摘要:油水井在生产和作业过程中,由于某种井下原因或施工中操作不当造成井下管柱(或工具)被卡住,出现卡钻事故。由于井下卡钻事故,导致油水井不能正常生产,严重时还会造成油水井报废。本文通过现场实践,针对不同工艺技术特点及遇卡管柱井况特征,形成配套处理各类管柱卡钻解卡工艺技术,形成了具有较高技术的先进打捞技术,通过现场应用从而提高遇卡井卡钻事故处理综合能力。
关键词:解卡 打捞 新型技术
一、概述
油水井在生产和作业过程中,由于某种井下原因或施工中操作不当造成井下管柱卡钻事故,造成卡钻的原因是多方面的,主要分为地质因素、操作因素和措施施工因素三个方面。当管柱遇卡后,修井作业中常见的解卡方法有:活动解卡、憋压循环法解卡、诱喷法解卡、长期悬吊解卡、大力上提、冲管解卡、倒扣套铣解卡、震击解卡等多种。近几年来,通过不断细化原有的解卡理论、提出新的解卡思路、理论和方法;逐步形成多样化的先进技术操作方法:改进卡点技术操作法、冲管解卡技术操作法、不停泵打捞技术操作法、水力憋压配合解卡技术操作法等新技术操作方法运用到修井解卡打捞作业中,不断提高卡钻打捞解卡效果。
二、优化解卡打捞技术
1、改进卡点操作方法,提高卡点准确性,保证解卡成功率
原卡点操作方法:上提管柱,当上提负荷比井内管柱悬重略大时停止上提,记录第一次拉力,在与四通法兰上平面平齐位置打第一个标记;继续上提管柱,当上提负荷超过第一次上提拉力40-80KN时停止上提,记录第二次上提拉力,在与四通法兰上平面平齐位置的油管上打第二个标记;继续上提管柱,当上提拉力超过第二次上体拉力20-30 KN时停止上提,记录第三次上提拉力,在与四通法兰上平面平齐位置的油管上打第三个标记;继续上提管柱,当上提拉力超过第三次上体拉力20-30 KN时停止上提,记录第四次上提拉力,在与四通法兰上平面平齐位置的油管上打第四个标记;
上提拉力平均值P= ﹙P1+P2 +P3﹚/3
上提伸长量平均值r= ﹙r1 +r2 +r3 ﹚/3
确定卡点深度位置:L=Kr/P L表示卡点深度m 、r表示油管平均伸长cm、
P表示油管平均上提拉力KN、K计算系数,常用¢73钻杆取3800、¢89 油管取3750、¢73油管取2450.
改进操作技术:采用上提一次,再下放相同吨位,这样就能完全消除井内管柱摩擦力的影响,连续操作6次,再采用理论计算公式计算,就不用考虑组合管柱、壁厚不同的问题,卡点的深度计算准确度高。
悬重压差法:分6次上提管柱负荷,第一次上提悬重(Pa),为原管柱悬重基础上增加20-30KN,在防喷器上法兰平面位置标记(A);第二次上提悬重(Pb),比第一次多8-10KN,记录伸长量(A1);第三次上提悬重(Pc),下放相同吨位﹙Pb - Pa﹚,记录伸长量(A2);再用相同方法,分别测出Pd A3、Pe A4、 Pf A5 、Pg A6 ,
上提拉力平均值P= ﹙Pa +Pb +Pc +Pd +Pe +Pf﹚/6
上提伸长量平均值L= ﹙A1 +A2 +A3 +A4 +A5 +A6 ﹚/6
2、管内循环冲洗解卡技术
部分油井井段长,遇卡管柱被砂埋的多,加上油层漏失严重,采取深部倒扣套铣打捞的办法解决不了问题,经过摸索探讨出油管内冲砂解卡技术。埕24-94井,冲砂时,上部油层压力高,下部油层漏失严重,油层夹层长达160m,冲至1306m ,管柱卡。解卡480KN,末解卡。实施过程:先倒扣井内剩10根油管;再用二台水泥车一台正冲,一台反打;然后下油管公扣对扣打捞,用高压水龙带正憋压解卡,上提拉力420KN,开。
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3、水力憋压配合解卡技术
