CN104343400A - 不压井可控修井作业设备及其作业方法 - Google Patents

Abstract

一种不压井可控修井作业设备及其作业方法。为了克服现有常规修井装备及作业方法在井口小溢流、井筒严重漏失的油水井进行修井作业时存在的灌注液体对油气层造成伤害，致使作业后产能恢复期长，产油量下降的不足，本发明用于安装有采油树的机采井井下修井作业，操作平台为箱式结构，中间有垂直通孔；操作平台的垂直通孔处固定安装有四通；四通的上端固定安装有液控抽油杆筒形防喷器，下端依次固定安装有液控三闸板防喷器、万向短节；四通的两侧分别安装有闸门。其有益效果是，设备简单，便于安装操作，作业效率高、成本低，能够在不压井、不灌注的条件下进行修井作业，实现了环保、安全、不压井可控修井作业。

Description

不压井可控修井作业设备及其作业方法

技术领域

本发明涉及一种油水井修井作业的不压井作业装置，尤其是涉及一种不压井可控修井作业设备及其作业方法。

背景技术

随着石油开发的不断进行，进入开采中后期油田的原油含水上升，地层压力下降，常规修井作业中经常会遇到井口小溢流（关井压力≤3MPa，开井压力≤0.5MPa，井口溢流≤0.7L/min）和井筒严重漏失的油水井。这类油水井在进行常规修井作业时需要洗压井，作业过程还要不间断向井筒内灌注液体以确保清洁和安全作业，采用常规的修井作业方法灌注液体会对油气层造成伤害，致使作业后产能恢复期长，产油量下降；同时在修井作业中抽油杆、油管的起下作业需要两套设备来完成。

2011年9月21日公开的中国实用新型专利《独立式高压油水气井不压井作业装置》（公开号CN201982035U），主要由动力部分和井口部分组成，在下平台的四角下面固定有四个平台支腿；上单闸板防喷器固定在下平台的下部，在上单闸板防喷器的下部固定有平衡泄压四通和下单闸板防喷器；在下平台的上部中心位置固定有筒形防喷器和固定卡瓦；在下平台的上平面通过四根平台连接立柱与上平台连接；在上平台的上部中心位置对称固定有两个升降液缸和连接盘；在连接盘上固定有游动卡瓦；在下平台和上平台的侧面有一个多级伸缩结构的桅杆和液压绞车，液压绞车通过钢丝绳连接桅杆顶部的滑轮和起重钩。能带压进行修井作业，体积小、重量轻、搬运方便。该不压井作业装置结构复杂，有两层平台，还需配备液压绞车等设备，主要用于井下压力高的井进行修井作业。

发明内容

为了克服现有常规修井装备及作业方法在井口小溢流、井筒严重漏失的油水井进行修井作业时存在的灌注液体对油气层造成伤害，致使作业后产能恢复期长，产油量下降的不足，以及现有高压油水气井不压井作业装置结构复杂，不适于应用在井口小溢流、井筒严重漏失油水井修井作业的不足，本发明提供一种适用于在低压井、井口小溢流井的不压井可控修井作业设备及其作业方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：不压井可控修井作业设备，用于安装有采油树的机采井井下修井作业，包括操作平台、液控抽油杆筒形防喷器、闸板防喷器、四通，操作平台的四角固定安装有支腿，操作平台的两侧分别安装有扶梯、逃生滑梯，操作平台四周插装有护栏，液控抽油杆筒形防喷器安装在操作平台上方，操作平台为箱式结构，中间有垂直通孔。

操作平台的垂直通孔处固定安装有四通；四通的上端固定安装有液控抽油杆筒形防喷器，四通的下端依次固定安装有液控三闸板防喷器、万向短节；四通的两侧分别安装有闸门。

不压井可控修井作业设备的辅助装置包括：封杆器、手动闸板防喷器、抽油杆悬挂堵塞器、防喷工艺杆、油管刮油器、油管旋塞阀。

操作平台下方四通的四周为储液箱，储液箱内可以储存修井作业中产生的废液、杂物；储液箱的下方固定安装有排污漏斗，排污漏斗通过管线与废液罐连通。

液控抽油杆筒形防喷器的胶芯为橡胶；胶芯上端为圆筒形，下端为锥形，锥形胶芯的底端为环状唇边，环状唇边外形呈圆弧状。

使用不压井可控修井作业设备的作业方法是，

首先，组装操作平台主体，在操作平台的四角分别固定安装支腿，在储液箱下端安装排污漏斗；然后，将四通固定安装在操作平台下方，在四通的下端依次固定安装液控三闸板防喷器、万向短节，四通的两侧分别安装闸门，可控修井作业步骤如下：

