不压井技术简介详解

稠油井不压井作业技术及施工应用摘要：带压作业技术能有效解决高压水井、自喷油井、新射孔和压裂井的作业难题，减少放喷、放溢流等待时间，及时投产、投注，缩短了作业占用时间；其次带压作业不需放喷，防止地面污染，减轻了作业工劳动强度，因此带压作业是一项新的油水井作业技术。

稠油可控不压井作业井口装置的结构设计，既可以在作业时及时密封环空，又可以控制井内管柱，能够安全可靠地实现低压稠油井不压井作业。

同时，针对冬季野外现场气温较低、管线冻堵频繁现象，增加了冬季防冻措施，扩大了该技术的推广应用空间。

关键词：带压作业；稠油可控不压井；井口装置；防喷器带压作业是采用加压装置加压控制起下管柱，采用防喷器控制环空压力，采用堵塞器控制油管内压力，即在井口有压力情况下，通过带压作业装置实现不放溢流、不压井起下管柱的作业。

随着采油技术的飞速发展，井筒的轨迹越来越复杂，对作业技术要求也越来越高。

在生产作业现场发现：一部分稠油井虽经长时间放喷，仍存在溢流，给作业带来了安全隐患。

如若使用清水循环压井，又会破坏井底温场，降低稠油注汽效果，影响了后期采油生产。

若使用带压作业设备施工，工期较长，且对井场环境要求高，不适合解决这样的稠油井作业问题。

针对以上这些情况，研究了稠油可控不压井作业技术研究。

该项技术的主要内容是研究开发稠油可控不压井作业井口装置。

稠油可控不压井作业井口装置主要由动力源、液压系统、双闸板防喷器、升高短接、安全卡瓦、环形防喷器、远程控制系统、操作平台等结构组成。

在不压井起、下稠油管柱作业过程中，依靠环形防喷器和半封闸板密闭油套空间，并利用二者的交替密封来通过油管接箍。

如遇油管有上窜现象时，关闭半封及安全卡瓦，油管将停止上窜，并通过卸荷四通进行放压至正常后再重新施工。

1 技术现状及市场需求分析国内外在稠油不压井作业方面也没有完备的解决手段。

胜利油田2008年在稠油热采不压井工艺管柱上做过研究，采用井下开关的方式预防和控制稠油作业过程中井喷风险，但是在地方不压井作业设备上没有做深入开发。

可控不压井作业工艺技术研究可控不压井作业工艺技术是一种新型的油井作业技术，其核心理念是利用先进的控制技术和装备，实现对油井底部的作业过程进行精准控制和调节。

在传统的压裂作业中，由于井下工作环境复杂，作业过程不易监控和调节，导致常常无法达到预期的效果。

而可控不压井作业工艺技术则可以通过实时监测井下的各项参数，并及时调整作业参数，从而实现对作业过程的控制和调节。

在可控不压井作业工艺技术中，主要包括以下几个方面的关键技术：1.井下实时数据监测技术：通过在井下安装各种传感器和监测设备，实时监测井下的压力、温度、流速等关键参数，并将监测数据传输到地面控制中心。

2.远程遥控技术：通过远程控制装置，可以对井下作业过程进行远程监控和操控，实现对作业过程的精准控制，提高作业效率和安全性。

3.智能作业装备技术：利用先进的智能作业装备，可以实现对井下作业过程的自动化和智能化控制，减少人力投入，提高作业效率。

4.工艺参数优化技术：通过对不同情况下的作业参数进行优化分析，可以达到最佳作业效果和经济效益。

可控不压井作业工艺技术是一种以先进的控制技术和装备为核心的油井作业技术，其核心理念是实现对井下作业过程的精准控制和调节，从而提高油井开发效率和产能。

二、可控不压井作业工艺技术的优势与传统的压裂作业相比，可控不压井作业工艺技术具有以下几个明显的优势：1.精准控制：通过实时监测井下的各项参数，并及时调整作业参数，可以实现对作业过程的精准控制和调节，从而达到更好的作业效果。

2.安全性高：可控不压井作业工艺技术可以减少人员直接参与作业的情况，降低作业的风险和安全隐患，保障工作人员的安全。

可控不压井作业工艺技术的这些优势，使其在油井开发中具有很大的应用前景和发展空间，对于提高石油工业的技术水平和经济效益都具有积极的意义。

目前，可控不压井作业工艺技术在国内外都已经开始得到广泛应用，尤其是在一些复杂油藏的开发中，取得了良好的效果。

未来，可控不压井作业工艺技术的发展趋势主要有以下几个方面：1.技术装备的进一步升级：随着科学技术的不断进步，越来越先进的传感器和监测设备、作业装备将不断涌现，为可控不压井作业工艺技术的发展提供有力支持。

