湛江南海西部石油合众近海建设有限公司 524057
摘要：随着油田生产年限的增加，地质油藏复杂等原因，井下作业需要应用新的工艺才能满足现场的作业需求。本文探讨了一些在湛江井下作业过程中遇到的问题，提供解决的思路，及采用新工艺解决问题的办法，为在今后的作业过程中遇到问题提供借鉴。
关键词：井下作业，油管挂，封隔器，PACKOFF
井下作业是海上油气田生产过程中重要的一个环节，井下作业为在生产油气田的增产稳产做出了巨大的贡献。随着湛江海域新油气田的不断投产及老油田生产年限的不断增加，井下作业朝着复杂化，多样化发展。井下作业要求时效性高，陆地的准备要充分，海上的作业要高效，安全。在作业前的技术准备阶段，有时根据油藏地质的要求，施工的需要，或生产成本的考虑，要对现有的设备设施实施改造，或采用新的工艺方法，这对工程技术人员提出了很高的要求。在井下作业的实施中，一些小小的技术创新，新工艺在现场的应用，往往能够带来巨大的经济效益。
一．文昌油田油管挂穿越改造
1.问题的提出
文昌13-1,2油田根据ODP的要求，只要求压力等级3000PSI的采油树。投产时采油树是FMC,3000PSI,通径4-1/16”的井口，没有清蜡阀，地面安全阀没有剪切功能。电泵井电缆在油管挂穿越时采用的是BIW穿越。BIW由三部分组成，中部穿越部分通过和油管挂电缆穿越口的螺纹连接，通过密封圈和油管挂密封。BIW的上部和下部连接电缆通过坐插锁紧式连接。BIW价格昂贵，连接耐压性高，一般用于5000PSI或10000PSI的井口穿越。文昌13-1,2油田采油树只有3000PSI的压力，配备这样高性能的穿越显得大材小用，而且大大的提高了作业的成本。迫切需要对现有的工艺进行改造，节约成本，减低作业费用。
2.油管挂结构及穿越改造解决思路
图一FMC油管挂图纸。从图纸我们可以看出，油管挂在电缆穿越孔中有内部螺纹。BIW的中部穿越器就是通过这个螺纹和油管挂上紧的。在湛江海域中，W11-4油田和新文昌的部分采油树是3000PSI的井口，这些井口的电缆穿越有两部分，分别在油管挂和采油树，采用两个半环铁块和胶皮交替使用密封电缆。从这个思路出发，我们加工了一个中间堵头，堵头的外部结构和BIW中部穿越相同，采用密封圈的形式密封。堵头的内部采用中空结构，底部有一个缩径环，借鉴3000PSI采油树的穿越模式，采用铁块和胶皮的模式。经过改造后的穿越器成功的应用在WC13-1，2油田现场，完全符合现场的安全要求，为井下作业节约了购买BIW的大量成本。
图一FMC油管挂图纸
二．丢手工具的改进
在油井作业中，丢手管柱是一种常见的管柱类型。为了隔开各个油层，避免层间的干扰，在电泵管柱下常常会设计有丢手管柱。丢手工具一般有两部分组成，喇叭口和送入取出工具。喇叭口上部呈喇叭形状，下部连接管柱串。随着套管的不同而有不同规格的喇叭口，如用于7”套管和9-5/8”套管的喇叭口等。送入取出工具用于送入和取出丢手管柱串。
1.问题的提出
丢手C-GUIDE管柱在湛江海域的首次应用在W11-4油田。当时使用的是BAKER的C-GUIDE丢手工具。C-GUIDE的特点是送入和取出工具都用同一个工具。C-GUIDE的喇叭口内部配有J型槽，送入取出工具在工具底部各180度的位置有一个凸出的圆环。在送入时，销钉安装在喇叭口和送入工具突出的圆环上，用于固定送入工具和喇叭口。通过打压切断销钉脱手。回收时两个外凸通过喇叭口的J型槽，入槽后旋转上提取出管柱。
在实际的生产过程中，在取出丢手管柱的时候，由于C-GUIDE的设计缺陷，个别井口井斜的原因，在送入工具到达喇叭口位置时，送入工具的两个凸起被套管壁磨平了，导致送入工具进入喇叭口J型槽后无法上提管柱。该井的丢手管柱最后是靠用捞矛提出。
2.改进丢手工具的思路及办法
从以上的分析可以看出，C-GUIDE在丢手管柱下入不深或几乎是垂直井的情况下可以得到好的应用，但在其他油田如W12-1，井斜，井深的情况下不能得到很好的应用。C-GUIDE应用的失败在于设计的原因。一：送入和取出工具一体。二：送入取出工具中两个凸起的圆环在入井碰到井斜的情况下会被磨掉。
