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油氣井安全密閉抽汲系列工具

文檔作者：鄧繼學劉歡周建柱張敏高紅平楊紅斌文檔來源： l中國石油集團川慶鉆探工程有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年11月29日
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鄧繼學等：油 外安全密閉抽汲系列工具
油氣井安全密閉抽汲系列工具半
l鄧繼學劉歡周建柱張敏高紅平楊紅斌
l中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
摘要：油氣井安全密閉抽汲裝置實現(xiàn)了抽汲排液過程井12無液體滲漏、無石油伴生氣溢出，達到了安全環(huán)保的作業(yè)
要求。該裝置井口部分由氣控防噴盒、鋼絲繩扶正器、安全拔脫裝置組成；井內部分由鋼絲繩連接加重桿、安全接頭、高
效水力抽子組成，通過氣控防噴盒、安全拔脫裝置等的配套使用，既實現(xiàn)了抽汲過程中井口的密封，又避免了因操作不"-3
引起的鋼絲繩斷脫等事故的發(fā)生。現(xiàn)場應用表明，該裝置結構合理、性能穩(wěn)定，將抽汲能力由每次的0．3～0．45m3提高到了
3～4．5m，，抽汲能力是原來的lO倍，而且在井口3．OMPa壓力T，密封性能良好，完全能夠滿足油氣水井密閉安全抽汲作業(yè)
要求。
關鍵詞： 自動投球清蠟作業(yè)油田輸油管線數(shù)字化
DOI：10．3969／j．issn．1002—302x．2012．06．012
近年來，隨著油氣勘探的不斷深入，在探明的未
動用地質儲量中大部分為低滲透油氣藏，其儲量已達
總未動用地質儲量的63％，每口井都需要經(jīng)過壓裂改
造后才能達到工業(yè)開采價值。壓裂后的快速排液技術
已經(jīng)成為降低儲層二次傷害、提高單井產量的關鍵環(huán)
節(jié)之一。然而傳統(tǒng)的抽汲排液工藝因其防噴盒不承
壓、密封性能差、抽汲效率低，已經(jīng)不能滿足試油現(xiàn)
場作業(yè)安全環(huán)保的要求。為了解決以上問題，中國石
油集團川慶鉆探工程有限公司科研人員歷經(jīng)5年的研
究、試驗、改進完善，利用氣密封原理創(chuàng)造性地研發(fā)
了氣控防噴盒、安全拔脫裝置、安全接頭、高效水力
抽子等具有自主知識產權的工具，配套形成了密閉安
全抽汲裝置、油氣井高效抽汲排液工藝技術，將抽汲
能力由每次的0．3～0．45m 提高到了3～4．5m3，抽汲能
力是原來的10倍，實現(xiàn)了抽汲過程中井口無滲漏、無
伴生氣溢出，達到了安全環(huán)保的作業(yè)要求。
通過高效試油工藝技術研究，研制開發(fā)了系列油
氣井安全密閉抽汲工具，形成了成熟的油氣井高效抽
汲排液工藝技術，簡化了施工工序，降低了作業(yè)風險，
豐富了傳統(tǒng)的試油工藝技術。
1 產品結構及工作原理
油氣井密閉安全抽汲裝置由兩大部分組成：井口
部分和井內部分。井口部分由氣控防噴盒、鋼絲繩扶
正器、安全拔脫裝置組成；井內部分由鋼絲繩繩帽、加
重桿、安全接頭、高效水力抽子組成(圖1 o
中國石油天然氣集團公司2011年自主創(chuàng)新重要產品。
基金項目：中國石油集團川慶鉆探工程有限公司2008年度科研計劃項目(局級)“高效抽汲排液工藝技術研究與應用”(編號：
2008—8O)；中國石油集團川慶鉆探工程有限公司2012年技術有形化項目“密閉安全抽汲排液技術有形化”(編號：CQ2o12c一22—1—
4)：中國石油天然氣集團公司2o12— 2o14年自主創(chuàng)新重要產品產業(yè)化項目“密閉安全抽汲排液系列工具產業(yè)化”(編號：2012B一
1708—07)
獲專利情況：“密閉安全抽汲裝置”共形成發(fā)明和實用新型專利94+：低壓氣井抽汲阻尼器的設計方法(專利號：ZL200910136837．