中国石油报/2007年/11月/2日/第003版科技创新不压井技术,环保与效率共生——来自西气东输金坛储气库的报告记者姜斯雄2007年9月6日，西气东输与TOP-WELL公司合作，在金坛储气库实施不压井起排卤管柱作业，填补了我国在建设地下储气库技术领域的空白。

金坛储气库位于江苏省金坛市直溪镇，距市区30公里，作业涉及5口作业井。

根据总体设计要求，当注气排卤作业结束后或在注气排卤作业过程中出现意外情况（此时腔体内具有大量天然气），需要使用不压井作业装置。

由于不压井作业项目在国内是首创，并且该项目直接关系到西气东输项目能否正常生产运行，直接关系到下游地区和上海地区居民能否安全用气，因此该项目意义十分重大。

由于该项目施工方案经过反复研究，因此施工作业十分顺利，确保了这次国内首次不压井施工作业的工程质量和进度。

施工从搬家、安装设备到结束作业，平均单井施工周期为5天，在不压井作业技术领域达到了国际先进水平。

在建设储气库项目中采用国际先进的不压井工艺技术，既节约资金，安全高效，又解决了储气库不能压井作业的难题，有效地提高了储气库的使用价值。

同时，此次施工在国内首创使用了4 1/2"卡瓦，为今后国内建设类似的储气库使用 4 1/2"管柱提供了成功的经验，填补了国内该项技术的空白。

集团公司专家组对该项目的成功实施深感振奋，记者就不压井技术采访了为此作出贡献的史兴全等专家。

不压井作业是在带压环境中操作特殊设备起下管柱的一种作业方法。

目前国外已经广泛应用于欠平衡钻井、侧钻、小井眼钻井、完井、射孔、试油、测试、酸化、压裂和修井作业中。

我国上个世纪60年代曾研制过钢丝绳式不压井装置，70年代末开发出橇装式液压不压井作业装置，由于当时对不压井作业的认识不足，以及液压元器件制造水平较低等原因，始终没有得以推广。

上世纪80年代，我国研制出了车载式液压不压井修井机，可用于井口压力不高于10兆帕的不压井修井作业，现已作业60余井次，但由于密封方面的缺陷，未能大范围推广应用。

油田不压井作业技术探究【摘要】随着对油气深层次的开发以及石油勘探技术的快速发展，如何让井下作业过程中使用的压井液不对油气层造成危害，并最大限度的保持油气层的原始状态已经成为目前最重要的问题。

由于不压井作业技术具有减少酸化、保护地层的原始产能以及减少压井成本等优点，因此，在国内外已经得到广泛的使用。

本文仔细分析了目前我国油田不压井作业技术的应用现状以及工艺水平，并总结出其在实际应用中的作用。

【关键词】不压井带压作业技术现状不压井作业是在带压环境中由专业技术人员操作特殊设备起下管柱的一种作业方法。

由于在油田生产过程中，从勘探到开发再到后期维护，油层会在每个环节中受到一定程度的损坏，随着不压井作业技术的广泛使用，真正实现了对油气层的保护。

不压井作业技术的应用，可以省去传统作业中地面设备以及压井液的投入，在减去排压井液费用的同时有效地减少了对环境造成的污染，并且可以在很大程度上维持地层的原始产能，为油气田的稳定生产以及长期开发奠定了基础。

在提高油气层产能的同时使地下有限的油气资源得到合理的利用。

目前，不压井作业技术已经在我国得到了广泛的应用，且利用率已高达90%，为我国带来了巨大经济效益。

1 技术现状和特点我国进行不压井作业装置的研究工作起步较晚，但近年来取得了较快的发展。

2001年，辽河油田兴隆台工程处将第一台防喷作业设备进行反复测试和调整后，在吉林油田新民采油厂进行了现场试验并取得了较为理想的效果。

近年来，经过4次的调整和改善，诞生了第四代不压井作业装置，它是集国内外带压作业设备的所有优点为一体，并在油缸的上升速度上有所提升，通过配置自紧高压密闭式防顶卡瓦、剪切闸板以及高压密闭式伸缩节，从而可以很好的满足不同的作业方式和压力等级的需求。

