成昱釗 王傲
摘要:本文主要分析了傳統(tǒng)測卡點(diǎn)方法誤差大的原因,以及相關(guān)研究思想和解決方法。并對新測量卡點(diǎn)方法步驟進(jìn)行詳解。以供參考。
關(guān)鍵詞:油田;解卡打撈;卡點(diǎn)測量
中圖分類號(hào):TE35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、傳統(tǒng)測卡點(diǎn)方法誤差太大的原因
修井井況復(fù)雜,井壁與井內(nèi)管柱接觸不連續(xù)。在修井作業(yè)中,由于鉆柱與井壁不規(guī)律的接觸,在旋轉(zhuǎn)作業(yè)中會(huì)產(chǎn)生一定的扭矩;另外,從扭矩模式中也可以看出,上扣過程的扭矩不一樣,預(yù)加的扭矩也不一樣,不能保證所有上扣扭矩一樣大?;谶@兩點(diǎn)原因,在實(shí)際施工過程中,往往產(chǎn)生多點(diǎn)的倒扣的現(xiàn)象。
經(jīng)驗(yàn)公式與傳統(tǒng)處理方法不科學(xué)的原因分析:卡點(diǎn)公式的理論依據(jù)是虎克模型,測量方法是靜態(tài)拉伸法,但靜態(tài)拉伸法適用于有較大形變的固體和常溫下的測量,它的缺點(diǎn)是:①因?yàn)檩d荷大,加載速度慢,含有馳豫過程。所以它不能很真實(shí)地反映出材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。②不能測量材料在不同溫度下的楊氏彈性模量。
1在修井作業(yè)中,常規(guī)測量方法還有以下幾點(diǎn)缺陷:①被測的材料,粗細(xì)均勻,各向同性。修井作業(yè)時(shí)的管柱尺寸不一樣,此點(diǎn)不符合。②材料所受的拉力必須是所有外力。修井作業(yè)時(shí),上提拉力不是所有的外力,還有浮力,重力,管柱與井壁之間的摩擦力等。
二、研究思想與解決方法
既然誤差只有系統(tǒng)誤差和測量誤差兩類,所以決定首選從消除系統(tǒng)誤差方面來著手。
1被測的材料,粗細(xì)均勻,各向同性。修井作業(yè)時(shí)的管柱尺寸不一樣,但基本上所以管柱都為彈性材料,K值雖然不同,但均服從虎克定律,可以用加權(quán)法求出井內(nèi)管柱的K值。
2材料所受的拉力必須是所有外力。修井作業(yè)時(shí),上提拉力不是所有的外力,還有浮力、重力、管柱與井壁之間的摩擦力等。雖然這些外力有些能用微積分進(jìn)行計(jì)算出來,比如浮力、重力,但摩擦力不可能用常規(guī)的方法計(jì)算出來。所以不能從校正理論模型方面來消除此方面的誤差,但在一口井中,在管柱不變、上提拉力、修井液等外因不變的情況下,這些力是不變的??梢酝ㄟ^一定的數(shù)據(jù)分析方法來消除這一方面的誤差。
3不同溫度下的楊氏彈性模量不同,現(xiàn)場無法確定不同溫度下的楊氏彈性模量。在現(xiàn)場作業(yè)過程中,溫度變化范圍往往在80℃之內(nèi),(地梯溫度為2.5℃/百米左右,井深2000米左右的地層溫度為50℃左右)這點(diǎn)溫度對楊氏彈性模量的影響不大,材料還是處理彈性形變范圍內(nèi),服從虎克定律。
綜上所述,可以通過擬合變形的卡點(diǎn)公式卡L/K=λ/P=B,得到一個(gè)精確度很高的結(jié)果。
三、新測量卡點(diǎn)方法步驟
綜合分析系統(tǒng)誤差和測量誤差的原因,得出新的測量方法,步驟如下:①檢查井架、繃?yán)K、地錨、游動(dòng)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)等部位是否完好,指重表是否靈活好用。②將吊卡扣在最后一根下井管柱上。掛上吊環(huán)。③選定一上測量間隔(如30KN)。上提管柱至第一間隔點(diǎn),在與防噴器法蘭上平面平齊位置的油管上做第一個(gè)標(biāo)記,作為A點(diǎn);④上提管柱至下一個(gè)間隔點(diǎn),在與防噴器法蘭上平面平齊位置的油管上做標(biāo)記,作為B點(diǎn)。⑤用鋼板尺測量標(biāo)記A與B之間的距離,記為λ1;重復(fù)步驟3-5,直到管柱彈性范圍內(nèi)。⑥計(jì)算λ0=(λ1+λ2+……+λn)/n;⑦用Oirgin軟件曲線擬合伸長量λ與拉力P,得出曲線方程(曲線為一條不過原點(diǎn),斜率為正數(shù)的直線)。⑧將卡點(diǎn)公式變形一下得到:L/K=λ/P=B(B為擬后出的直線的系數(shù))查工程手冊,得出K值,代入上述公式即可得到卡點(diǎn)深度)
四、效果檢查
在吉林油田某井中檢查新方法的實(shí)用性。精確度達(dá)99.67%以上。下圖以實(shí)際曲線擬合圖。新方法不僅從系統(tǒng)誤差和測量誤差兩方面都進(jìn)行了很大程度上的消除,并且得到以幾下點(diǎn)新的認(rèn)識(shí)。
1通過對測量卡點(diǎn)方法的創(chuàng)新,證明從消除系統(tǒng)誤差和測量誤差兩方面入手的話,能大幅度的提高精確度。
2在擬合出來的曲線中,當(dāng)伸長量為零時(shí),拉力不為零,這個(gè)里是井內(nèi)其他外力的綜合體現(xiàn)。在修井作業(yè)過程中,摩擦力的大力對造扣、倒扣作業(yè)有著舉足輕重的作用,通過本方法第一次測量出了摩擦力的大小,算是一個(gè)突破。
3上提負(fù)荷不用比井內(nèi)管柱懸重大,甚至可以用壓縮管柱的辦法來求卡點(diǎn)。這就允許在一些特殊的井況中,擴(kuò)大了測量范圍,防止上提拉力過大而造成撥脫的情況產(chǎn)生。
五、結(jié)論
1在擬合出來的曲線中,當(dāng)伸長量為零時(shí),拉力不為零,這個(gè)里是井內(nèi)其他外力的綜合體現(xiàn)。在修井作業(yè)過程中,摩擦力的大力對造扣、倒扣作業(yè)有著舉足輕重的作用,通過本方法第一次測量出了摩擦力的大小,算是一個(gè)突破。
2上提負(fù)荷不用比井內(nèi)管柱懸重大,甚至可以用壓縮管柱的辦法來求卡點(diǎn)。這就允許在一些特殊的井況中,擴(kuò)大了測量范圍,防止上提拉力過大而造成撥脫的情況產(chǎn)生。
參考文獻(xiàn)
[1]胡博仲.油水井大修工藝技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998.