利用可捞式桥塞不压井更换井口闸门技术

第16卷第4期

断块油气田

在试气、采气过程中，采气树井口一号闸门泄露是常见的现象，隐藏着极大的风险。传统的更换方式一是使用压井液压井更换井口闸门，该方法压井更换闸门后还需要一整套的排液放喷处理，排液过程又可能导致闸门二次刺漏，易造成油气层污染，对产量的恢复有较大影响；二是利用不压井作业机更换井口闸门，该方法设备投资较大，费用偏高，对操作人员的技术水平要求高，也不是很理想的作业途径［1］。而利用可捞式桥塞，进行不压井更换气井及注水井井口闸门，施工周期短，同时也大大降低了施工风险和作业成本。

1

工作原理和性能参数

1.1

工作原理

可捞式桥塞工具包括可捞式桥塞（见图1）、投放

工具、可捞式桥塞平衡装置和打捞工具。使用可捞式桥塞工具，可以在或套管内封堵住油气，从而实现不动管柱更换采气树主阀。

当桥塞下到预定深度后，上提桥塞，激活桥塞的J 型换位机构，坐封下卡瓦，震击器下击，剪断桥塞上卡瓦定位销钉，坐封上卡瓦，继续下击，坐封桥塞封隔胶

筒。之后，震击器继续下击，剪断投放销钉，起出投放工具串。然后，在桥塞顶部投放沉砂筒，防止井口作业时落物掉入桥塞顶部，造成桥塞无法打捞。

图1可捞式桥塞

利用可捞式桥塞不压井更换井口闸门技术

田玉琛

谢

平

陈

磊

雷永莉

高红萍

（川庆钻探公庆井下技术作业公司，陕西咸阳712000）

摘要当气井采气树井口一号闸门泄漏时，通常的处理方法是通过压井起钻更换闸门，然后重新安装采气井口。该

技术需要的配套设备多，处理成本高，作业周期长，劳动强度大。2008年引进了美国威德福可捞式桥塞工具后，可实现不动管柱直接更换采气树井口一号闸门，操作简单易行，在苏X 井现场试验取得了较好的效果。

关键词

可捞式桥塞；井口闸门；不压井更换闸门；现场试验

中图分类号：TE375

文献标识码：A

收稿日期：2008-06-25；改回日期：2009-5-11。

作者简介：田玉琛，男，1973年生，工程师，1998年毕业于西南石

油学院机械设计与制造专业，现从事油气井测试和钢丝特作工作。电话：（029）86505224。

Changing valve through fishable pipe bridge plug without killing well

Tian Yuchen Xie Ping Chen Lei Lei Yongli Gao Hongping

(Changqing Downhole Technology and Operation Company,Sichuan-Changqing Drilling Company,CNPC,

Xianyang 712000,China)

Generally,when changing a leaking lower master valve on well head,it needs to pull the pipe out and change the valve after killing the well,and then re-install the well head.Such operation will need many matching equipments,treatment costs ，long operation cycle and large workloads.In 2008,after the Weatherford fishable bridge plug tool made in America was introduced ，it has been used to change the leaking valve directly without moving the pipe.This technology is simple and easy in operation and has been put into field test in Well Su X with a good result.

Key words ：fishable pipe bridge plug,valve,changing valve without killing the well,field test.

文章编号：1005-07（2009）04-118-03

断块油气田FAULT-BLOCK OIL &GAS FIELD 118

可捞式桥塞在井下成功坐封后，对桥塞上部的进行卸压处理，待井口无压力后更换井口闸门。打捞桥塞时，在预平衡之后，用桥塞平衡杆打开桥塞平衡补偿装置，平衡桥塞上下的压力，再下入桥塞打捞（DU）工具和打捞探测器，入井打捞解封的打捞桥塞。