发现管柱砂卡、水垢卡或封隔器胶皮卡时立即开泵循环,进行反洗井。如能洗通,即能解卡。如洗不通,从套管用水泥车注入高压,由流体传递压力至被卡部位,给井内的打捞管柱增加举升力,起到辅助解卡的效果,从而实现顺利解卡。
理论计算:套管打压10Mpa,压强传递到卡点位置,如果井筒内充满液体,卡点密封良好没有漏点则卡点上下所受压差为10MPa,所受向上力F为:F≈9.2t。
4、利用“扩、磨、缩”技术
对于井下复杂遇卡落物,常规打捞已不能满足当前需要,我们制定新的打捞工艺,采取由常规打捞到内扩外缩式打捞的转变,利用“扩、磨、缩”工艺技术,提高了井下复杂落物的打捞成功率,提高打捞时效,缩短了占井周期。
扩:对鱼腔内径小的井,不能外捞只能内捞。常见情况为落鱼鱼腔被小落物堵塞或工具从小直径接头处倒出。通过采用高效铣棒对鱼腔进行扩眼,增大鱼腔内径,使内捞工具能顺利进入鱼腔,实施打捞。
缩:落物不能进行内捞,外捞鱼顶外径过大。常见情况为螺杆钻,封隔器和增力装置等大直径工具的打捞。通过采取下高效空心磨鞋对落物外径进行缩径,后下外捞工具进行打捞。
磨:当鱼顶破坏严重,不能采取“扩、缩”工艺,或在采用“扩、缩”工艺后,仍然找不到打捞落物的有效位置,我们采取磨掉落物损坏部位,再下工具打捞。
5、下反扣油管使用液压转盘倒扣技术
大斜度、水平段起管柱遇卡,当使用各种方法不能解卡时,需对管柱进行倒扣作业,由于井内管柱在大斜度井段和水平井段的摩擦力较大,传统倒扣方法,不能有效的把井口扭矩传递到卡点位置,先倒开拐点以上直井段油管,再下入反扣油管带倒扣打捞工具,井口安装液压转盘,增大倒扣扭矩,提升解卡倒扣能力
6、不停泵打捞解卡技术
在打捞工具的侧面加工一个水眼,捞获鱼顶后可继续进行循环洗井,防止在打捞过程中二次砂埋,捞获落物后能够由充足的时间来实现解卡和倒扣施工。该技术成功解决了打捞过程中出现的二次砂埋和循环通道被堵塞问题,杜绝了卡钻事故的发生。
7、177.8mm套管内防砂管柱采用无接箍冲管冲洗环空法解卡技术
在打捞防砂管柱施工中,需要分段套洗、打捞,施工工序多。 采用无接箍冲管冲洗环空法解卡技术,工作原理是:冲管在正冲刺力作用下,冲管笔尖向套管一方倾斜,紧靠套管内壁,环空砂冲起4m左右,居中的防砂管柱在“钟摆力”和“正冲刺力”作用下向相反方向倾斜,继续旋转慢放,将冲管引入油套环空将充填砂冲洗干净,下打捞工具一次将井内管柱一次捞出。
三、新型先进技术现场应用
目前,现场遇到的卡钻类型具体表现在以下几个方面,砂卡、落物卡、套管卡、水泥卡、稠油卡、水垢卡、泥浆卡等。
如义171-X7VF井,该井为压裂井,压裂放喷后起管柱遇卡,利用水泥车反洗井或水力憋压法配合解卡 技术操作方法进行了处理,目前最常用的压裂封隔器是Y531型封隔器。它属自封式封隔器,锚瓦支撑。上提管柱解卡时,当悬重超过原管柱负荷10吨,不再增加悬重。应采用水泥车反洗井,将压裂管柱建立循环通道,保持油压套压一致,释放水力锚达到解卡的目的;当上提管柱不能解卡时,应与水力憋压法配合解卡,利用旋塞阀关闭油管、高压自封密封套管,泵车对套管打压至15至20MPa,给井内的压裂管柱增加举升力13.8 t -18.4t,活动管柱,达到解卡的目的。
参考文献:
[1]《井下作业工》(中国石油天然气集团公司人事服务中心 北京:石油工业出版社 2004年5月)
[2] 吴奇.井下作业工程师手册.石油工业出版社.2002(9)
论文作者:白瑞义,谢滨滨,王永强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2017/12/28
标签:管柱论文; 油管论文; 技术论文; 作业论文; 井下论文; 套管论文; 提拉论文; 《基层建设》2017年第27期论文;