【井下作业】带压作业技术及3D动画展示

随着油气田开发的进一步深入，油田油水井检修越来越频繁。常规作业一般都采用高密度压井液或放喷手段将井内压力降低后进行作业。高密度压井液不仅成本高、而且会在一定程度堵塞油水通道，影响采油产量和注水效果，而带压作业技术在油水井检修中独居特色，能够尽最大可能减少对地层的扰动，降低对地层及周边环境的影响。

一、什么是带压作业？

带压作业是指在保持井筒内一定压力，不压（洗）井、不放压的情况下进行起下管柱，实施增产措施的一种先进的井下作业技术。对于油井而言，带压作业最大优点在于它可以保持和维持地层的原始产能，避免对油层的污染、减少酸化压裂等增产措施的次数，为油气田的长期开发和稳定增产提供良好的条件。对高压油水井而言，作业前不需要停注放压，可以缩短施工周期，省去常规作业所需压井液及其地面施工设备的费用，减少污染，保护环境。

 二、国内外发展现状   

与传统的作业施工工艺相比，带压作业主要需要解决两方面的难题：一是在施工作业过程中，实现油、套管环形空间动态密封及油管的内部堵塞；二是在起下油管过程中，克服井内压力对油管的上顶力，实现安全无污染带压起出或下放油管。国内外专家学者历经近百年的研究与探索，逐渐形成了一套安全可靠精细环保的带压作业工艺技术。

1、国外发展现状

国外带压作业技术发展较早。1929年Herbert C.Otis第一次提出了带压作业这一思想，并利用一静一动双反向卡瓦组支撑油管，通过钢丝绳和绞车控制油管升降实现辅助钻机带压起下管柱作业。后又出现通过链条加压的带压作业装置。此类设备操作复杂，需要与钻机配合使用，安全性较差，现已淘汰。1960 年Cicero C.Brown 发明了液压带压作业设备用于油管升降，由此，带压作业机可以成为独立于钻机或修井机的一套完整系统，此项发明也为带压作业技术的进一步发展奠定了基础。

2、国内发展现状

我国开展带压作业装置研究起步较晚。从50年代开始，先后有大庆、四川、胜利、中石油勘探院、吉林、华北、辽河、通化和阜新等油田及厂家对该技术组织进行了实验研究。除大庆、吉林、四川、辽河和通化5家单位进入了现场实验应用外，其余都止步在图纸或室内实验阶段。目前带压装置经过发展，密封压力]5[由最初的4 MPa发展到现阶段的14MPa。加载方式除大庆的为钢丝绳外，其余的都为液压式。结构形式除大庆、通化为独立式外，其余的均为车载或橇装。 自2000年开始,先后有华北、大庆和辽河等油田组织开展了带压作业技术应用，共开展了1000多井次带压作业实验，取得初步效果。但由于作业平台高（5.5米以上）、起下工具串的长度小（1.6米）、防喷器密封压力低、寿命低、密封件更换麻烦、固定卡管器安全性差等设备原因，及国内管串结构复杂需要分段堵塞、井口需要多级动密封、油管封堵技术不配套等技术原因,造成设备配套成本高、管柱堵塞和施工难度大，难以大量推广应用。

三、带压作业技工艺过程 

带压作业施工前要进行投堵，以达到密封油管，实现带压作业施工。根据堵塞方式不同将油管内堵塞工具分为两种：一种是机械堵塞工具，胜利油田主要使用油管堵塞器、泵下和尾筛管堵塞器和底筛球堵塞器。

(1)油管堵塞器 利用液压坐封原理，优点是外径小，可选择重力投送或钢丝投捞车投送，安全性高，适合于各类原井管柱堵塞。缺点：是坐封精度低，投送深度浅时密封压力低。

(2)泵下和尾筛管堵塞器 结构和工艺较为简单，投堵后成为管柱的组成部分，免捞出，安全性高，适合自喷转抽完井管柱的堵塞。

(3)底筛球堵塞器 结构和工艺简单，投堵后成为管柱的组成部分，免捞出，同时有堵塞、筛管和底球三个功能，适合分层注水完井管柱的底部堵塞。

另一种是化学式堵塞。此堵塞方法为在机械堵塞工具不能到达预定位置或无法实现堵塞时，运用一定量的砂子，树脂，固化剂等配成堵剂对油管或工具进行堵塞，现已经完成室内实验。 起下管柱：投堵成功后，提油管时，游动卡管器夹紧管柱，液压缸举升，固定卡管器夹紧管柱，游动卡管器松开，液压缸下行，游动卡管器再夹紧管柱，重复以上过程。

当井内管柱比较重，井内的压力不足以使管柱上顶时，用作业大钩起下管柱。当井内管柱比较轻，井内的压力使管柱上顶时，用加压装置起下管柱。当正常起下油管时，用井口自封密封环空。若需要更换自封芯子或停工休息，关闭半封封住环空。当起工具时，将工具提到防喷管内，关闭球型防喷器密封环空，拆下自封芯子，起出工具。当最后一根油管过全封后，关闭全封防喷器，封柱井口。

带压作业设备3D动画展示：

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