譚俊峰
[摘 要]在油水井修井作業(yè)中卡鉆現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,不僅耽誤油水井正常生產(chǎn),嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成油水井報(bào)廢,給油田造成重大的經(jīng)濟(jì)損失,妥善處理解卡事故顯得尤為重要。文中總結(jié)了井下小修作業(yè)中常見的卡鉆類型,分析了不同類型卡鉆的判斷方法,介紹了常用的解卡工藝,為了提高解卡成功率提供參考。
[關(guān)鍵詞]井下小修作業(yè);卡鉆;類型分析;解卡工藝
中圖分類號(hào):S905 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2018)18-0224-01
前言
在油田長(zhǎng)期生產(chǎn)開發(fā)后,在地層作用、井下工具作用、原油臘作用、礦物結(jié)晶結(jié)垢作用以及地層的出砂等作用下,使得油管在修井時(shí)出現(xiàn)被卡現(xiàn)象,表現(xiàn)為修井時(shí)按照計(jì)算的載荷不能把油管拔出。管柱被卡的原因很多,弄清楚被卡原因有助于采取正確的解卡作業(yè),提高解卡成功率。
1 井下修井作業(yè)中常見卡鉆類型
油水井中的油管柱在套管內(nèi)理論上是可以利用工具使其上提下方或者旋轉(zhuǎn)的,但在某些情況下由于外力作用導(dǎo)致其不能實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動(dòng)的都叫卡鉆。修井作業(yè)中管柱常見卡鉆的型式及成因如下:
(1)封隔器卡。在井下進(jìn)行分層注水或者分層開采時(shí)候,往往需要用封隔器將油層或者水層分開,此時(shí),封隔器座在油套管環(huán)形空間并抱死油管。正常情況下,在修井時(shí)封隔器可以解封,封隔器與油管脫離抱死狀態(tài),但如果封隔器解封過程中出現(xiàn)意外,則往往會(huì)出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象。此時(shí),由于多級(jí)封隔器與管柱之間處于抱死狀態(tài),摩擦阻力非常大,導(dǎo)致上提或者下方管柱時(shí)需要非常大的額外載荷。
(2)蠟卡。一般原油中或多或少都含有石蠟成份,這些石蠟成分隨著原油從地層深處向地表流動(dòng)過程中,隨著溫度的降低,會(huì)逐漸析出,沉寂在井筒壁上,如果周期性的進(jìn)行清蠟作業(yè),不會(huì)造成太大影響。但如果原油中含蠟量過高,或者清蠟不及時(shí),就回造成嚴(yán)重結(jié)蠟,從而造成臘卡。
(3)砂卡。地層下面含有很多大小不一的砂粒,原油中也含有諸多顆粒狀的沙石,這些砂粒隨著地層液流流動(dòng)進(jìn)入井筒內(nèi),在合適的環(huán)境下發(fā)生沉降,如果沒有及時(shí)采取沖砂或者防砂措施和工藝,就會(huì)埋住部分管柱或者井下工具,從而造成砂卡。
(4)落物卡。該種類型的卡鉆主要指的是在井下作業(yè)中,因失誤或者其它原因?qū)е乱恍┳鳂I(yè)工具、地面雜物、裝置零部件等掉入井內(nèi),卡住管柱,導(dǎo)致管柱的上提下放或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)無法正常進(jìn)行。
(5)套管卡。由于增產(chǎn)措施不當(dāng)或其他原因使套管破損變形等,并誤將井下工具下過破損處造成卡鉆。