分析到失败的原因也就找到了解决问题的对策。新改进的工具必须要避免出现以上的两个结构。经过对比，研究，各个井下工具厂家提供的资料，决定采用HALLIBURTON的T-GUIDE丢手工具。图二T-GUIDE喇叭口。该工具由送入工具，取出工具和喇叭口三部分组成。喇叭口下部有ACME内螺纹扣型，用于和送入，取出工具啮合。送入工具在在送入状态下，经过安装剪切销钉，使得送入工具的ACME扣型突出能和喇叭口的ACME扣型啮合。在管柱达到设计位置后，可以通过打压切断剪切销钉或转动使两个工具的ACME脱扣。取出工具下部有ACME扣，由于ACME扣是梯形扣，螺纹较粗，避免了T-GUIDE送入工具在入井中被磨平的风险。
图二T-GUIDE喇叭口
工具的改进往往是在现场的应用中发现问题，然后再根据问题解决问题的。T-GUIDE在油田现场得到了很好的应用，如在W12-1A,B细分层系管柱中得到了很好的应用，在老文昌和新文昌的防砂管柱串中也得到了大量的应用。
三．电泵封隔器电缆穿越的改进
1.问题的提出
电泵封隔器用于井下有潜油电泵的井口，电泵封隔器一个管道用于井液的流动通道，另一个管道用于穿越电缆。在湛江海域个别双电泵的井口中，电泵封隔器会有两个管道用于穿越电缆。在一般的井下工艺中，穿越封隔器的电缆采用传统的PACKOFF密封电缆。PACKOFF的密封采用半环的铁块和胶皮交替使用，穿过PACKOFF的电缆需剥掉铠皮，用细砂纸打磨电缆最外层的胶皮，使电缆和PACKOFF的胶皮密封，做好胶皮后试压500PSI。这种密封的方式有如下缺点：
（1）由于采用了胶皮密封，耐压等级较低。如果封隔器上下压差较大，压力很容易突破胶皮，造成密封失效。
（2）整盘电缆在PACKOFF穿越处处于薄弱状态。由于在安装的过程中，需要剥除PACKOFF段的铠皮，并用细砂纸打磨电缆最外层的胶皮，电缆在PACKOFF段属于薄弱段。
（3）加大了施工的工作量。在安装PACKOFF前，需要计算封隔器到井口还需要多少米的电缆，在甲板面上预留出足够长的电缆后，切断电缆，切断后的电缆需从PACKOFF中穿出，这时往往需要动员在班的全体修井人员共同穿越，耗时耗力。
2.电缆穿越的改进
基于以上的分析，特别是第一点缺点，原工艺使用的PACKOFF在上下压差较大的井况下，有安全隐患。经过对比，分析，决定采用BAKER的封隔器电缆穿越。图三BAKER封隔器电缆穿越。
图三BAKER封隔器电缆穿越
从图上我们可以看出，该穿越由三部分组成。穿越接头，用于和封隔器电缆穿越口连接；上部电缆接头通过穿越接头，螺纹锁紧，密封圈密封，下部电缆接头和上部电缆接头坐插连接。该穿越器上下可耐压差5000PSI，很好的解决了PACKOFF的不足。该工艺成功的应用在新文昌等油田的修井作业中。
结论：随着油田生产年限的增加，井下作业的难度也越来越大。井下工作人员要与时俱进，不能墨守成规，在作业的技术准备阶段，需要“胆大心细”，胆大并不是盲目前行，而是要认真分析研究各种新的工艺，博采众长，在看请看准的情况下应用各种新的工艺。心细，是要确确实实摸透摸清现有的各种工具性能，知己知彼，在透彻掌握性能的基础上才能把新的工艺成功的应用在现场。技术人员需要在作业中不断的积累经验，应用新工艺和新技术，保障井下作业的顺利完成。
参考文献：
1.戴焕栋，陈铜台 海上油气田完井手册 石油工业出版社.1998
2.廖谟圣.海洋石油开发.中国石化出版社, 2006
3.李为民.石油化工概论（第3版）.中国石化出版社有限公司.2013
论文作者:郭豫平
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/28
标签：作业论文; 管柱论文; 喇叭口论文; 电缆论文; 工具论文; 井下论文; 油管论文; 《防护工程》2017年第29期论文;