鄒先雄, 石孝志, 董守濤
(1川慶鉆探工程有限公司井下作業(yè)公司 2中石化勝利石油工程有限公司井下作業(yè)公司)
與打撈常規(guī)井下工具落魚相比,打撈連續(xù)油管存在以下特點(diǎn)和難題:①落魚長度大、體積大,二次落井風(fēng)險(xiǎn)高;②魚頭位置不確定性大,魚頭可動(dòng);③魚頭不規(guī)則,難以提前準(zhǔn)備類似丟手配套打撈專用工具;④需要在井口對(duì)接連續(xù)油管,井控風(fēng)險(xiǎn)高。針對(duì)上述特點(diǎn)和難題,制定針對(duì)性的打撈方案及工藝措施,高效、安全地打撈出連續(xù)油管落魚具有重要意義[1-2]。
為了防止事故復(fù)雜化,打撈過程中嚴(yán)格控制下鉆噸位,防止下部油管擠壓堆積。撈獲后,盡量活動(dòng)解卡,嚴(yán)禁轉(zhuǎn)動(dòng)連續(xù)油管,防止連續(xù)油管扭曲變形。若解卡無效,條件許可的情況下,投球打壓,從下部丟手處丟手,起出上部連續(xù)油管,避免在水平段打撈連續(xù)油管作業(yè)。若條件不允許,直接拉斷連續(xù)油管,起出后再次進(jìn)行連續(xù)油管打撈。優(yōu)先考慮使用連續(xù)油管作業(yè)機(jī)打撈,連續(xù)油管管柱無法解卡、丟手無效或井口帶壓井單流閥失效,應(yīng)實(shí)施壓井后再使用修井機(jī)打撈。
打撈作業(yè)工藝流程主要可分為探魚頭、打鉛印、撈連續(xù)油管落魚、起落魚等步驟,根據(jù)井況及打撈難易程度不同,如打鉛印等部分步驟可省略,詳細(xì)工藝流程如圖1所示。
(1)探魚頭。 連接鉆桿,連續(xù)下探魚頭3次。
(2)打鉛印。 根據(jù)鉛印分析魚頭情況,若需要,使用螺桿馬達(dá)帶磨鞋修復(fù)魚頭。
(3)撈連續(xù)油管落魚。 使用打撈筒打撈連續(xù)油管,優(yōu)選打撈筒引鞋外徑及打撈范圍,緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)撥魚入筒。
(4)試提。 過提5 t,確認(rèn)是否撈穩(wěn)。
(5)上提連續(xù)油管出鉆臺(tái)面或井口,打卡子。 上提落魚,在連續(xù)油管出鉆臺(tái)或井口后,選擇本體未變形位置打2組連續(xù)油管卡子??ㄗ哟蚶魏螅瑢⒖ㄗ幼诘蹩ㄉ?。
(6)活動(dòng)解卡。 確認(rèn)卡子打牢后,繼續(xù)上提,活動(dòng)解卡。
(7)切割連續(xù)油管。若活動(dòng)無效,手動(dòng)切割卡子以上連續(xù)油管,卸掉打撈筒。連接連續(xù)油管連接器,并備好變扣接頭與防噴單根。
圖1 打撈連續(xù)油管落魚作業(yè)工藝流程圖
(8)投球丟手,起連續(xù)油管。從下部丟手接頭處脫開連續(xù)油管,提出20 m,坐于井口。若連續(xù)油管無變形,從注入頭下部將連續(xù)油管穿入夾持器用連續(xù)油管作業(yè)機(jī)起出。若連續(xù)油管變形嚴(yán)重,用連續(xù)油管切割器逐段切割起出。若連續(xù)油管變形嚴(yán)重,丟手球無法投入,或者投球不能到位,采用穿越打撈方式打撈。若連續(xù)油管打撈后無法拉伸到鉆臺(tái)或井口,則采用過油管打撈方式。
(9)撈液壓丟手下部工具。在確認(rèn)連續(xù)油管打撈干凈后,下入可退式卡瓦撈筒,打撈下部工具。打撈管柱帶雙向震擊器,活動(dòng)解卡。若無法解卡,退出撈筒,下入鉆桿、馬達(dá)、套銑筒工具串。套松卡點(diǎn)后,下推工具到人工井底,再次下入可退式卡瓦撈筒打撈,打撈管柱帶雙向震擊器。
4.1 撈出連續(xù)油管不變形
