王成林,龔 璨
(中國石油西氣東輸管道公司,江蘇鎮(zhèn)江 212000)
金壇鹽穴儲氣庫作為國內(nèi)第一座鹽穴儲氣庫,其作業(yè)流程和工藝有別于國內(nèi)其他枯竭油氣藏型儲氣庫。在造腔完成后需要下入注采完井管柱進(jìn)行注氣排鹵作業(yè),作業(yè)結(jié)束后需要進(jìn)行不壓井起排鹵管柱作業(yè)以完成最終投產(chǎn)的井身結(jié)構(gòu)。在不壓井作業(yè)前需要進(jìn)行投堵作業(yè),封堵排鹵管柱底部。
常規(guī)方式為下入堵塞器固定于管柱底部的坐落接頭,試壓合格后進(jìn)行二次封堵作業(yè),保證封堵的穩(wěn)定性。但常規(guī)的二次封堵工藝存在火工品管制嚴(yán)格,作業(yè)成本相對較高,現(xiàn)場存在安全隱患等相應(yīng)問題。
針對以上問題應(yīng)用了一種靜壓力式新型橋塞[1]。此技術(shù)在地面試驗和現(xiàn)場試驗中取得了較好的效果?,F(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用表明,該橋塞能夠有效的封堵41/2"排鹵管柱且錨定力大。相較于傳統(tǒng)的火藥式橋塞,省去的火工品運(yùn)輸,避免了天然氣庫使用電纜下入橋塞帶來的風(fēng)險性,提高了安全性能,降低了作業(yè)成本。相較于注水泥灰二次封堵,避免了因水泥灰封堵造成的底部堵塞器的無法重復(fù)利用,及因為水泥流體在天然氣環(huán)境下容易造成氣侵造成灰面的不確定,該橋塞極大的提高了二次封堵的成功性和穩(wěn)定性。
靜壓力式橋塞主要由丟手機(jī)構(gòu)、錨定機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)等三部分組成,其結(jié)構(gòu)圖(見圖1)。
該橋塞采用鋼絲下入,雙向卡瓦錨定,密封機(jī)構(gòu)采用壓縮式膠筒,卡瓦及膠筒鎖定,靜壓坐封。根據(jù)下入深度,調(diào)整好橋塞的啟動壓力(通過調(diào)整銷釘數(shù)量控制啟動壓力,每顆銷釘?shù)募羟袎毫?0.11 kPa,啟動壓力高于下入深度產(chǎn)生的靜壓47.88 kPa~71.82 kPa),連接鋼絲及振擊器、丟手接頭,隨著下入深度不斷增加,橋塞上下所受的壓力也隨之加大,當(dāng)達(dá)到設(shè)定深度后,油管打壓至105.34 kPa~143.64 kPa(當(dāng)橋塞的下入深度小于500 m時,坐封壓力需要打到177.16 kPa),銷釘剪斷,活塞產(chǎn)生移動,推動卡瓦張開咬住油管內(nèi)壁,同時,壓縮式膠筒被壓縮,鎖緊機(jī)構(gòu)鎖定,驗封合格后上提、震擊實(shí)現(xiàn)丟手。
最大工作壓差:478.8 kPa,工作溫度:150℃ ,橋塞最大下入深度:不超過3 600 m,適用于41/2"油管的靜壓式橋塞最大外徑:Φ93 mm,長度0.92 m。
該橋塞在廠內(nèi)試驗合格。目前金壇儲氣庫已采用此類橋塞進(jìn)行二次封堵實(shí)施4井次,不壓井作業(yè)取出后對橋塞進(jìn)行試壓,試壓合格,且錨定裝置穩(wěn)定,確保了橋塞不會上、下移動(見圖2,圖3)。
(1)靜壓力式橋塞作為機(jī)械式橋塞的一種,在特定作業(yè)要求下,有著安全高效的特點(diǎn)。該橋塞的坐封形式區(qū)別于傳統(tǒng)橋塞,不需要使用電纜下入并配合火藥對橋塞進(jìn)行膨脹,在天然氣井且需要二次封堵的要求時,使用該橋塞可以極大的避免電氣設(shè)備及火工品對現(xiàn)場產(chǎn)生的風(fēng)險隱患,作業(yè)成本相對低廉。
圖1 靜壓力橋塞結(jié)構(gòu)圖
圖2 橋塞上端打壓曲線
圖3 橋塞下端打壓曲線
(2)該橋塞可以適用于井深較深的單井封堵,操作簡單,且下入過程中誤操作、提前坐封的幾率小,對于遇到緊急情況需要臨時封堵的井況,可以迅速下入進(jìn)行坐封,無需準(zhǔn)備火藥、水泥等物資。
(3)靜壓力式橋塞也有相應(yīng)的局限性,使用該橋塞,必須保證井下封閉性相對良好,保證合適的壓差使橋塞啟動。