狄正翔, 馮殿閣, 謝威龍, 楊博欽, 齊延云
(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)湛江分公司, 廣東 湛江 524057)
潿洲11-4D 油田位于南海北部灣盆地潿洲島西南方向海域,潿洲11-4D 油田A 平臺是此油田一個4腿導(dǎo)管架無人井口平臺,1986 年投產(chǎn),設(shè)計(jì)使用壽命20 年,已經(jīng)超期服役13 年,平臺15 口井均已無生產(chǎn)能力,于2020 年進(jìn)行棄置作業(yè),其中8 口井是雙管生產(chǎn)管柱。由于管柱生產(chǎn)年限多,本次作業(yè)使用修井機(jī)提升能力有限,雙管封隔器本身特性等原因,沒有一個雙管封隔器解封,都是通過磨銑的方式處理,磨銑磨活雙管封隔器后運(yùn)用公錐打撈的方法撈出封隔器管柱,上述方法在理論和實(shí)踐上都得到了驗(yàn)證通過。
公錐屬于石油打撈工具的一種,是一種專門從油管、鉆桿、套銑管、封隔器、配水器和配產(chǎn)器等有孔落物的內(nèi)孔進(jìn)行造扣打撈的工具[1-3]。
當(dāng)公錐進(jìn)入打撈落物內(nèi)孔之后,加適當(dāng)?shù)你@壓,并轉(zhuǎn)動鉆具,迫使打撈螺紋擠壓吃入落魚內(nèi)壁進(jìn)行造扣。當(dāng)所造之扣能承受一定的拉力和扭矩時,可采取上提或倒扣的辦法將落物全部或部分撈出。
具體操作步驟是,工具下至魚頂上部1~2 m 時,開泵沖洗,并逐步下放工具至魚頂,觀察泵壓變化。如泵壓突然上升,指重表懸重下降,說明公錐進(jìn)入魚腔,可以進(jìn)行造扣打撈。如懸重逐步下降而泵壓并無變化,說明公錐插入魚腔外壁的套管環(huán)形空間,應(yīng)上提鉆柱,然后轉(zhuǎn)動鉆柱,重對魚腔,直至懸重與泵壓有明顯變化(公錐入腔),才能加壓造扣,進(jìn)行打撈。
打撈魚腔暢通,泵壓無明顯變化的落魚時,應(yīng)增加扶正找中或采用引鞋結(jié)構(gòu),以防止造扣位置錯誤,釀成事故。打撈操作時,不允許猛頓魚頂,以防止將魚頂或打撈絲扣頓壞。尤其應(yīng)注意分析判斷造扣位置,切忌在落魚外壁與套管內(nèi)壁的環(huán)形空間造扣,以免造成嚴(yán)重的后果。
雙管可回收液壓封隔器,是一種高性能、液壓式坐封封隔器,可用于生產(chǎn)和注入作業(yè),下入后可以很大限度地提高作業(yè)安全性,并且能夠在井下保持作業(yè)特性。這種封隔器可以作為上部封隔器,再下入底部封隔器為單孔封隔器完井,也可作為串聯(lián)或選擇性串聯(lián)雙完井的上部或中間封隔器,其示意圖如下圖1 所示。雙管封隔器是一個設(shè)計(jì)簡單可靠的工具,非常適合惡劣環(huán)境,高壓氣體井。
通過短管投堵至封隔器下方的坐落接頭內(nèi),短管內(nèi)打壓,催動封隔器的膠皮和卡瓦脹開,實(shí)現(xiàn)坐封。它的作用是用來封隔油套環(huán)空,同時與下方單管封隔器配合實(shí)現(xiàn)層間隔離。在需要更換井下管柱時,直接上提長管管柱即可實(shí)現(xiàn)解封[4-6]。雙管封隔器是打撈處理的難點(diǎn)所在,因此必須詳細(xì)了解它的結(jié)構(gòu)組成以及解封原理,為后續(xù)打撈方案的制定提供準(zhǔn)確依據(jù)。
上提長管解封。緩慢上提長管,剪切長管芯軸底部的剪切環(huán),使它能夠向上滑動,并提起鎖緊螺母擋盤;繼續(xù)上提,導(dǎo)致?lián)醣P銷釘被剪切,同時允許鎖緊螺母擋盤釋放鎖緊螺母,隨著鎖緊螺母的釋放,插座被長管芯軸上的臺肩提起,伸出封隔器頂部,使封隔器膠皮放松。這個動作有兩個作用:一是釋放卡環(huán);二是撞出拉力桿上的鎖緊螺母。此時拉伸桿從插座上斷開。隨著持續(xù)上提長管,長管提拉環(huán)上提上錐體,卡瓦松開,解封封隔器。在封隔器頂部放置有關(guān)鍵釋放系統(tǒng)組件。封隔器頂部到封隔元件和卡瓦的距離在設(shè)計(jì)時減小到最小。當(dāng)封隔器無法解封時,可通過套銑或磨銑將封隔器的坐封機(jī)構(gòu)磨銑掉,再下入合適的打撈工具將其撈出。
雙管封隔器坐封位置為9-5/8”套管,套管內(nèi)徑為220.5 mm,封隔器外徑接近套管內(nèi)徑,無法進(jìn)行外撈。磨銑過后的封隔器,呈現(xiàn)的魚頂是一個圓形面上有兩個對稱的76 mm 內(nèi)徑的圓孔,表面磨銑較平整,但是在封隔器外沿和圓孔外沿會有毛邊和不規(guī)整,內(nèi)孔會掉入磨銑碎屑,碎屑堆積具體情況無法判斷,兩個孔分別在兩側(cè),打撈時是偏心的,如圖2 所示。