當(dāng)打撈連續(xù)油管提出鉆臺(tái)面后,穩(wěn)著連續(xù)油管不動(dòng),在起出井口連續(xù)油管較圓部分,打兩組連續(xù)油管卡子。將連續(xù)油管輕墩在鉆桿吊卡上,確定連續(xù)油管卡子穩(wěn)定后,切斷連續(xù)油管,取走打撈工具。吊裝注入頭,下穿5 m長連續(xù)油管1根,上提注入頭,用環(huán)壓接頭連接連續(xù)油管。注入頭夾緊連續(xù)油管短接,用吊車上提短接上部,確認(rèn)連接牢固后,上提連續(xù)油管至連續(xù)油管卡子處,拆除卡子,起出連續(xù)油管。
4.2 撈出連續(xù)油管嚴(yán)重變形
當(dāng)打撈連續(xù)油管提出鉆臺(tái)面后,穩(wěn)著連續(xù)油管不動(dòng)。若發(fā)現(xiàn)提出鉆臺(tái)面連續(xù)油管嚴(yán)重變形,無法打卡子,用鐵棒連接連續(xù)油管后用卡子卡住連續(xù)油管。上提連續(xù)油管,在鉆臺(tái)面再用同樣的辦法卡住連續(xù)油管,每次打2個(gè)卡子。切斷連續(xù)油管,再上提連續(xù)油管,直到連續(xù)油管有外徑完好油管為止。使用連續(xù)油管不變形方法,起出連續(xù)油管。
5.1 工具組合
磨銑魚頭工具為:加長引鞋+卡瓦撈筒+加長筒+螺桿馬達(dá)+?73 mm鉆桿。打撈連續(xù)油管落魚工具為:滑塊式卡瓦撈筒+加長筒+ ?88.9 mm油管。打撈丟手后落魚工具為可退式打撈筒+丟手+?73 mm鉆桿1根+雙向震擊器+?73 mm鉆桿。其中,打撈筒是關(guān)鍵工具。其可退式卡瓦及帶套銑功能加長引鞋內(nèi)部結(jié)構(gòu),如圖2、圖3所示。
圖2 滑塊式打撈筒可退式卡瓦內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
圖3 帶套銑功能加長引鞋內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
5.2 輔助工具及設(shè)備
除上述工具外,還應(yīng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量、合適規(guī)格連續(xù)油管環(huán)壓接頭、套銑鞋、凹底及平底磨鞋、鉛印、母錐等工具,以及連續(xù)油管割刀、焊機(jī)及焊條、鐵鋸弓及鋸條、連續(xù)油管設(shè)備、修井機(jī)及鉆桿、鉆鋌、油管、打鼠洞用裝備等裝置及設(shè)備。
打撈連續(xù)油管工藝在川渝地區(qū)油氣田累計(jì)應(yīng)用12口井,打撈成功率100%,取得了良好的應(yīng)用效果。工藝應(yīng)用以四川W1井為例予以說明。
W1井是一口頁巖氣評(píng)價(jià)水平井,垂深1 550 m,人工井底2 750 m,A點(diǎn)井深1 744 m,水平段1 006 m,最大井斜井深2 036.47 m、斜度89.56°、方位43.51°,井底閉合距1 557.87 m,閉合方位43.09°,139.7 mm套管,套管壁厚9.17 mm。
采用復(fù)合橋塞結(jié)合水力噴砂射孔分12段壓裂。連續(xù)油管帶噴砂射孔工具及復(fù)合橋塞一趟管柱進(jìn)行分簇噴砂射孔并封堵分段,然后進(jìn)行套管壓裂,最后下入鉆磨工具鉆除所有橋塞,投產(chǎn)。噴砂射孔及橋塞一趟下入管柱為?44.5 mm連續(xù)油管×3 500 m+?73 mm外卡瓦接頭×0.52 m+?73 mm雙瓣式背壓閥×0.46 m+?73 mm液壓丟手×0.73 m+?88.9 mm定位器×0.4 m +?77.7 mm旋轉(zhuǎn)接頭×0.31 m+?88.9 mm噴射工具×0.78 m+?77.7 mm旋轉(zhuǎn)接頭×0.31 m+?96.8 mm坐放工具×0.82 m+?107.7 mm適配器×0.44 m+?107.7 mm機(jī)械橋塞×0.43 m=5.2 m。