1）关闭采油树的生产四通两侧生产闸门，拆除与生产闸门连接的生产管线，在防喷盒的上端安装手动闸板防喷器；

2）在2个生产闸门的端部分别固定安装封杆器，打开生产闸门；关闭2个封杆器，封杆器前端的胶芯组成的环形将光杆径向密封；操作手动闸板防喷器配合将光杆提出；

3）打开封杆器；将抽油杆悬挂堵塞器的上端连接送入抽油杆，下端连接抽油杆接箍，从采油树上端下入抽油杆悬挂堵塞器与位于套管四通下方的油管挂连接；

4）将采油树套管四通上方的总闸门及以上部件拆除；套管四通两侧的套管闸门与节流管汇连接；

5）将操作平台主体吊装至套管四通上方，安装在操作平台主体下端的万向短节与套管四通的上端法兰固定连接；调整操作平台的四条支腿至操作平台处于平稳状态；

6）在操作平台两侧安装扶梯、逃生滑梯，在操作平台四周插装护栏；在操作平台上，将液控抽油杆筒形防喷器固定安装在四通的上方；

7）从液控抽油杆筒形防喷器上端下入抽油杆与抽油杆悬挂堵塞器连接；

打开液控抽油杆筒形防喷器的液压控制手柄加压，防喷器密封抽油杆与油管的环空；然后，上提抽油杆，直至将抽油杆及其下端连接的抽油泵活塞从油管内提出；关闭液控三闸板防喷器中的全封闸板；

8）将液控抽油杆筒形防喷器从四通上拆除，提出油管挂并卸去；

9）在四通上端固定安装油管刮油器；

10）利用修井提升设备，将井下的油管及抽油泵泵筒从井内提出；

11）进行正常的修井作业；

修井作业结束后，拆除不压井可控修井作业设备，安装采油树，进行正常的生产作业。

在进行第7步中上提抽油杆操作时，将油管内溢出的油污收集到操作平台的储液箱内，并从排污漏斗排出至废液罐内；抽油杆杆体油污则被液控抽油杆筒形防喷器刮除。

在上提抽油杆操作过程中，当抽油杆载荷小于抽油杆自重或井口溢流量＞0.7L/min时，立即停止作业；迅速将不压井可控修井作业设备的辅助装置防喷工艺杆下端与井内抽油杆连接并下入至油管挂位置，同时开启液控抽油杆筒形防喷器，确保防喷工艺杆通过；关闭液控三闸板防喷器的半封闸板和卡瓦闸板，密封防喷工艺杆；再关闭液控抽油杆筒形防喷器；采取放压或压井措施后，继续提出抽油杆作业。

在进行第10步的利用修井提升设备，将井下的油管及抽油泵泵筒从井内提出的操作过程中，将油管内溢出的油污收集到操作平台的储液箱内，并从排污漏斗排出至废液罐内；油管体上的油污被油管刮油器刮除。

在将井下的油管及抽油泵泵筒从井内提出的操作过程中，若发现油管载荷小于自重或井口溢流量＞0.7L/min时，立即停止作业；迅速在油管上安装油管旋塞阀，打开节流管汇放喷闸门，关闭液控三闸板防喷器的卡瓦闸板和半封闸板，再关闭油管旋塞阀；根据井口压力值采取放压或压井措施后，继续进行提出油管作业。

在上提抽油杆或将井下的油管及抽油泵泵筒从井内提出的操作过程中，放压措施是通过安装在套管闸门的节流管汇实施的。

本发明的有益效果是，设备简单，便于安装操作，作业效率高、成本低，能够在不压井、不灌注的条件下进行修井作业，实现了环保、安全、不压井可控修井作业，并对突发的溢流险情进行有效控制，达到缩短修井后产能恢复期以及能够迅速恢复到作业前油气产量的施工目的。

附图说明

图1是本发明不压井可控修井作业设备结构示意图。

图2是本发明中机采井采油树结构示意图。

图中：1.扶梯，2.操作平台，3.液控三闸板防喷器，4.万向短节，5.支腿，6.排污漏斗，7.逃生滑梯，8.闸门，9.四通，10.液控抽油杆筒形防喷器，11.护栏，12.储液箱，100.采油树，101.井口法兰，102.套管四通，103.套管闸门，104.总闸门，105.生产四通，106.生产闸门，107.手动闸板防喷器，108.光杆，109.封杆器，110.节流管汇。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。