1.2性能参数

目前使用的73mm型可捞式桥塞的相关技术参数和适用条件为：最大工作压力51.7MPa；工作温度120℃；工具总长2210mm；坐放深度10~3000m。

桥塞在使用前需要进行试压。通过专用的试压头连接工具和液动手压泵，打低压13.8MPa、高压34.5 MPa，并反复加压恒定15~30min，到无渗漏、无移动现象发生时方可视为合格。

1.3材料及使用要求［2］

井下堵塞工具要求使用优质合金钢，密封件应使用耐油、高强度、强张力、耐磨、温度范围较宽的特殊合成橡胶。

堵塞工具不能在多口井连续使用。若要使用的话，必须对密封件进行更换，确保密封件合格后方可下井。

2投放和打捞工艺

2.1施工前准备

1）作业工具串。使用绳帽+加重杆+震击器工具串，并根据井况选择工具串规格，酌情加入万向节。

2）建议使用投放工具。通井作业完成后，修整和标注井内异常区域，同时确定投放深度的拉力。通常情况下，选用合适的专用DU工具。该工具可以允许操作者通过上提桥塞，检查桥塞上卡瓦是否严格坐封。

3）地面设备检查。包括钢丝记录检查、钢丝测试、马丁代克负荷检验、校准，确保其他所有钢丝工具都处于完好的工作状态。

4）井筒准备。施工前要获取详细的井深结构资料，进行井筒描述，并在每次施工前认真通井，以确定下一步的桥塞作业。通井结束时要检查销钉，了解井内异常区域的情况。

5）通井程序。确定专用的通井工具串和投放工具串；通井规入井至预定位置，最大速度40m·min-1，在任何节点小心通过；通过桥塞预定位置后继续通井，记录最大拉力；起出通井规；在对可捞式钢丝桥塞工具的确认和检查时，需确认封隔胶筒正确的安装方向，特氟龙镶入端向上，确保防倒转棘齿环安装在打捞颈正确的位置、桥塞下部机构试压合格、桥塞外径清洁、所有支持滑动的弹簧弹性良好、上部卡瓦和卡瓦锥之间的活动距离小于1mm、J型机构活动顺滑。

2.2可捞式桥塞投放标准程序

1）检查钢丝作业设备是否完好，在钢丝投放工具串上连接桥塞和投放工具，确保桥塞泵的开阀打开或补偿装置安装好；

2）桥塞入井的最大速度为40m·min-1，缓慢地通过任何节点；

3）入井时悬挂桥塞，将下卡瓦上移打开J型机构，然后入井，不能试图震击桥塞以通过任何节点，通过任何节点的敲击次数，对操作者有严格的规定；

4）入井通过预定位置8m，然后再上提至预定位置上方0.6m（注意拉力变化），根据工具串悬重的变小，确定坐封桥塞下卡瓦，即使下卡瓦坐封了，也有必要通过上提改变桥塞深度来重复确认该过程；

