文/李廣輝,濱南采油廠井下作業(yè)大隊

水平井打撈關(guān)鍵技術(shù)與施工應(yīng)用探究

文/李廣輝,濱南采油廠井下作業(yè)大隊

由于水平井井身結(jié)構(gòu)的特殊性,常規(guī)解卡、打撈工具無法滿足水平井解卡、打撈施工的需要。主要因為：(1)由于彎曲段刮碰嚴(yán)重,對所有下井工具都要進(jìn)行防刮碰設(shè)計加工;(2)由于魚頭在水平井中不居中,需要設(shè)計加工專門的導(dǎo)入和收引工具;(3)由于工具在水平井的受力狀態(tài)發(fā)生變化,常規(guī)滑塊式打撈工具失效,需設(shè)計加工其它形式的打撈工具;(4)由于水平井受力復(fù)雜,不但工具需特殊設(shè)計加工,而且工具強(qiáng)度要求高,同時具有保護(hù)套管作用。

卡鉆；水平井；打撈；施工技術(shù)；應(yīng)用

卡鉆其實(shí)就是油水井實(shí)際生產(chǎn)與作業(yè)過程中,由于不合理的操作或者某一因素的影響而導(dǎo)致井下管柱或者井下工具在套管內(nèi)被卡住,按正常懸重負(fù)荷無法正常提出的一種井下故障。修井作業(yè)過程中,常常會發(fā)生卡鉆問題,所以,有效解決卡鉆問題能減少修井費(fèi)用和修井時間,提高修井效率與作業(yè)成功率。

水平井已經(jīng)成為提高單井產(chǎn)量和采收率的有效手段之一,與直井相比,水平井的單井產(chǎn)量明顯大幅上升，油田水平井?dāng)?shù)量也在日益增加,水平井技術(shù)應(yīng)用已取得了較好效果,今后水平井還將日益增多。但相對直井而言,水平井增產(chǎn)工藝、修井工藝技術(shù)仍不成熟,部分項目甚至沒有完全展開。大部分作業(yè)仍采用常規(guī)井修井設(shè)備、管材與工具,由于水平井井身軌跡的特殊性,采用常規(guī)修井機(jī)具施工存在很大的風(fēng)險，特別是井下解卡打撈,在解卡不成功的情況下往往造成井下事故復(fù)雜化。

1 水平井解卡 、打撈工具

目前大位移井如定向井、水平井作業(yè)仍采用常規(guī)井修井設(shè)備、管材與工具,特別是井下解卡打撈,在解卡不成功的情況下往往造成井下事故復(fù)雜化。根據(jù)水平井井身結(jié)構(gòu)的特殊性和解卡打撈的具體要求,在借鑒常規(guī)工具的基礎(chǔ)上開發(fā)了水平井解卡打撈工具,基本滿足了水平井解卡打撈施工的需要。以上方面都對水平井現(xiàn)場施工的成敗都起到重要的作用,因此,對水平井的解卡、打撈工具進(jìn)行了設(shè)計加工。

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2 水平井解卡工藝技術(shù)

(1)水平增力解卡技術(shù)。針對水平井井斜角大、在井口活動管柱能量傳遞效果差、不易解卡的實(shí)際,利用井下打撈增力器把大鉤的垂直拉力轉(zhuǎn)變成水平拉力并具有增力效果,二力共同作用實(shí)現(xiàn)解卡。(2)震擊解卡技術(shù)。針對水平井鉆壓傳遞困難的情況,可采用倒裝鉆具結(jié)構(gòu)或配合下?lián)羝鞴餐饔眠M(jìn)行震擊解卡,或利用連續(xù)油管配合連續(xù)油管震擊器、加速器等管柱進(jìn)行近卡點(diǎn)震擊解卡。適用于管柱掉井后砂卡或小件落物造成的管柱阻卡后的解卡。(3)震擊倒扣解卡技術(shù)。對前2種方法無法解卡的,可利用震擊配合倒扣進(jìn)行解卡。管柱結(jié)構(gòu)和震擊法管柱結(jié)構(gòu)相似,只是打撈工具采用可倒扣打撈工具。由于倒扣時無法準(zhǔn)確掌握中和點(diǎn),倒扣打撈落物長度短,當(dāng)?shù)钩鲆徊糠止苤^卡阻點(diǎn)后,再全部撈出落魚(或配合震擊,再行打撈。