参见附图。本发明不压井可控修井作业设备，主要适用于井口小溢流（关井压力≤3MPa，开井压力≤0.5MPa，井口溢流≤0.7L/min）和井筒严重漏失的油水井，且安装有采油树的机采井井下修井作业。

本发明不压井可控修井作业设备主要包括主体装置和辅助装置。

参见图1。主体装置的操作平台2四角固定安装有支腿5，操作平台2的两侧分别安装有扶梯1、逃生滑梯7，操作平台2四周插装有护栏11。操作平台2为箱式结构，操作平台2中间有垂直通孔，垂直通孔处固定安装有四通9，四通9的四周为储液箱12，储液箱12内可以储存修井作业中产生的废液、杂物；储液箱12的下方固定安装有排污漏斗6，排污漏斗6通过管线与废液罐连通。

四通9的上端固定安装有液控抽油杆筒形防喷器10，液控抽油杆筒形防喷器10的胶芯为没有金属骨架的橡胶制品；胶芯上端为圆筒形，下端为锥形，锥形胶芯的底端为环状唇边，环状唇边外形呈圆弧状（本专利申请人就液控抽油杆筒形防喷器另行申请了专利）。由于胶芯没有内骨架，弹性好，当抽油杆接箍等大于抽油杆直径物体通过时，环状唇边可“翻转”，抽油杆接箍通过后，环状唇边恢复原形，使得胶芯不易磨损，密封效果好，满足防喷要求。液控抽油杆筒形防喷器10的作用是密封抽油杆，防止油管内气、液上窜，并刮除抽油杆上的油污。

四通9的下端依次固定安装有液控三闸板防喷器3、万向短节4；四通9两侧分别安装的闸门8，主要用于溢流或进行压井作业。

不压井可控修井作业设备的辅助装置包括：封杆器109、手动闸板防喷器107、抽油杆悬挂堵塞器、防喷工艺杆、油管刮油器、油管旋塞阀等。

参见图2。本发明应用于安装有采油树的机采井进行井下修井作业，采油树的套管四通102固定安装在井口法兰101上，套管四通102的上方依次固定安装有总闸门104、生产四通105、防喷盒。套管四通102两侧安装有套管闸门103，用于开启/关闭油管与套管之间的环空。生产四通105的两侧安装有生产闸门106，正常生产时，生产闸门106与生产管线连接。

在进行不压井可控修井作业之前，首先组装操作平台主体，在操作平台2的四角分别固定安装支腿5，在储液箱12下端安装排污漏斗6；然后，将四通9固定安装在操作平台2下方，在四通9的下端依次固定安装液控三闸板防喷器3、万向短节4，四通9的两侧分别安装闸门8。

可控修井作业步骤如下：

1）关闭采油树100的生产四通105两侧生产闸门106，拆除与生产闸门106连接的生产管线，在防喷盒的上端安装手动闸板防喷器107；

2）在2个生产闸门106的端部分别固定安装封杆器109，打开生产闸门106；关闭2个封杆器109，封杆器109前端的胶芯组成的环形将光杆108径向密封；操作手动闸板防喷器107配合将光杆108提出；

