完井捞出死芯子，投入活芯子完井捞出死芯子，投入活芯子形成通道。形成通道。汇汇 报报 提提 纲纲一、前言一、前言二、国内外技术现状二、国内外技术现状三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍五、投送设备介绍五、投送设备介绍六、堵塞操作规范六、堵塞操作规范四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍适合常规管柱外压堵塞器适合结垢管柱内压堵塞器适合穿

13、孔管柱验管堵塞器自喷转抽堵塞器分注水井堵塞器管柱堵塞工具原井堵塞器完井堵塞器主要形成主要形成5 5种堵塞工具种堵塞工具1 1、原井堵塞、原井堵塞外压堵塞器外压堵塞器 通过外部打压堵塞，即利用毛细通过外部打压堵塞，即利用毛细管投送并传递压力，强制坐封堵塞器实管投送并传递压力，强制坐封堵塞器实现堵塞。现堵塞。技术原理及组成:技术特点:投送与压力传递于一体投送与压力传递于一体准确定位堵塞准确定位堵塞小型化，高度集成，效率高小型化，高度集成，效率高投送投送打压打压坐封坐封丢手丢手四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍毛细管打压坐封不能判断堵塞器坐封状态，因此，通过模拟实验，建立了坐封状态判断模板。坐封状态判

14、断模板实验设备：实验设备：打压泵、毛细管、堵塞器实验方法：实验方法：用不同长度毛细管打压坐封塞 堵器，计量坐封时间。1 1、原井堵塞、原井堵塞外压堵塞器外压堵塞器四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍堵塞器技术参数规格规格适应管柱适应管柱长度长度/mm锚定力锚定力/吨吨密封能力密封能力/MPa耐温耐温/6052422 7/8 3 1/2150030301501 1、原井堵塞、原井堵塞外压堵塞器外压堵塞器四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍接头丢手卡瓦胶筒锁紧机构坐封缸 利用井内压力坐封堵塞器 并保持持续坐封。 由负压室、增压机构、坐 封机构、锁紧机构组成。丢手机构密封卡紧机构锁紧机构上负压室下负压室增压

15、机构技术原理及组成：技术原理及组成：增压机构实现堵塞器小型化重力投送，不用投送设备可靠性高，适合结垢管柱技术特点：技术特点：垢松动继续坐封垢松动堵塞器飞出2 2、原井堵塞、原井堵塞内压堵塞器内压堵塞器堵塞器结构原理图四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍规格规格适应管柱适应管柱长度长度/mm/mm锚定力锚定力/ /吨吨密封能力密封能力/MPa/MPa耐温耐温/适应结垢适应结垢厚度厚度/mm/mm6060525240402 7/82 7/83 1/2 3 1/2 17001700252530301501508 8堵塞器技术参数2 2、原井堵塞、原井堵塞内压堵塞器内压堵塞器四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介

16、绍油管套管反复坐封解封实现验管，验管成功后，丢手实现堵塞。由扩张式胶筒、偏心锚定机构、泄压锁机构和丢手机构等组成。技术优点技术优点: 一次投送完成验管和堵塞，效率高 定位漏点位置，便于预防控制针对腐蚀穿孔管柱，多次投堵不能封堵成功，进行了验管堵塞技术研究。技术原理及组成：技术原理及组成：3 3、原井堵塞、原井堵塞验管堵塞器验管堵塞器漏点验管堵塞示意图验管堵塞示意图验管器示意图验管器示意图闭锁及闭锁及丢手机丢手机构构扩张密封胶筒偏心锚定机构四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍通过模拟实验，建立了验封状态判断摸板。试验设备：试验设备：试压泵、内径1mm 长2500m毛细管，其他辅助设备等；计量不同压力

17、下验管器解封时间。通过实验，建立了验管器解封时间与井口压力关系曲线。试验方法：试验方法：试验结论：试验结论：验管器验封状态判断模板验管器验封状态判断模板坐封状态解封状态3 3、原井堵塞、原井堵塞验管堵塞器验管堵塞器四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍3 3、原井堵塞、原井堵塞验管堵塞器验管堵塞器四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍接头丢手闭锁机构三向偏心锚扩张胶筒规格规格适应管柱适应管柱长度长度/mm/mm锚定力锚定力/ /吨吨密封能力密封能力/MPa/MPa耐温耐温/适应结垢适应结垢厚度厚度/mm/mm许用验封许用验封次数次数454552522 7/82 7/81584158420203030120