(6)其它類型的卡鉆。如固井等作業(yè)中,注入的水泥等提前凝固、電泵井中電纜脫落到井底導(dǎo)致管柱被卡等現(xiàn)象
2 卡鉆類型分析
當(dāng)發(fā)生卡鉆時(shí),及時(shí)準(zhǔn)確的分析出卡鉆的原因,有利于采取科學(xué)合理的措施解卡。當(dāng)計(jì)算卡點(diǎn)位于封隔器上方,管柱沒有活動(dòng)的余地,地層容易出砂,且該油井以往有砂卡的歷史記錄時(shí)基本上可判斷屬于砂卡。有時(shí)注水井的吸水能力會(huì)有異常變化,近期洗井時(shí)發(fā)現(xiàn)不通,或者出現(xiàn)增壓泵注水不吸水,配水器相隔封隔器的距離較遠(yuǎn)的情況,大多數(shù)也是砂卡造成的;當(dāng)卡點(diǎn)位置接近井套損壞位置時(shí),井下管柱在原套變位置以下存在大直徑的工具,或者管柱可向下移動(dòng)一段距離,上提到固定位置后卡住,可判斷為套變卡;卡點(diǎn)的位置如果在防頂位置附近,防頂未釋放,撈起管柱伸縮無明顯變化,打防頂時(shí)間過長(zhǎng),同時(shí)地層有輕微的出砂或結(jié)垢現(xiàn)象時(shí),可判斷屬于防頂卡;通常在低壓注水井中,地層不出砂或地層水高度礦物化,或有管柱結(jié)垢歷史的油井、倒扣提出的油管存在嚴(yán)重結(jié)垢現(xiàn)象的多屬于垢卡;當(dāng)計(jì)算卡點(diǎn)的位置與井下封隔器所處的位置比較接近時(shí),且套管確保是完好的,地層也未出砂,油井無砂卡的記錄,或是由封串造成的高含水井可判斷屬于封隔器卡的幾率較大;落物卡通常管柱可下放,上提時(shí)出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象;堵劑卡是由于化堵制劑不吸水,達(dá)不到洗井通井的作用,反而卡住油井的現(xiàn)象。
3 常用解卡工藝
發(fā)生卡鉆時(shí),一般都需要進(jìn)行解卡作業(yè),根據(jù)卡鉆的成因不同,要采取不同的解卡工藝,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較多的方法有震擊解卡、活動(dòng)解卡、套銑解卡、倒扣解卡等。一般來說,需要根據(jù)卡鉆的類型及原因,卡點(diǎn)深度等綜合考慮并分析研究選擇不同的解卡方式。如果一種解卡方法不足以解決問題,還可以采取兩種或兩種以上的解卡方式。
(1)活動(dòng)管柱解卡法?;顒?dòng)管柱解卡主要應(yīng)用物理方法,通過強(qiáng)制管柱的上提、下方或旋轉(zhuǎn)管柱的方法,使得被卡部分出現(xiàn)松動(dòng),反復(fù)幾次后,使被卡部分解除抱死作用,從而達(dá)到解卡的目的。該種解卡方法適用于各種管柱或落物卡鉆?;顒?dòng)管柱解卡原理簡(jiǎn)單,操作方便,成功率較高,在油田生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
(2)震擊解卡法。利用震擊器在卡點(diǎn)附近造成一定頻率的震擊,使被卡管柱和工具解卡。常用的震擊類工具有上擊器、下?lián)羝?、加速器等,適用于落物被砂卡、化學(xué)堵劑卡、物件卡及套管損壞卡。
(3)憋壓反循環(huán)解卡。利用地面高壓作用在套管上向下打一定的壓力,同時(shí)上下活動(dòng)管柱。該方法對(duì)于砂堵及其它雜物堵塞造成的卡鉆比較有效,通過憋壓循環(huán)洗井,使雜物通過洗凈液返回到地面。憋壓時(shí)應(yīng)注意安全,管線連接部分的絲扣、由壬應(yīng)上緊,操作人員應(yīng)在安全地帶,以防管柱斷脫傷人。