3）打开封杆器109；将抽油杆悬挂堵塞器的上端连接送入抽油杆，下端连接抽油杆接箍，从采油树100上端下入抽油杆悬挂堵塞器与位于套管四通102下方的油管挂连接；

4）将采油树100的套管四通102上方的总闸门104及以上部件拆除；套管四通102两侧的套管闸门103与节流管汇110连接；

5）将操作平台主体吊装至套管四通102上方，安装在操作平台主体下端的万向短节4与套管四通102的上端法兰固定连接；

调整操作平台2的四条支腿5至操作平台2处于平稳状态；

6）在操作平台2两侧安装扶梯1、逃生滑梯7；在操作平台2四周插装护栏11；

在操作平台2上，将液控抽油杆筒形防喷器10固定安装在四通9的上方；

7）从液控抽油杆筒形防喷器10上端下入抽油杆与抽油杆悬挂堵塞器连接；

打开液控抽油杆筒形防喷器10的液压控制手柄加压，防喷器密封抽油杆与油管的环空；

然后，上提抽油杆，直至将抽油杆及其下端连接的抽油泵活塞从油管内提出；

关闭液控三闸板防喷器3中的全封闸板；

8）将液控抽油杆筒形防喷器10从四通9上拆除，提出油管挂并卸去；

9）在四通9上端固定安装油管刮油器；

10）利用修井提升设备，将井下的油管及抽油泵泵筒从井内提出；

11）进行正常的修井作业；

修井作业结束后，拆除不压井可控修井作业设备，安装采油树，进行正常的生产作业。

在进行第7步上提抽油杆操作时，将油管内溢出的油污收集到操作平台2的储液箱12内，并从排污漏斗6排出至废液罐内；抽油杆杆体油污则被液控抽油杆筒形防喷器10刮除。

在上提抽油杆操作过程中，当抽油杆载荷小于抽油杆自重或井口溢流量＞0.7L/min时，应立即停止作业；并迅速将不压井可控修井作业设备的辅助装置防喷工艺杆下端与井内抽油杆连接并下入至油管挂位置，同时开启液控抽油杆筒形防喷器10，确保防喷工艺杆通过；关闭液控三闸板防喷器3的半封闸板和卡瓦闸板，密封防喷工艺杆；再关闭液控抽油杆筒形防喷器3；采取放压或压井措施后，继续提出抽油杆作业。

在进行第10步的利用修井提升设备，将井下的油管及抽油泵泵筒从井内提出的操作过程中，将油管内溢出的油污收集到操作平台2的储液箱12内，并从排污漏斗6排出至废液罐内；油管体上的油污被油管刮油器刮除。

在将井下的油管及抽油泵泵筒从井内提出的操作过程中，若发现油管载荷小于自重或井口溢流量＞0.7L/min时，应立即停止作业；并迅速在油管上安装油管旋塞阀，打开节流管汇放喷闸门，关闭液控三闸板防喷器3的卡瓦闸板和半封闸板，再关闭油管旋塞阀；根据井口压力值采取放压或压井措施后，继续进行提出油管作业。

无论是在上提抽油杆或是油管操作过程中，需要进行放压操作时，均通过安装在套管闸门12的节流管汇110实施。

本发明不压井可控修井作业设备及其作业方法的特点是：

1、一次完成设备安装，即可实现抽油杆和油管的起下作业，摒弃了带压作业需要分阶段实施两套设备的安装，才能实现抽油杆和油管的起下作业；

2、采用储液箱式环保操作平台、油管刮油器和液控抽油杆筒形防喷器实现了清洁作业；

3、通过液压三闸板防喷器、液控抽油杆筒形防喷器、防喷工艺杆实现了井控安全，有效减少修井液对地层的污染，大大缩短了修井后产能恢复期；

4、整套装置结构简单，作业效率高，施工成本低，操作方便，实用性强。

应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。

Claims (9)

1.一种不压井可控修井作业设备，用于安装有采油树的机采井井下修井作业，包括操作平台、液控抽油杆筒形防喷器、闸板防喷器、四通，操作平台的四角固定安装有支腿，操作平台的两侧分别安装有扶梯、逃生滑梯，操作平台四周插装有护栏，液控抽油杆筒形防喷器安装在操作平台上方，其特征是：

所述操作平台（2）为箱式结构，中间有垂直通孔；

所述操作平台（2）的垂直通孔处固定安装有四通（9）；四通（9）的上端固定安装有液控抽油杆筒形防喷器（10），四通（9）的下端依次固定安装有液控三闸板防喷器（3）、万向短节（4）；四通（9）的两侧分别安装有闸门（8）；

所述不压井可控修井作业设备的辅助装置包括：封杆器（109）、手动闸板防喷器（107）、抽油杆悬挂堵塞器、防喷工艺杆、油管刮油器、油管旋塞阀。

2.根据权利要求1所述不压井可控修井作业设备，其特征是：所述操作平台（2）下方四通（9）的四周为储液箱（12），储液箱（12）内可以储存修井作业中产生的废液、杂物；储液箱（12）的下方固定安装有排污漏斗（6），排污漏斗（6）通过管线与废液罐连通。

3.根据权利要求1所述不压井可控修井作业设备，其特征是：所述液控抽油杆筒形防喷器（10）的胶芯为橡胶；胶芯上端为圆筒形，下端为锥形，锥形胶芯的底端为环状唇边，环状唇边外形呈圆弧状。