8)；低壓氣井抽汲阻尼器(專利號：ZL200920149246．x)；擴張式膠塞密閉防噴盒(專利號：ZL200920032451．8)；油氣井安全密閉
拔脫裝置(專利號：ZL200820228292．4)；油氣井抽汲防噴盒安全接頭(專利號：ZL200920307584．1)；一種抽汲加重桿快速接頭(專
利號：ZL2011201 62264．9)；抽汲防噴盒安全拔脫器(專利號：ZL2011 20165066．8)；一種抽汲鋼絲繩防噴裝置(專利號：
ZL201 120169917．6)；一種水力抽子膠皮防脫打撈器(專利號：ZL201220294979．4)。
獲獎情況：“高效抽汲排液工藝技術研究與應用”2009年獲中國石油集團川慶鉆探工程有限公司科技進步一等獎。
第一作者簡介：鄧繼學，1963年生，工程師，現(xiàn)任中國石油集團川慶鉆探工程有限公司井下技術作業(yè)公司工程技術發(fā)展研究中
心書記，一直從事低滲透油氣田勘探開發(fā)增產改造技術研究。E-mail~dunjx@cnpc．com．cn
．| 。 疊 § _ 《 l * ：20、2年等6強· 技論壇53

1．5 高效水力抽子
高效水力抽子由托架及膠杯組成(圖6 o在抽汲
過程中，當抽子下行時，在液流作用下，過流浮杯槽
可將膠杯浮至托架頂部，形成液流通道；當抽子上行
時，在液流作用下，膠筒座在托架上，關閉液流通道，
與油管組合密封形成一個單向活塞，從而將油管內液
體排出。
圖6 高效水力抽子
鄧繼學等：油氣井安全密閉抽汲系列工具
2 產品的技術參數(shù)指標
密閉安全抽汲裝置技術參數(shù)見表1。
3 產品現(xiàn)場試驗
通過現(xiàn)場試驗統(tǒng)計，油井單井平均抽汲時間為
30h左右，井口壓力為0～0．5MPa；氣井單井平均抽汲
時間為60h左右，井口壓力為1～2MPa，整個抽汲過程
密封性能良好，安全環(huán)保性強；相比傳統(tǒng)的抽汲工藝，
抽汲效率提高了10倍。
4 產品的現(xiàn)場應用情況
5年來，科研人員根據(jù)現(xiàn)場需求，不斷完善整套
裝置性能，提高產品質量，目前在長慶油田進行了大
面積推廣應用，從2008年至今進行了2335井次的現(xiàn)
場應用，其中油井2231井次、氣井104井次，性能良
好，提高了排液效率，能有效解決抽汲過程中的安全
環(huán)保問題，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，應用前
景廣闊
表1 密閉安全抽汲裝置技術參數(shù)
序號 性能 技術參數(shù) 序號 性能 技術參數(shù)
l 靜密封壓力(MPa) 3．0 8 拔脫拉力(kN) 3．O
— —
2 動密封壓力(MPa) 2．O 9 供氣壓力(MPa) O～O．7
3 最大沉沒度(m ) l500 lO 抽汲效率(％ ) 70
4 抽汲液量(m 3／次) 0～3 I1 膠簡壽命(il1) 80000(產油井)
5 最大抽深(Il1) 27oo 12 膠筒壽命(m ) 50000(產水井)
— —
6 安全接頭拔脫承重(t) >7．0 13 加重桿長度(Il1) >4．0
7 拔脫裝置膠件壽命(h) >72 14 抽汲速度(il1]s) < 5
5 結論
本產品主要是針對高效抽汲及空套管抽汲的工藝
技術，實現(xiàn)快速、高效試油的目的。該技術也成功地
應用于氣井抽汲排液工藝，及時對施工后的氣井進行
抽汲排液作業(yè)，避免了用連續(xù)油管和液氮泵、制氮泵
與氣舉閥、水力噴射泵等高科技的方式進行排液花費
較大問題，符合長慶氣田進行低成本的開發(fā)要求；另
外，也可以用于排水采氣工藝、邊緣井的采油工藝等，
市場應用前景很大。
【參考文獻】
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(收稿日期：2012-03—07 改回日期：2012—12-12)
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