18、1205 53030堵塞器技术参数 不用捞出，工艺简单不用捞出，工艺简单 不改变抽油泵结构不改变抽油泵结构 抽油杆不用带压下入。抽油杆不用带压下入。 封堵进油筛管，顶杆撞击器顶开球封堵进油筛管，顶杆撞击器顶开球 阀传压，撞击器撞击打开抽油通道。阀传压，撞击器撞击打开抽油通道。 由筛管堵塞器、顶杆撞击器等组成。由筛管堵塞器、顶杆撞击器等组成。技术特点技术特点: :技术原理及组成技术原理及组成：筛管堵塞器筛管堵塞器筛管筛管丝堵丝堵顶杆撞击器顶杆撞击器固定凡尔固定凡尔泵筒泵筒柱塞柱塞油管油管筛管筛管丝堵丝堵固 定 凡固 定 凡尔尔泵筒泵筒柱塞柱塞油管油管下入状态下入状态完井状态完井状态4 4、完井堵

19、塞、完井堵塞转抽堵塞器转抽堵塞器四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍为保证完井后堵塞器开启成功率，开展了撞击器撞击开启模拟试验。为保证完井后堵塞器开启成功率，开展了撞击器撞击开启模拟试验。撞击器参数：撞击器参数：4040400400，重，重5 kg5 kg试验介质：试验介质：2000mPa.s2000mPa.s原油原油模拟井斜：模拟井斜：4545利用有杆泵模拟试验装置，通过释利用有杆泵模拟试验装置，通过释放撞击器，确定最小撞击距离。放撞击器，确定最小撞击距离。试验数据：撞击距离撞击距离2m2m4m4m7m7m10m10m12m12m13m13m14m14m撞击次数撞击次数1010次次1010次次1

20、010次次1010次次2020次次100100次次100100次次开启次数开启次数0 02 2次次6 6次次9 9次次1919次次9898次次100100次次试验结论：试验结论：通过撞击试验，确定最小开启撞击距离为通过撞击试验，确定最小开启撞击距离为1414米。米。已知条件：已知条件：试验设备及方法：试验设备及方法：筛管堵塞器筛管堵塞器筛管筛管丝堵丝堵顶杆撞击器顶杆撞击器固定凡尔固定凡尔泵筒泵筒柱塞柱塞油管油管撞击距离4 4、完井堵塞、完井堵塞转抽堵塞器转抽堵塞器四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍油层抽油泵固定阀筛管堵塞器进液筛管丝堵泵下撞击器4 4、完井堵塞、完

21、井堵塞转抽堵塞器转抽堵塞器总长总长mmmm外径外径打开压力打开压力通径通径撞击棒重撞击棒重量量1000100089898 845455 5顶杆撞击器结构可调顶杆上接头剪钉活塞撞击棒下接头技术参数四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍油层抽油泵固定阀筛管堵塞器进液筛管丝堵泵下撞击器4 4、完井堵塞、完井堵塞转抽堵塞器转抽堵塞器总长总长mmmm外径外径mmmm剪钉剪断力剪钉剪断力N N通径通径mmmm20020089893003005555筛管堵塞器结构上接头堵塞头剪钉下接头技术参数四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍 利用顶杆式密封器将分层注水管柱底球封堵利用顶杆式密封器将分层注水管柱底球封堵 采用液压换

22、向式配水器实现配水工具封堵采用液压换向式配水器实现配水工具封堵技术原理技术原理: : 具有沉砂和反洗井功能。具有沉砂和反洗井功能。 不改变管柱结构和配水器工作方式不改变管柱结构和配水器工作方式连接扣型连接扣型长度长度/mm/mm开启压力开启压力/MPa/MPa密封能力密封能力/MPa/MPa反洗通道反洗通道/mm/mm2 7/8 60023040堵塞器技术参数堵塞器技术参数: :特点：特点：水井完井管柱堵塞水井完井管柱堵塞工具堵塞工具堵塞底球堵塞底球堵塞5 5、完井堵塞、完井堵塞分注水井堵塞器分注水井堵塞器四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍换向开启配水器结构原理换向轨道上接头换向弹簧密封头和注水

23、孔下接头总长总长mmmm外径外径mmmm换向压力换向压力密封压力密封压力5805801141148 82020技术参数5 5、完井堵塞、完井堵塞分注水井堵塞器分注水井堵塞器四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍底球堵塞器结构原理上接头底球沉砂通道下接头总长总长mmmm外径外径mmmm开启压力开启压力密封压力密封压力6006001141142 23030技术参数5 5、完井堵塞、完井堵塞分注水井堵塞器分注水井堵塞器四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍6 6、化学堵塞、化学堵塞利用液态或流沙态物质通过化学反应形成致密固体物质而堵塞复杂工具串。技术原理通过室内配方研制、小样试验和试验井堵塞通过室内配方研制、小