第一段壓裂完成后,連續(xù)油管帶水力噴砂射孔工具及復(fù)合橋塞一趟鉆下至第二目標(biāo)層段,坐封復(fù)合橋塞于2 649 m,上提連續(xù)油管至井深2 644 m,橋塞試壓至50 MPa合格。對(duì)第二段進(jìn)行射孔前上提連續(xù)油管,發(fā)現(xiàn)連續(xù)油管遇卡嚴(yán)重,反復(fù)活動(dòng)連續(xù)油管,緩慢上提連續(xù)油管至2 520 m,最大遇卡噸位16 t,從套管加壓5 MPa,油套壓同步起壓,油管破裂后反復(fù)上下活動(dòng)連續(xù)油管,在2 535 m懸重由11 022 kg上升至13 500 kg后,迅速降為0 kg,連續(xù)油管斷裂落井。初步分析結(jié)論為:連續(xù)油管魚頭呈不規(guī)則橢圓形,外徑約37~65 mm。由于受重力影響,魚頭可能會(huì)下滑200~400 m,貼向套管一側(cè)。井筒內(nèi)液體為為清水,液面為井口。
2.1 工具
磨銑魚頭工具:?98.5 mm加長引鞋×0.52 m+?85.8 mm打撈筒×0.38 m +?85.8 mm加長筒×1.01 m+?73 mm變扣接頭×0.32 m+?73 mm雙公變扣接頭×0.45 m+?73 mm螺桿馬達(dá)×3.2 m+?73 mm變扣接頭×0.28 m+?114.3 mm變扣接頭×0.30 m+?114.3 mm變扣接頭×1.03 m+?114.3 mm鉆桿。
打撈工具:?116 mm 滑塊式卡瓦撈筒+ ?116 mm 加長筒+ ?116 mm 變扣接頭+ ?88.9 mm EUE×δ6.45 mm油管。
準(zhǔn)備?114 mm(打撈內(nèi)徑37~55 mm)卡瓦撈筒帶引鞋2套,?114 mm鍋底磨鞋2個(gè),?114 mm鉛印1個(gè),?114 mm母錐(打撈內(nèi)徑37~55 m),?98.4 mm震擊器,?73 mm EUE油管3根、壁厚5.51 mm。?116 mm 滑塊式卡瓦撈筒帶引鞋1套,打撈范圍?42.5 mm~?65 mm。?73 mm馬達(dá)、上下雙作用震擊器、丟手工具,?98.5 mm打撈筒、震擊加速器,?44.5 mm連續(xù)油管連接器、?116.8 mm套銑鞋及變扣接頭,?70 mm母錐、打撈范圍?38 mm~?52 mm,?70 mm卡瓦撈筒、打撈范圍?42 mm~?65 mm,?73 mm平底磨鞋,各1~2套。?44.5 mm連續(xù)油管卡子8副,鉆桿吊卡2只,?44.5 mm環(huán)壓接頭8個(gè)(帶密封圈)。
2.2 輔助設(shè)備
連續(xù)油管割刀1副,焊機(jī)1臺(tái),鐵鋸弓2付,連續(xù)油管設(shè)備1套。鉆具采用?73 mm鉆桿2 700 m,?88.9 mm鉆鋌6根,76.2 mm方鉆桿1根,打鼠洞用裝備一套,?177.8 mm套管(鼠洞管)12 m,?88.9 mm EUE×δ6.45 mm×2 700 m油管、?73 mm EUE公×?88.9 mm EUE。
2.3 打撈作業(yè)過程
2.3.1 探魚頂