随着不压井作业技术的逐渐成熟，已经被广泛的使用于国内各大油田中。

2 不压井作业装置和配套工艺2.1 工艺原理要在井筒内存在较高压力时，使用堵塞器将油管堵住，以防止油管内流体喷出。

不压井技术介绍一、不压井技术简介不压井作业是在带压环境中由专业技术人员操作特殊设备起下管柱的一种作业方法。

目前国外已经广泛适用于欠平衡钻井、侧钻、小井眼钻井、完井、射孔、试油、测试、酸化、压裂和修井作业中。

美国和加拿大90％以上的油气井采用不压井作业，每年不压井作业达4000～5000井次。

意义：1.最大限度地保持产层的原始状态2.提高产能和采收率3.降低作业成本4.安全、环保工作原理：1.桥塞或堵塞器控制管柱内的压力2.不压井作业机防喷器组控制油套环形空间的压力3.不压井作业机的举升机和卡瓦组控制管柱，实现带压起下二、不压井作业简史国外发展史1929年Herbert C. Otis提出了不压井作业这一思想，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。

1960 年Cicero C. Brown 发明了液压不压井作业设备用于油管升降，由此，不压井作业机可以成为独立于钻机或修井机的一套完整系统。

1981年VC Controlled Pressure Services LTD. 设计出车载液压不压井作业机，此项创新使不压井作业机具有高机动性。

四十年来，液压不压井作业机有了很大的改进和发展，应用范围不断扩展。

目前，液压不压井作业机的速度、效率、适应性和作业能力及其在油田的应用证实，液压不压井作业机已不再仅仅是用于"灾害服务"而逐渐成为重要的生产工具，并可有效地用于沙漠、丛林和大型修井机难以行驶的拥挤城市。

目前不压井设备在国外发展已比较成熟，全液压不压井作业机占主导地位。

据统计，制造不压井作业机、提供不压井服务或既制造又提供作业服务的公司超过10个。

不压井设备应用于陆地和海洋，设备实现了全液压举升，卡瓦和防喷执行机构实现电液远程控制；最高提升力可达2669KN，最大下推力达1157KN；行程多以3m左右为主，最高作业井压可达140Mpa。

国内发展史我国六十年代曾研制过钢丝绳式不压井装置，它利用常规通井机绞车起下管柱，靠自封封井器密封油套环空。

不压井带压作业技术应用与发展一、不压井带压作业的概念不压井带压作业是利用特殊的修井设备，在井口有压力的情况下实现管柱的安全、无污染起下作业。

它能够解决两方面的工艺难题：一是在施工作业过程中，实现了油、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，能够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。

二、不压井带压作业的作用1. 节约能源：低渗油田注水井的注水压力都比较高，常规修井作业需泄压1－6个月甚至更长时间，采用不压井带压作业不需泄压，避免了注入能量的浪费。

2. 防止套管损坏：常规水井作业时泄压产生的压差，使大部分水井的套管受到不同程度损坏，采用不压井带压作业可以避免此类问题的发生。

3. 减少油气层的伤害，延长油气层的寿命：采用不压井带压作业技术，避免修井液造成的油气层颗粒堵塞、水化膨胀等伤害，延长了油气层的相对寿命。

4. 保证油气层评价的真实性：不压井带压作业最大限度保持油气层原始状态，为准确录取数据，正确评价油气藏提供了基本支持。

5. 降低油水井维护费用：不压井带压作业避免套管损坏，减少了大修费用及洗压井、排放液的费用。

6. 避免井喷事故的发生:油井常规作业使用的洗、压井液在作业过程中易受气侵、油侵作用，降低了液体密度，或因井漏经常使井内压力失衡,不压井带压作业避免了由此而带来的井喷、窜管的危险。

