关键词:大修作业;井下切割技术;打捞技术
在对油气井进行大修作业时,切割和打捞作业效率直接影响着施工进度。原来采取的切割和打捞作业技术,需要采用合适尺寸的钻头来进行通井作业,需要保证处于设计切割点的下部,提取钻头后再把钻具下放到对应尺寸的套管当中,采用割刀来进故障井段进行切割,完成切割作业之后投入打捞矛来进行提捞作业。所以,每上提一段衬套需要3次地起钻和下钻。修井作业工期较长,作业人员需要付出较多的体力,还需要较多的耗费较多的材料,井筒受到修井液较长时间的浸泡,会对地下储层造成一定的伤害。
1切割和打捞原理
1.1水力切割原理
该技术采用液压作为驱动力,从套管内部来实现对管体的切割,主要由上接头、刀体部件、喷嘴等构成,当水力内割刀下入到指定位置,启动泥浆泵使修井液进行循环,不断加大泥浆泵排量,当钻井液经过芯板部位的喷嘴时会形成一定的压差,从而使活塞抵消弹簧阻力向下部进行运动,刀头则会向外部产生旋转而形成切削状态,可以对井底落物进行切割,在切割的过程中逐渐加压使刀片不断推出,从而把油井落物完全切断,然后使泥浆泵停止运行,喷嘴部位不再产生压力,活塞受到弹簧作用向上产生运行而复位,刀头则会向内部旋转回到初始位置,然后把割刀从油井中提取出来。
1.2机械切割原理
把割刀固定到套管孔过程中,需要正向转向中心轴,因为摩擦块和套管壁会形成阻力,扶正部件不会与割刀中心轴进行旋转,会在滑牙啮合的作用力影响下,扶正部分会不断向上运行,从而推动锚定缓冲部件共同向上运行,在斜面燕必槽的施工作用力条件下,锚定缓冲部件中的卡瓦外径会不断增大,从而抵触到套管内壁中。摩擦扶正部件内的滑牙会实现与啮合的分离,从而把割刀进行下放。而割刀则在卡瓦施工的作用力下实现与套管内壁的固定。在割刀下放过程中,锚定缓冲部件则会产生竖直向上的运动,从而促使切削部分的刀片不断向外扩张,割刀则会形成旋转来进行切割作业。当切割作业完成后进行上提割刀作业过程中,扶正部分及锚事实上缓冲部件会沿着中心轴不断向下运行,从而抵触到引锥后刀头方实现收回,卡瓦由于不存在楔紧作用,可以把割刀从井筒中提出。
1.3打捞工具原理
可退式捞矛为井下打捞作业工具,主要由于矛杆、引鞋等部件构成,圆形的卡瓦外径稍大于井筒落物的内径,当井下落物进入到鱼腔,随着圆形卡瓦的向上运行会产生径向力,从而把落物的内壁咬住来进行打捞作业。如果打捞作业遇卡而需要进行退捞作业时,需要给矛芯轴足够的向下冲击力,从而使圆卡瓦实现与锯齿螺纹的分离,再向正时针旋转2-3圈,从而和芯轴形成足够的位移,圆形卡瓦会顺着芯轴不断向下井下运动,从而实现与释放环端面的接触,在进行上提钻具过程中不再形成径向力,则圆形卡瓦会跟着芯轴与落鱼脱离开。经过对捞矛下部导锥优化和改进,从而完成割捞一体化作业。
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2水力切割一体化技术
该技术操作起来比较简便,可以实现较大范围的切割,经过封隔器密封筒来对下层盲管进行切割,之后再对封隔器进行上提操作,可以有效地避开倒扣打捞把封隔器无法倒开的风险。该技术具备的稳定性还达不到机械割捞一体化技术的效果,在切割时会受到泥浆泵性能方面的影响。水力切割技术采用的工具水眼较小,在对砂井进行大修作业时可能会存在堵塞问题,并对井筒内部和修井液有着较高的要求。
应用该技术对锦16块-5-16井进行大修作业时,需要把井筒内封隔器有筛盲管打捞出来,套管的规格为9-5/8寸,井身倾斜角度为32.9,井深为1440米。油井内的落为7寸的筛管,防砂区段的内径达到4.75寸,鱼顶是5-1/2寸的盲管。割捞一体化技术需要先经过下层封隔器密封筒,再对下部的7寸盲管进行切割作业,之后再提捞出两层防砂管柱。当提捞工具下放到指定位置后测量悬重,采用水力切割技术来对盲管进行切害,作业深度为1275米。修井液排量为每小时10-25方,泥浆泵压力为3-6兆帕,总共切割90分钟。切割作业之后,慢速上提和下放检验切割位置,发现存在显著的刮卡问题。把管柱下放到打捞作业的位置,上提作业悬重超出标准值,经过5次上下活动管柱和振击操作后实现解卡,筛盲管和隔离封隔器长达63米。
3机械割捞一体化技术
割刀会受到摩擦块和卡瓦产生的扶正作用,机械切割技术可以实现更好的稳定性,割捞作业有着较大的成功率。不会受到井筒内部修井液和泥浆泵性能的影响。切割作业过程中要求司钻具备较高的操作技术,加压不当会使割发产生崩坏问题。受到割刀自身结构和尺寸因素的制约,不能经过封隔器密封筒来实现对下层盲管的切割。
锦16块-7-307井采用7寸规格的套管,井身的倾斜角度为38.6,油井长度为1902米,防砂区段深度区间为1541-1761米,防砂井段在冲砂时出现卡钻,采用化学切割倒扣打捞对落鱼进行一次提捞作业。当前,鱼顶为2-7/8寸油管公扣,深度达到1607.3米。防砂井段中还存在115米的落鱼被卡住,该井段中最小内径只有3.25寸,不能有用套铣技术,需要采用机械割捞一体化技术来对落实进行分段地切割和打捞。在打捞作业开始时测量悬重达到22吨,空转条件下的扭矩达到以1.3千牛米,需要切割的深度为1634米,持续切割40分钟,开始切割后的25分钟后扭矩变小到1-1.3千牛米。把管柱进行上提作业,把割刀收回之后再慢速下投到待打捞井段,上提时有过载显示,当完全抓牢后在20-45吨承载力下进行多次活动,提承载提高到42吨之后突然降低到28吨,然后再次进行上提操作,悬重重新达到以上提悬重,本次大修共提捞出4根油管,累计长度达到38.5米,再采用分段打捞的方式,最后把落鱼全都提取出来。
4结束语
针对倾斜角度大的油井和深井进行大修,需要对可能存在的影响因素进行分析,再根据修井作业实际情况进行全面的判断。如果出砂情况严重,需要先对防砂井段进行清理,方可以使割捞一体化管柱下放到指定位置,然后进行大修井打捞作业。
参考文献:
[1]宋国超.割捞一体技术在渤海油田的应用[J].中国石油石化,2017(10):73-75.
[2]许广强,王万鹏,冯彬,陈勇军,张瑞纲.割捞一体化技术在打捞大直径防砂管柱中的应用[J].石化技术,2016,23(06):88-89.
论文作者:王玉忠
论文发表刊物:《文化时代》2019年17期
论文发表时间:2020/1/16
标签:作业论文; 割刀论文; 技术论文; 管柱论文; 井筒论文; 套管论文; 部件论文; 《文化时代》2019年17期论文;