4.一种权利要求1所述不压井可控修井作业设备的作业方法，首先，组装操作平台主体，在操作平台（2）的四角分别固定安装支腿（5），在储液箱（12）下端安装排污漏斗（6）；然后，将四通（9）固定安装在操作平台（2）下方，在四通（9）的下端依次固定安装液控三闸板防喷器（3）、万向短节（4），四通（9）的两侧分别安装闸门（8），可控修井作业步骤如下：

1）关闭采油树（100）的生产四通（105）两侧生产闸门（106），拆除与生产闸门（106）连接的生产管线，在防喷盒的上端安装手动闸板防喷器（107）；

2）在2个生产闸门（106）的端部分别固定安装封杆器（109），打开生产闸门（106）；关闭2个封杆器（109），封杆器（109）前端的胶芯组成的环形将光杆（108）径向密封；操作手动闸板防喷器（107）配合将光杆（108）提出；

3）打开封杆器（109）；将抽油杆悬挂堵塞器的上端连接送入抽油杆，下端连接抽油杆接箍，从采油树（100）上端下入抽油杆悬挂堵塞器与位于套管四通（102）下方的油管挂连接；

4）将采油树（100）套管四通（102）上方的总闸门（104）及其以上的部件拆除；套管四通（102）两侧的套管闸门（103）与节流管汇（110）连接；

5）将操作平台主体吊装至套管四通（102）上方，安装在操作平台主体下端的万向短节（4）与套管四通（102）的上端法兰固定连接；

调整操作平台（2）的四条支腿（5）至操作平台（2）处于平稳状态；

6）在操作平台（2）两侧安装扶梯（1）、逃生滑梯（7），在操作平台（2）四周插装护栏（11）；

在操作平台（2）上，将液控抽油杆筒形防喷器（10）固定安装在四通（9）的上方；

7）从液控抽油杆筒形防喷器（10）上端下入抽油杆与抽油杆悬挂堵塞器连接；

打开液控抽油杆筒形防喷器（10）的液压控制手柄加压，防喷器密封抽油杆与油管的环空；

然后，上提抽油杆，直至将抽油杆及其下端连接的抽油泵活塞从油管内提出；

关闭液控三闸板防喷器（3）中的全封闸板；

8）将液控抽油杆筒形防喷器（10）从四通（9）上拆除，提出油管挂并卸去；

9）在四通（9）上端固定安装油管刮油器；

10）利用修井提升设备，将井下的油管及抽油泵泵筒从井内提出；

11）进行正常的修井作业；

修井作业结束后，拆除不压井可控修井作业设备，安装采油树，进行正常的生产作业。

5.根据权利要求4所述的作业方法，其特征是：在进行第7步中上提抽油杆操作时，将油管内溢出的油污收集到操作平台（2）的储液箱（12）内，并从排污漏斗（6）排出至废液罐内；抽油杆杆体油污则被液控抽油杆筒形防喷器（10）刮除。

6.根据权利要求5所述的作业方法，其特征是：在上提抽油杆操作过程中，当抽油杆载荷小于抽油杆自重或井口溢流量＞0.7L/min时，立即停止作业；

迅速将不压井可控修井作业设备的辅助装置防喷工艺杆下端与井内抽油杆连接并下入至油管挂位置，同时开启液控抽油杆筒形防喷器（10），确保防喷工艺杆通过；关闭液控三闸板防喷器（3）的半封闸板和卡瓦闸板，密封防喷工艺杆；再关闭液控抽油杆筒形防喷器（3）；

采取放压或压井措施后，继续提出抽油杆作业。

7.根据权利要求4所述的作业方法，其特征是：在进行第10步的利用修井提升设备，将井下的油管及抽油泵泵筒从井内提出的操作过程中，将油管内溢出的油污收集到操作平台（2）的储液箱（12）内，并从排污漏斗（6）排出至废液罐内；油管体上的油污被油管刮油器刮除。

8.根据权利要求7所述的作业方法，其特征是：在将井下的油管及抽油泵泵筒从井内提出的操作过程中，若发现油管载荷小于自重或井口溢流量＞0.7L/min时，立即停止作业；

迅速在油管上安装油管旋塞阀，打开节流管汇放喷闸门，关闭液控三闸板防喷器（3）的卡瓦闸板和半封闸板，再关闭油管旋塞阀；

根据井口压力值采取放压或压井措施后，继续进行提出油管作业。

9.根据权利要求6或8任一所述的作业方法，其特征是：所述的放压措施是通过安装在所述套管闸门（12）的节流管汇（110）实施的。