24、样试验和试验井堵塞试验，优选出不同堵剂或堵料，并在室内对试验，优选出不同堵剂或堵料，并在室内对其适应性进行了评价。其适应性进行了评价。四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍6 6、化学堵塞、化学堵塞优选评价结果丙凝（堵剂丙凝（堵剂-）: :固化快。固化快。酚醛树脂（堵剂酚醛树脂（堵剂-） ：摩阻大，注入摩阻大，注入难。难。超细水泥（堵剂超细水泥（堵剂-） : :凝固时间长，固凝固时间长，固结强度高。结强度高。粉细腹膜砂（堵剂粉细腹膜砂（堵剂-) -) ：重力投送，固重力投送，固化后与光滑非金属面附着力强。化后与光滑非金属面附着力强。汇汇 报报 提提 纲纲一、前言一、前言二、国内外技术现状二、国内外技

25、术现状三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍五、投送设备介绍五、投送设备介绍六、堵塞操作规范六、堵塞操作规范五、投送设备介绍五、投送设备介绍打压系统、绞车系统、显示系打压系统、绞车系统、显示系统、驱动系统等组成统、驱动系统等组成技术参数：技术参数：投送深度：投送深度：2500m2500m投送速度：投送速度：120m/min120m/min打压能力：打压能力：40MPa40MPa驱动拉力：驱动拉力：10kN10kN结构组成：结构组成：集堵塞器投送与打压于一体，提集堵塞器投送与打压于一体，提高投堵施工效率，节省施工费用高投堵施工效率，节省施工费用特点：特点：五、投送设备介

26、绍五、投送设备介绍汇汇 报报 提提 纲纲一、前言一、前言二、国内外技术现状二、国内外技术现状三、堵塞工艺介绍三、堵塞工艺介绍四、堵塞工具介绍四、堵塞工具介绍五、投送设备介绍五、投送设备介绍六、堵塞操作规范六、堵塞操作规范六、堵塞操作规范六、堵塞操作规范1、基本数据（1）井口压力情况；（2）前期生产情况；（3）井筒情况；（4）井内管柱情况。2、投捞准备根据井况，准备所需要的设备、工具及原始纪录报表；3、安全要求（1）设计中应对安全，防喷和环保等措施做出明确的规定；（2）设计中应充分考虑各种可能出现的情况，并对投捞中可能遇到的问题提出相应的措施和替代方案，做到有备无患。（一）施工设计（一）施工设计

27、（二）施工条件（二）施工条件1、施工场地要求：能够摆放投捞设备，并且周围留有1m范围的操作空间。2、能见度要求：能见度小于10m时，停止施工；3、天气情况要求：在风力达到6级或6级以上时，应停止施工；在有雷电、暴雨、冰雹等恶劣天气，应停止施工。六、堵塞操作规范六、堵塞操作规范1、投堵设备准备（1）投堵设备应置于距井口10m以外，滚筒正对井口；（2）整体式投堵设备启动车辆，挂合取力器；撬装式投堵设备启动外部动力。（3）检查动力系统及计量系统；2、防喷装置与堵塞器的连接（1）检查采油树清蜡闸门，确信其完全关闭；（2）缓慢卸采油树顶部丝堵，待压力泄至大气压后方可卸开丝堵；（3）防喷管长度应超过堵塞器

28、长度；（4）防喷管泄压放空口处接排污筒；（5）安装好防喷盒；（三）现场准备（三）现场准备六、堵塞操作规范六、堵塞操作规范（6）连接毛细管与堵塞工具a）从绞车滚筒上拉出毛细管时不得损伤毛细管。仔细检查毛细管应无锈蚀、伤痕、死弯及砂眼；b）将毛细管穿过防喷盒和绳帽孔眼，从绳帽中拉出毛细管安装接头。安装好的接头放入绳帽后，绳帽应能自由转动；c）如果使用油管外压堵塞器，需启动打压泵，将毛细管内充满液体，待连接油管外压堵塞器端出液正常后方可与油管外压堵塞器连接；使用油管内压堵塞器直接连接毛细管与油管内压堵塞器。（7）将绳帽连在堵塞器上端，与防喷盒一块连接在防喷管上。（8）防喷盒拧紧度应适中，防止因拧紧过小而漏液或拧紧过大而增大对毛细管的摩擦。（三）现场准备（三）现场准备六、堵塞操作规范六、堵塞操作规范1、开井（1）上提堵塞器至防喷装置顶部，拉紧刹车；（2）关闭生产闸门（3）缓慢平稳地开清蜡阀门，待阀门上，下压力平衡后，继续开阀门直至完全打开，再倒回 1 / 4 圈。记下阀门完全打开所转的圈数。2、毛细管及堵塞器下入（1）打