与预防措施
气井带压作业工程复杂处置与预防措施
1、气井带压作业概述
气井带压作业技术是在井口带压条件下，依靠专用设备和工具在气井井筒内进行作业的
一项工艺技术。区别与油水井带压作、也，存在自身特殊性，包括井下管柱腐蚀、天然气的易
爆炸性、气体的密封性、产水气井的井下液面的不确定性，气体介质的复杂性(H2S),作业风
险更高，难度更大。
气井带压作业范围通常包括修井、完井、射孔、打捞、磨铁、压裂酸化、抢险及其它特
殊作业等。优点是作业时不需要压井，缩短了作业周期，避免了常规作业对地层造成的伤害，
可最大限度保持储层状态，确保了气田的增产稳产，同时避免压井液对地面的污染，保护了无尘黑板
周边环境，可实现节能减排和安全环保的目标。
带压作业设备配置主要包括由液压动力系统、环空动密封系统、平衡泄压系统、卡瓦系
统和举升系统组成的带压作业机，安全防喷器组、四通和悬挂法兰等组成的配套井口设备,
可通过式堵塞器、钢丝桥塞、电缆桥塞和陶瓷堵塞器等组成的配套井下工具，以及接箍探测
器、带压设备支撑架和逃生装置等配套的安全装置。
2、工程复杂产生类型及原因
2.1工程复杂产生
在气井带压作业中由于对井下情况认识不清或技术因素以及作业者决策者的失误，往往
会产生许多带压作业工程复杂。这些复杂可能会造成严重的作业事故，轻者造成施工周期加
长、作业成功率降低，成本消耗增大，严重者将导致油气资源的浪费和油气井的报废。产生系船柱
复杂的原因很多，类型多种多样，处理方法对策千变万化，不同的决策者会根据实际情况制
定不同的措施，所以带压作业工程复杂技术很难形成系统的理论。
复杂事故井产生的原因分为人为原因和客观原因两个方面。人为原因：操作原因、指挥
原因、决策原因等。客观原因：带压作业设备缺陷、复杂管柱、套管损坏、出砂腐蚀、地层
压力等。
2.2常见复杂类型及成因
(1)管柱在井口遇阻
形成的原因包括：井口本身歪斜；带压作业设备安装不正；未考虑到大四通顶丝处存在
变径台阶；其他变径位置存在直台阶；油管为非倒角油管；大闸阀打开不到位；防磨套未取 下；上顶力和摩擦力较大等。
（2）管柱在井下遇阻、卡钻
定向井和水平井井斜较大，有可能出现底部粘附卡钻；在油管接箍或者套管回接处出现
硬质异物卡钻（落鱼卡钻）；裸眼垮塌、出砂导致沉砂遇阻卡钻；地层包杂，套管变形遇阻卡
钻；井下管柱复杂，例如含封隔器或水力锚，导致油套环空间隙狭小，容易发生遇卡现象;
纤维素水解打完水泥塞后，计算失误或者设备故障、施工时间过长等，导致水泥凝固，注灰卡钻。
（3）管柱弯曲、掉落、飞出
开关防喷器误操作，无支撑长度计算错误，设置液缸压力过大，钻井口附近水泥塞顶弯
钻具导致管柱弯曲；卡瓦牙损坏、安装不正确、卡瓦座调节不当，错误操作卡瓦，误操作关
闭剪切防喷器，造成管柱打滑、掉落；管柱腐蚀穿孔断裂；疲劳作业或缺乏经验误操作导致
管柱飞出。
（4）复杂管柱无法直接起出
复杂管柱过长，无法倒换卡瓦直接起出，使用悬挂法兰，配合绞车或者吊车提升起出或
者带压切割后起出；复杂管柱外径大，无法通过卡瓦，设置死卡，拆除卡瓦后起出。
（5）管柱内部泄漏
形成的原因包括：管柱丝扣损坏；管柱本体穿孔；陶瓷堵塞器裂缝或者定压接头密封不
严导致的管柱内封堵失效；单流阀失效等。
（6）环空动密封泄漏
成因包括：环形防喷器关闭压力不足；环形防喷器胶芯磨损严重；上工作防喷器胶芯损
坏；胶芯与管柱不匹配等。
（7）平衡泄压系统无法补压、泄压
水合物冰堵、部件损坏使得工作防喷器无法完全关闭；没有及时更换损坏的动密封胶芯;
作业期间开关频繁，维护保养不到位导致液动旋塞阀无法正常工作等。
（8）油管挂坐封不到位黄鳝精
形成的原因包括：大闸阀开关不到位；防喷器开关不到位、有冰堵；油管挂顶丝未退到
位；油管挂与油管头不匹配；油管头部位有冰堵无法坐封到位；送入管柱偏斜过大；管柱和
设备高度测量不准，送入深度计算不正确等。
（9）排液困难
主要原因是地层压力较低、能量不足，其次打通油管内通道时注入液量过大，同时也存
L可
在管内通道未打通或者打通后定压接头上返堵住油管通道的情况。
3、常见工程复杂处置及预防
下面将以一些常见工程复杂处置及预防的具体案例进行分析。
案例1:下完井管柱时井口遇阻
作业井概况：阳102Hl6-4井为一口开发气井，作业压力24MPa,带压下入27/8〃完井管
柱，管串下深3216%
事件经过：2021年6月4日，按照阳102H16-4井带压下油管施工方案下入中73.02mmN80
不倒角加厚油管时，主操作手发现井口存在遇阻现象。经过多次试下，油管始终无法下入井
内，分析判定遇阻位置在井口油管头顶丝处。
原因分析：在油管头顶丝位置存在变径直台阶，直角油管接箍通过时与直台阶接触，导
致遇阻，无法下放。
处置方式：更换油管，改用倒角加厚油管后顺利下入井内。
预防措施：向甲方建议为防止再次发生类似现象，以后的完井管柱都改为倒角油管。
案例2：起压裂管柱时井下卡钻
作业井概况:洲29-24H1井为一口预探井，作业压力IMPa,带压起27/8〃压裂复杂管柱，
亚克力纸巾盒管串长度3640%结构为27/8〃油管加复杂管串，复杂段长达164m,包括4个封隔器、4个水
力锚、3个滑套和连接油管等。
图1带压作业井口装置图 图2管柱卡钻部位磨损
事件经过：2021年9月14日，累计起出油管58根，上提第59根及以下管柱时，悬重
正常68t,管柱上端面距离操作平台面2.46m高，明显感觉到管柱震动，有挂卡的感觉，同
时悬重开始持续上涨，悬重升至最高liot,确认卡钻，下放正常；多次上提下放未解卡，下
放管柱到接单根位置，转盘转动6圈，上提仍未解卡。
原因分析：从遇卡情况来看，推断应该是硬卡，固定位置卡钻。根据理论卡点计算值、
管柱外径尺寸和套管回接筒位置分析判断，管柱最上部水力锚最可能为卡点位置。
处置方式：采用改变管柱不同相位角来尝试解卡。在卡点之前每次正向转动转盘1/4
圈，然后上提管柱，每次到卡点后，管柱有明显震动，悬重升至91t,多次旋转上提，旋转
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