(4)沖管解卡。它是靠小直徑(一般是40mm或35mm)的沖管在油管內(nèi)進(jìn)行循環(huán)沖洗,以解除砂堵。最下面的沖管要切口,用于搗松砂堵和防止憋泵,沖管直徑的選擇與油管直徑有關(guān)。從卡鉆的油管內(nèi)下入配套深度小沖管,先將油管內(nèi)的砂子沖洗干凈,在沖管沖出油管鞋一定長(zhǎng)度后停止加深,持續(xù)沖洗同時(shí)用配套的管柱對(duì)扣,邊洗井邊活動(dòng)管柱,使環(huán)空卡鉆的砂子不斷落入井底被循環(huán)洗井的液體攜出地面,達(dá)到解卡的目的
(5)倒扣套銑解卡。先將油管倒至被卡多的砂面位置,再用套銑出油、套環(huán)形空間的砂子,用套一根、倒一根的方法,被卡管柱起出。該方法一般用于卡鉆嚴(yán)重,一般方法不能解除且不能循環(huán)時(shí)來取出井內(nèi)全部或部分鉆具。使轉(zhuǎn)盤倒轉(zhuǎn),倒出被卡鉆具;對(duì)卡點(diǎn)以下的鉆具下套銑筒將鉆具外面的巖屑或落物碎屑等銑掉,然后再倒出鉆具,該方法耗時(shí)較長(zhǎng)、處理工作量較大。
(6)爆炸倒扣、套銑。這是處理卡鉆的一種新倒扣方法。首先測(cè)出卡點(diǎn)位置,然后用電纜將導(dǎo)爆索從鉆具內(nèi)送到卡點(diǎn)以上第一個(gè)接頭處,在導(dǎo)爆索中部對(duì)準(zhǔn)接頭的同時(shí),將鉆具卡點(diǎn)以上的重量全部提起,并給鉆具施加一定的倒扣力矩,點(diǎn)燃爆炸索使其爆炸;導(dǎo)爆索爆炸時(shí)產(chǎn)生劇烈的沖擊波及強(qiáng)大的震動(dòng)力,足以使接頭部分發(fā)生彈性變形,及時(shí)把扣倒開,倒扣后套銑、打撈。
(7)誘噴法解卡。當(dāng)?shù)貙訅毫^高時(shí),可采用靠地層壓力誘發(fā)套管井噴,使部分砂子隨油流帶到地面而解卡。利用此方法時(shí),井口控制器必須靈活、好用,以防造成無控制井噴事故。
(8)順魚側(cè)鉆解卡。當(dāng)出現(xiàn)卡鉆時(shí)提出上部鉆具,重新下一套新的鉆具在落魚處旁邊鉆出一個(gè)新的井眼,然后進(jìn)行連續(xù)洗井或注入解卡劑等對(duì)被卡部位進(jìn)行解卡。
(9)連續(xù)油管熱油沖洗解卡。連續(xù)油管熱油沖洗主要用于井下結(jié)蠟解卡作業(yè),具有作業(yè)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工過程簡(jiǎn)單,且連續(xù)油管技術(shù)有利于保護(hù)油氣層,因此是一種比較好的解堵、解卡技術(shù)。
4 結(jié)束語
修井作業(yè)過程中出現(xiàn)卡鉆的原因多種多樣,對(duì)于經(jīng)常發(fā)生的油井修井卡鉆現(xiàn)象,有必要根據(jù)故障的特點(diǎn)來將卡鉆原因進(jìn)行分類,不同的卡鉆類型應(yīng)總結(jié)出合理的解卡方法,科學(xué)的搭配解卡工藝步驟,設(shè)計(jì)出符合要求的打撈工具,使解卡工藝實(shí)施起來更有效,提高解卡操作的成功率,幫助油井盡快恢復(fù)正常,延長(zhǎng)油井的使用壽命。
參考文獻(xiàn)
[1] 張林強(qiáng).井下卡鉆分析及處理[J].海洋石油,2007,27(3):1-14
[2] 聶海光,王新河.油氣田井下作業(yè)修井工程[M].北京:石油工業(yè)出版社,2002.
[3] 何作云,楊勇.油田修井作業(yè)中解卡方法研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012,33(11):130.