應(yīng)對這種魚頂情況,面臨抓牢工具的選則和如何將工具引入偏心的魚頂這兩個大的問題。針對抓撈工具的選擇,在內(nèi)撈時經(jīng)常采用的工具有撈矛和公錐。井下目前有魚頂不規(guī)整、魚腔可能會有碎屑、打撈時偏心等復(fù)雜狀況。相對來說撈矛入魚更深,受力不均矛瓦容易破損,此時選用公錐更能體現(xiàn)優(yōu)勢,公錐是一個整體,一般不存在損壞甚至增加打撈風(fēng)險的情況。將工具引入魚腔方面,因?yàn)楣F需要旋轉(zhuǎn)進(jìn)行造扣打撈和脫手,此時加偏心扶正塊打撈的方法就無法采用了,可以在公錐上面加一個稍有彎度的鉆桿,有了一點(diǎn)點(diǎn)的彎角,再加上旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤讓彎角對到偏心孔的方向就可以引入,然后加鉆壓、旋轉(zhuǎn)管柱造扣,彎曲了一點(diǎn)點(diǎn)的鉆桿并不會對旋轉(zhuǎn)和加壓產(chǎn)生不好的影響。
打撈管柱組合:60~110 mm 正扣反螺紋公錐+3-1/2”短鉆桿+3-1/2”鉆桿(彎)+3-1/2”鉆桿+ 方鉆桿。
打撈管柱組合:60~110 mm 正扣正螺紋公錐+3-1/2”短鉆桿+3-1/2”鉆桿(彎)+安全接頭+3-1/2”鉆桿+方鉆桿。
正扣正螺紋和正扣反螺紋公錐在現(xiàn)場都應(yīng)用過,一般都是用正扣反螺紋的公錐來打撈,當(dāng)封隔器磨到位置之后,有時候并不確定是不是完全磨活了,正扣反螺紋公錐首先確保一定可以脫手,避免再增加打撈難度。即使是磨活了,同樣可以用。但有時候井下會出現(xiàn)一些情況,可能是井眼軌跡的復(fù)雜問題,也可能是魚頂不規(guī)則的問題,造扣之后可以上提一點(diǎn)噸位,但繼續(xù)上提就脫手了,這個時候如果分析得出結(jié)論不是封隔器卡,而是上提噸位不到管柱重量或者摩阻較大,就是說造扣連接強(qiáng)度不夠,此時就可以用正扣正螺紋公錐打撈,當(dāng)然,安全起見,還是要帶一個安全接頭。
此次打撈作業(yè)先采用了正扣反螺紋公錐打撈,由于上提有遇卡情況無法抓牢,因此下入正扣正螺紋公錐,抓撈兩次,第一次起鉆過程中落魚掉落,第二次造扣時增加旋轉(zhuǎn)圈數(shù),增加扭矩,最終成功撈出封隔器,以下為一些打撈時的過程和參數(shù)。
下入雙管封隔器打撈管柱,下壓2T 探魚頂深度2 239.5 m,復(fù)探深度不變。拆甩鉆桿單根,連接水龍頭,方鉆桿,測管柱懸重↑46 t,↓30 t,下壓2 t,探得魚頂深度2 239.5 m;上提管柱至魚頂以上1m,啟動泥漿泵,排量25 m3/h,泵壓2 MPa,在15 r/min 下測正轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)扭矩1.06 kN·m。啟動轉(zhuǎn)盤,緩慢下放管柱,多次嘗試成功引入魚頂,泵壓上漲至3 MPa,保持下壓3~10 t,啟動轉(zhuǎn)盤,正轉(zhuǎn)9 圈造扣打撈,扭矩為2.2~4.5 kN·m,釋放扭矩回7.5 圈,重復(fù)正轉(zhuǎn)造扣;上提至53 t提活管柱,起至1 701.2 m 處遇阻,懸重突降后判斷落魚脫落。
重新下入打撈管柱,鉆桿接單根下入,下鉆到位,下壓2T 探魚頂深度2 239.5 m,復(fù)探深度不變。拆甩鉆桿單根,連接水龍頭,方鉆桿,測管柱懸重↑46 t,↓30 t,下壓2 t,探得魚頂深度2 239.5 m;上提管柱至魚頂以上1 m,啟動泥漿泵,排量25 m3/h,泵壓2MPa,在15 r/min 下測正轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)扭矩1.1 kN·m。啟動轉(zhuǎn)盤,緩慢下放管柱,多次嘗試成功引入魚頂,泵壓上漲至3MPa,保持下壓3~10 t,啟動轉(zhuǎn)盤,正轉(zhuǎn)12 圈造扣打撈,扭矩3.2~5.5 kN·m,釋放扭矩回7 圈,重復(fù)正轉(zhuǎn)造扣;上提至53 t 提活管柱。起鉆起出公錐檢查,撈獲9-5/8"雙管封隔器及以下油管。
雙管封隔器在磨銑后呈現(xiàn)一個圓形面上具有兩個76 mm 油管內(nèi)徑的孔這種樣子,魚頂打撈位置偏心,魚頂可能不規(guī)整,魚腔存在堵死風(fēng)險,在使用公錐加彎鉆桿配合打撈的方法后,成功抓撈,撈出落魚,保證了成功率和安全性,優(yōu)化了作業(yè)時間。