油水井高压暂关封井技术研究
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摘 要：本文针对我单位长期关停的没有采油树且井下无管柱的油、水、气井井口密封不好，存在油气水泄漏到地面的安全环保隐患以及地面封井器的卸压阀接近井口位置易遭到破坏的实际情况，应用油水井高压暂关封井技术，该技术用井下高压封井器在井下3m位置封井，既能有效解决油气水泄漏污染井场的环保及安全隐患又能克服地面封井器易遭到破坏的不足，防盗防破坏性能更强。
关键词：油水井；井下高压封井器；技术研究
Abstract: In this paper I unit long-term shutting down no Christmas tree and downhole tubeless oil, water, gas wellhead seal is not good, the existence of oil gas water leakage to the ground safety and environmental hazards and the practical situation of valve near the wellhead position is easy to be damaged ground packer unloading the high pressure wells, application of oil temporarily seal well technology, the technology of downhole high-pressure packer downhole 3M position well sealing, lack of environmental protection and safety hidden trouble which can effectively solve the problem of oil and gas field water leakage pollution and can overcome the ground well sealer is easy to be damaged, anti-theft performance of damage prevention.
Key words: oil well; downhole high-pressure packer; technology research
中图分类号：TE34
1、前言
目前我厂有986口长期关停的油、水、气井和探井，其中336口井没有采油树且井下无管柱，井口装有简易封井帽或敞口，井口密封不好，而且易遭到破坏，存在油气水泄漏到地面的安全环保隐患。
为了治理这些长关井的安全环保隐患，我们从2008年应用了地面封井器，该封井器利用上部公扣与井口套管接箍母扣连接悬挂，靠下部胶筒膨胀封堵套管，耐压15MPa，封井、解封过程操作简便，封井效果较好。但因卸压阀设计在封井器的顶部，安装后接近井口位置，存在易遭到人为破坏后封井失败的风险，同时耐压较低，不适合压力高于15MPa的长关井封堵。
针对以上问题，应用油水井高压暂关封井技术。
2、结构原理
2.1 井下高压封井器结构
该井下高压封井器分为两部分:一是封井器本体，二是井口防盗安全帽。封井器本体由悬挂短接、耐高压带单流阀的封堵主体、锚定装置等组成。井口防盗封井帽由顶盖，安全帽托体，锁销等部件组成。
封井器本体封井帽
2.2 井下高压封井器封井、解封原理
坐封时将普通油管短接与封堵器连接后整体下入井口以下3m套管内，封堵器上部连接的悬挂短接与套管接箍丝扣连接，作为一级纵向固定，坐封时用专用工具穿过油管短接插入封堵器上部的旋孔内，正向旋转中心管，压迫胶筒使之扩张并坐封，同时卡瓦被释放，卡瓦与套管锚定，作为二级纵向固定，最后在井口安装防盗帽。解封时先打开单流阀放空，待压力为零时，再用专用工具反向旋转中心管和上接头，使胶筒收回，完成解封。
安全帽径向孔内置有锁销，外筒对应锁销位置有环形凹槽，把锁销插入外筒内的环形凹槽内，起到挂卡作用，可防盗防破坏。
3、室内性能评价
3.1 室内实验
3.1.1 坐封合格率实验
在室内进行模拟实验，把井下高压封井器装入Φ139.7mm实验套管中，正向旋转内筒，达到一定扭矩后从实验套管中注水打压，当压力达到30MPa时稳压15分钟，考察封井器是否真正坐封。室内共进行坐封实验162次，成功156次，坐封成功率96.3%。
3.1.2 解封合格率实验
井下高压封堵器坐封后停止加压，逆时针转动内筒，考察封井器能否真正解封。共进行解封实验156次，成功155次，解封成功率99.4%。
3.1.3 再利用合格率实验
井下高压封堵器解封后，重新进行坐封合格率实验，考察封井器能否再利用。室内共进行再利用实验155次，成功143次，再利用成功率92.3%。
井下高压封堵器室内实验表 表 1
实验结果显示，井下高压封堵器坐封、解封动作可靠，承压可达30MPa，达到预期指标，可以进入现场试验。
3.2技术参数
封井器本体总长1100mm，上接头最大外径139.7mm，适用套管外径139.7mm，除上接头外钢体最大外径114mm，内通径48mm，封井扭矩600～800N·m。
4、现场应用情况
截止目前已应用井下高压封井器242口井，现场坐封过程顺利，封井成功率100%。
由于生产需要，对XX区块超前注水开发试验区的11口试验井进行了现场解封，使试验井重新恢复生产。现场解封过程顺利，解封成功率100%。
通过对已解封的封井器进行室内检测，结果表明封井器坐封、解封动作依然可靠，承压仍可达30MPa以上，具有再利用价值。
封井后多次到现场观察，发现井场干净，井口无油水泄漏，前线生产人员证实，封井后再无偷盗原油现象发生；用肥皂水在井口试验，结果表明井口无气体泄漏；现场情况证明，井下高压封井器已达到了封得住、解得开、环保、防盗以及可再利用的效果，井下高压封井器的使用能有效解决油气水泄漏污染井场的环保及安全隐患。
5、结论及建议
5.1 从现场操作情况看，封井及解封全过程不需任何作业设备，只需3-4人即可完成，相比常规作业封井方法，节省了大量的人力、物力、财力，而且简化了施工程序，缩短了施工时间。
5.2 井下高压封井器实现在井口以下3m位置的套管内封井，与地面封井器相比，具有较好的防盗防破坏功能。
5.3 井下高压封井器的工作压力为30MPa以上，能达到朝阳沟油田长期关停井的压力要求，密封性能良好，解封容易，安全可靠，能满足环保要求，为治理关停油水井的安全环保隐患提供了技术手段。
5.4 井下高压封井器短时间封井后具有再利用价值，长时间封井后是否还能再次利用，还须进一步验证。
参考文献：
[1] 朱进府, 陈宇中, 张浩. 高压油气井井口控制配套装置[J]. 油气井测试 , 2008,(04)
[2] 贺春. 带封隔器泵抽管柱受力分析[J]. 江汉石油职工大学学报 , 2008,(04)