7. 减少地面污染：不压井带压作业不排放井内液体，避免了地面污染。

三、不压井带压作业的意义随着开采工艺技术的发展，修井的概念和内涵在不断更新，不压井带压作业技术为油气水井维修提供了一种新思路。

采用不压井带压作业技术，使原始地层得到了很好的保护，增加油气层的产出能力，提高油田开发采出程度。

采用不压井带压作业技术，最大限度的降低作业风险和减少压井或多次重复压井等复杂工序的作业成本。

采用不压井带压作业技术，解决了常规修井作业中用压井液压井，一压就漏，不压就喷，低渗油气井很容易压死及作业后排液周期长的工艺难题。

可控不压井作业工艺技术研究随着石油勘探开发技术不断发展，可控不压井作业工艺技术越来越受到关注。

可控不压井技术是一种通过控制压裂液的性质和流动性，从而实现对井底形成的环空的控制，以达到提高油气开采效率的作业工艺技术。

本文将对可控不压井作业工艺技术进行研究分析，探讨其发展现状及未来发展方向。

一、可控不压井作业工艺技术概述可控不压井技术是一种灌注流动液体到岩石裂缝中，使其膨胀而把岩石裂缝打开、填充并封闭、阻止再次闭合的工艺技术。

可控不压井作业工艺技术的发展已经从单一的阻挡裂缝发展到通过对井底环空的控制来实现对储层产能的增加的目标，实现对井底环空的控制是通过调控压裂液的流动性和性质来实现的。

可控不压井技术具有操作简单、成本低、效果显著等优势，因此备受石油行业的重视。

二、可控不压井作业工艺技术的发展现状1. 技术发展情况可控不压井技术的核心是对压裂液的控制，目前市场上已经出现了多种具有不同特性的压裂液，例如低温胶体、高温胶体、酸性液体等。

这些不同性质的压裂液可以根据具体井底环空情况进行选择，从而实现对井底环空的控制。

随着油田勘探开发技术的不断提高，人们对可控不压井技术的要求也越来越高，要求压裂液在注入岩石裂缝后能够快速固化，形成坚固的支撑石柱，以确保岩石裂缝不会再次闭合。

2. 应用现状目前，可控不压井技术已经在石油勘探开发领域得到了广泛应用。

特别是在非常规油气资源的开发中，可控不压井技术凭借其独特的优势，已经成为了一种主流的作业工艺技术。

据统计，全球范围内有大量的油气田采用了可控不压井技术，有效提高了油气开采效率，实现了资源的有效利用。

三、可控不压井作业工艺技术的未来发展方向1. 技术研发未来，可控不压井技术将会更加注重对压裂液的研发，重点解决压裂液浆体的流变特性、抗压能力、适应性等核心问题；还将更加注重对压裂工具的研发，提高其适应不同岩石条件的能力。

未来可控不压井技术将会更加注重对作业过程中的环境保护与安全问题。

156研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新中国设备工程 2020.09 (下)图8 K1继电器原理图图9 保险盒比较器原理图4 试验（1）将保险盒装上后，两驱动电源模块输出端被隔断单独带载即将热冗余切换为冷冗余，测量两驱动电源模块的输出电压稳定，解决热冗余状态可能导致驱动电源模块出现相互干扰的问题。

（2）将一个驱动电源模块保险丝取掉，模拟当其中一个电源出现故障时，保险盒内的继电器自动吸合，将故障驱动电源所带灯具切换至正常电源带载端，照明功能正常，实现冗余功能。

（3）将一个电源内部的12V 对短路时，未发生整侧照明熄灭和断路器跳闸故障，另一个电源正常工作，同时，实现了两个电源间的12V 冗余，将正常电源的12V 冗余给到故障电源，故障反馈电路正常工作。

5 执行改造措施后的效果跟踪通过对客室照明驱动电源模块增加保险盒后，跟踪6个月，统计整侧客室照明故障发生0起，DC48V 电源模块故障0起。

通过以上数据得出结论，增加保险盒后故障大大降低，有效避免了驱动电源模块故障频发。

6 结语本文结合实际典型故障案例，对客室照明驱动电源模块进行拆解分析，得出故障原因为DC48V 电源故障和冗余电路问题，最后，提出相应的解决方案并进行验证后跟踪，有效避免了地铁车辆客室照明故障频发，可为地铁行业客室照明提供一定借鉴。

参考文献：[1]杨恒. LED 照明驱动电路设计与实例精选[M]，北京中国电力出版社，2008.[2]来清民.高亮度LED 照明及驱动电路设计[M],北京航空航天大学出版社，2012. [3]桂林海威科技股份有限公司.南宁地铁3号线客室照明驱动电源模块内部组成及组成部分的作用说明[Z]，2018. [4]桂林海威科技股份有限公司.南宁地铁3号线客室照明系统维护手册[Z]，2018. 1 不压井作业技术概述油田为了保障油水井能实现正常生产，需要针对油水井定期开展修井作业（通常为油水管的起下作业），传统作业模式下需要实施压井和放喷作业。