5）一旦确认了下卡瓦坐封好后，震击器下击，切断上卡瓦剪切销钉，释放并坐封上卡瓦；

6）震击器应下击一段时间，大约下击40次，以加强封隔器坐封和释放桥塞，需要的震击次数可视井况而定；

7）确定投放工具已经和桥塞脱离后，起出工具串。

可捞式桥塞投放过程见图2。

图2可捞式桥塞投放过程

2.3可捞式桥塞打捞工艺

应准备的工具串为：绳帽+加重杆+震击器（酌情选用万向节）+适用的DU/GS工具+打捞探测器（释放杆）。

如果需要平衡补偿，应遵从下列程序：

1）在打开桥塞平衡孔之前，内要具有一定的预平衡压力；

田玉琛，等：利用可捞式桥塞不压井更换井口闸门技术

1192009年7月第16卷第4期

断块油气田

2）平衡杆入井，直至接合到可捞式桥塞；

3）震击器下击平衡杆进入平衡补偿装置，大约震击10~15次可剪断平衡补偿器的定位销子，打开平衡孔，开始平衡补偿；

4）将工具串起出井口，检查并确保平衡杆上部的监测环被剪断；

5）在工具串上连接合适的DU/GS工具和打捞探测器，换下平衡杆；

6）打捞工具串下至桥塞上部，记录悬重，然后接合桥塞顶部的释放机构，震击器下击，再检查上提工具串，确保打捞工具闭锁，之后抓紧桥塞，如果没有达到目的，重复该项工序；

7）一旦GS/DU工具闭锁，就抓紧桥塞，释放机构随之打开；

8）桥塞悬挂15min，以使封隔胶筒完全解封收缩；

9）解封桥塞下卡瓦，只需轻轻震击震击器；

10）起出工具串及钢丝桥塞。

3现场试验

苏X井在试采过程中，发现井口1、4、7号闸门泄露，在可捞式桥塞工具到位后，于2008年5月5日对其进行闸门更换施工，试验用可捞式桥塞不压井更换采气树主阀工艺。上井之前，对可捞式桥塞地面安装人员进行了培训，对桥塞和工具串进行了检查。

3.1通井

进入苏X井井场做好准备工作后，下入通井工具串，通至300m。通井工具串为：绳帽（准48mm×155mm）+变扣（200mm）+长加重杆（准48mm×870mm）+长加重杆（准48mm×870mm）+万向节（准48mm×390mm）+短加重杆（准48mm×560mm）+变扣（200mm）+机械震击器（准48mm×2140mm)+变扣（430mm）+刮管器（准56 mm×1520mm)。

3.2桥塞投放

将通井工具串的通井规换为桥塞（221mm），下放到210m时，悬重为740N，之后上提至目标位置200 m，悬重变为980N，判断下卡瓦坐住后下放。待发现拉力降至10N时，确定下卡瓦坐住。震击器开始下击，下击26次，范围在200~202m，拉力为10~1000N，确定投放销子已被切断及桥塞已坐封完好，之后打开卸压阀进行卸压。3.3换井口

卸压后观察30min，确保桥塞坐封效果良好，井口无泄露，之后开始更换井口（历时约70min）。在更换井口期间，要确保桥塞封堵良好、无天然气泄露。3.4平衡补偿

井口更换完后，将和套管用的高压软管线连接起来，使桥塞上下达到平衡，准备打通平衡孔。首先将沉砂筒打捞出，下入打平衡孔工具。入井工具为：投放工具串+平衡杆。工具串先下至202m，再上提至200m，之后下击，拉力范围10~850N。下击数次后，在196m处拉力下降，判断平衡孔已被打开，之后起出平衡工具串。

3.5桥塞打捞

将平衡杆换为打捞工具后入井，入井工具为：工具串+DU工具及释放杆（135mm）。195m时悬重700N，上提拉力到850N，后下放到200m，悬重减小到350 N，上提拉力到700N。待打捞工具接触到桥塞后，下击数次。再次回到200m时，上提拉力增加到1050N，判断打捞工具已抓住桥塞后，上提悬挂桥塞15min，待封隔胶筒解封完全收缩后，将工具串和桥塞起出井口。采气树主阀更换作业完成。

4结论

1）运用可捞式桥塞技术可实现不压井更换井口阀门。该工艺安全、可靠，配套设备少，省时省工，作业成本低，对油田更换井口闸门，具有广阔的市场应用前景。若选用合适的可捞式桥塞工具，还可实现不压井更换套管阀门。其原理是把桥塞通过下放到套管内坐封，封隔油套环空，从而在地面更换套管阀门。

2）与常规压井更换井口闸门相比，不压井更换井口一号闸门避免了压井液对储层造成的污染和伤害，且施工周期短，施工费用低。若准备工作到位，施工顺利，3~4h即可完成作业，单口井的作业费用只有常规压井施工作业的一半左右。

参考文献

［1］文成槐，尹强.带压安全更换井口闸阀技术的研究与应用［J］.钻采工艺，2002，25（2）：49-52.

［2］韩振华，曾久长.井下作业技术数据手册［M］.北京：石油工业出版社，2000：106-109.

（编辑姬美兰）

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