①使用工具串?116 mm 滑塊式卡瓦撈筒+ ?116 mm 加長筒+ ?116 mm 變扣接頭+ ?88.9 mm EUE×δ6.45 mm油管入井探魚頭3次。上提工具串出井口,查看打撈筒卡瓦片及筒壁無明顯痕跡。計(jì)算魚頭位置:2.76 m工具串長+9.41 m第一根鉆桿長+1.75 m第二根鉆桿方入+2.84 m補(bǔ)差=16.76 m;②安裝好工具串后重新下入,下不過第一次遇阻位置,人工旋轉(zhuǎn)將油管轉(zhuǎn)過遇阻位置,下過0.1 m后又遇阻。預(yù)測(cè)可能是套管變形,上提油管及工具串出井口,接通井規(guī)通井。通井到遇阻位置,確定套管沒有變形,遇阻位置是魚頭位置;③重新接打撈工具入井,撈筒安裝3片卡瓦,下入至遇阻位置后,人工旋轉(zhuǎn),加懸重下壓,無法繼續(xù)下入,起出查看引鞋內(nèi)壁,有魚頭進(jìn)入痕跡;④撈筒帶4片卡瓦再次下入,下到遇阻位置,難有進(jìn)尺。上提工具出井口,可以看見魚頭進(jìn)入撈筒痕跡。測(cè)量進(jìn)入深度20 cm,撈筒內(nèi)徑70 mm,加長筒內(nèi)徑70 mm。分析原因:魚頭進(jìn)入撈筒卡瓦深度不夠,上提拉不緊。
2.3.2 打鉛印
①下?114 mm鉛印+?117 mm通井規(guī)+ ?88.9 mm EUE×δ6.45 mm油管,探魚頭形狀;②起出,查看鉛印痕跡為不規(guī)則橢圓狀魚頭形狀。
2.3.3 修整魚頭
下魚頭修整工具串入井,修整魚頭,進(jìn)尺0.41 m。起出工具串,查看銑鞋內(nèi)部情況,正常。
2.3.4 打撈連續(xù)油管落魚
①撈筒安裝6個(gè)卡瓦片,接打撈工具入井,再次打撈;②下過遇阻位置0.9m,上提抓住連續(xù)油管,上提最大噸位12~13t;③打撈筒將連續(xù)油管拉出鉆臺(tái)面,用卡瓦坐在井口。割斷連續(xù)油管,測(cè)量斷口內(nèi)徑,投?19mm鋼球,用帶密封圈環(huán)壓接頭連接連續(xù)油管斷口及700型泵注管線,加壓到18MPa,井底工具串丟手。
2.3.5 起連續(xù)油管落魚
拆除連續(xù)油管斷口上部泵注管線,插5 m長連續(xù)油管至注入頭,吊至斷口上部,用環(huán)壓接頭連接斷口及連續(xù)油管段,利用吊車及注入頭將連續(xù)油管起出注入頭,拆下5 m長連續(xù)油管段,連接滾筒上連續(xù)油管與斷口,利用滾筒正常起出落井連續(xù)油管。
(1)合理周全的打撈工藝方案設(shè)計(jì)和充足的工具準(zhǔn)備是高效成功打撈的重要保證。
(2)打撈作業(yè)工具是關(guān)鍵,施工指揮是核心。合適有效的工具可大大提高成功率和效率,正確高效的施工指揮可確保方案和措施正確、有效。
(3)由于井下情況不明,打撈作業(yè)過程中應(yīng)小心謹(jǐn)慎、耐心分析、穩(wěn)扎穩(wěn)打、逐步推進(jìn),力求避免新的事故發(fā)生或?qū)F(xiàn)有事故復(fù)雜化。
(4)打撈作業(yè)過程中,應(yīng)嚴(yán)格防止落物入井,避免使打撈變得更復(fù)雜。
(5)連續(xù)油管落井井況多樣、復(fù)雜程度不一,具體打撈方案應(yīng)根據(jù)情況針對(duì)性設(shè)計(jì)。連續(xù)油管管柱無法解卡、丟手無效,井口帶壓井單流閥失效,應(yīng)實(shí)施壓井后,再使用修井機(jī)打撈。
(6)使用修井機(jī)打撈,相對(duì)于用連續(xù)油管打撈有如下優(yōu)點(diǎn):①大通徑的防噴器系統(tǒng),有利于井控;②有轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng),可以轉(zhuǎn)動(dòng)打撈,提高打撈的成功系數(shù)。同時(shí),若工具提不出, 還可以轉(zhuǎn)動(dòng)退出打撈工具,采取更安全的措施;③強(qiáng)大的提升系統(tǒng),解卡或破斷連續(xù)油管拉力更大,安全系數(shù)高;④強(qiáng)大的鉆井液循環(huán)系統(tǒng),可以更好的循環(huán)清洗碎屑和循環(huán)壓井。但也存在動(dòng)員設(shè)備多,人員多,成本高,效率不高等顯著缺點(diǎn)。