3 水平井打撈工藝技術(shù)

在打撈工藝上主要根據(jù)水平井的特點(diǎn),結(jié)合直井的打撈工藝,處理“魚頂”沉砂、打印、修整“魚頭”、選擇打撈工具、下入打撈管柱打撈、起出管柱。但在具體打撈作業(yè)時與直井打撈不同。(1)打印:通過鉛模護(hù)罩、前端裸露鉛體及整體形狀的合理設(shè)計,具有易于打印、印痕清晰且防刮碰等特點(diǎn),滿足水平井打印的特殊要求。(2)“魚頂”修整:是為減少對套管下部的磨損、破壞,采用扶正機(jī)構(gòu)或采用周邊帶扶正滾珠的磨鞋。為防止普通平底磨鞋不能完全平磨魚頭,采用凹底磨鞋,起到收引且平穩(wěn)的作用。(3)打撈工具的選擇。包括內(nèi)撈和外撈工具。在設(shè)計上,根據(jù)井下落物的不同狀態(tài),研制的工具具有不同的打撈方式;外撈工具設(shè)計特殊的連動機(jī)構(gòu),在撈獲少量落物后無法通過懸重判斷時,可通過該工具的聯(lián)動機(jī)構(gòu)改變水眼數(shù)量,靠地面泵壓來判斷是否撈獲落物;在外型結(jié)構(gòu)上,前端引鞋設(shè)計有內(nèi)外導(dǎo)角,其它外端面無死臺階,便于起下和工具的引入。(4)打撈。引入,筒類打撈工具采用帶內(nèi)外導(dǎo)角的引鞋導(dǎo)引,矛類打撈工具采用合適的一體式引錐引入魚腔內(nèi)。打撈后的判斷,由于鉆具在井下受力復(fù)雜,當(dāng)打撈落物不受卡或輕微受卡且落物相對較少時,很難從懸重上判斷是否撈獲,因此,打撈工具撈獲落物后通過聯(lián)動機(jī)構(gòu)改變打撈工具的水眼個數(shù),在地面通過泵壓來判斷是否撈獲。

4 技術(shù)難題

目前的水平井修井技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對掉入彎曲和水平段內(nèi)的常規(guī)管柱進(jìn)行解卡、打撈處理,但對于水平井分段壓裂管柱的阻卡、解卡還存在一定的難度,下步主要結(jié)合現(xiàn)場情況,對水平井分段壓裂阻卡管柱和故障問題進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)研究和現(xiàn)場試驗。

5 結(jié)束語

導(dǎo)致大位移斜井如水平井修井作業(yè)發(fā)生故障的因素有很多,其中,最為常見的就是卡鉆問題,其不但會造成油井開采工作難以正常有序的運(yùn)行,而且,還使得油井的開采難度進(jìn)一步提升?？ㄣ@原因及預(yù)防措施造成卡鉆的原因多種多樣,主要有沉砂卡鉆、鍵槽卡鉆、井塌卡鉆、壓差卡鉆、縮徑卡鉆、砂橋卡鉆、落物卡鉆及鉆具脫落下頓卡鉆等[1]。此外,地層的構(gòu)造情況、鉆井液性能不良、操作不規(guī)范等都可能造成卡鉆。面對卡鉆事故,我們必須針對具體情況進(jìn)行分析,以便采取有效的措施。本文首先對水平井修井作業(yè)中的卡鉆原因及常見的修井卡鉆類型與解卡方法進(jìn)行了分析,其次,指出了解卡方法在油井修井作業(yè)中的應(yīng)用。

[1]耿書肖,張永青,奚國銀,彭艷香.水平井卡鉆事故處理實(shí)踐及預(yù)防措施探討[J].探礦工程(巖土鉆掘工程).2010(02)

[2]王龍.水平井磨銑打撈技術(shù)研究與應(yīng)用[J].中國石油和化工.2016.(02)