【摘要】本文針對大位移井修井過程中存在管柱摩阻大、下入困難等技術(shù)難題,從降摩技術(shù)和工具分析出發(fā),計(jì)算分析了采用降摩技術(shù)后管柱摩阻變化情況,給出了具體的計(jì)算結(jié)果,為海上大位移井施工設(shè)計(jì)提供很好的技術(shù)指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】大位移井;修井;打撈技術(shù);管柱;摩阻
定向井、水平井、大位移井統(tǒng)稱為復(fù)雜井。復(fù)雜井井下故障的處理一直是大修作業(yè)的難點(diǎn),針對井下具體情況各種大修技術(shù)也在不斷進(jìn)步。國內(nèi)外關(guān)于大位移井大修的文獻(xiàn)、事例比較少,通過對水平井的大修技術(shù)進(jìn)行分析總結(jié),特別是減阻降扭工藝技術(shù),提升應(yīng)用到大位移井大修作業(yè)中,保證施工的順利完成。
1、復(fù)雜井大修技術(shù)難點(diǎn)
(1)定向井、水平井、大位移井內(nèi)管柱貼近井壁低邊,“鐘擺力”獲得平衡。長井段“砂床”中的管柱,受“鐘擺力”和摩擦面積大的雙重作用,更易形成卡鉆。
(2)油層砂粒更易進(jìn)入井筒,形成長井段的“砂床”,嚴(yán)重時砂堵井眼。
(3)水平段中起下鉆具容易發(fā)生卡鉆,需保證洗井液循環(huán)解卡的條件,大力解卡容易造成問題復(fù)雜化。
(4)摩擦阻力。在定向井、水平井、大位移井中起下鉆柱所產(chǎn)生的摩擦阻力,隨井斜角增加而增大。
(5)粘附卡鉆。管柱與套管靜止接觸時,且不循環(huán)洗井液易發(fā)生粘附卡鉆。
(6)定向井、水平井、大位移井由于造斜段的作用,井口的上提力和旋轉(zhuǎn)扭矩?zé)o法有效地傳遞到井下水平段,因此在直井中普遍采用的大力上提、活動解卡、套銑、磨銑等打撈工藝技術(shù)在定向井、水平井、大位移井中實(shí)施困難。
(7)一般直井防砂管柱長度只有十幾米至幾十米,而水平井水平防砂管柱比較長,一般為百米以上,有的甚至長達(dá)300m 。在直井內(nèi)打撈幾十米長的防砂管柱已經(jīng)是比較困難了。
(8)套銑作業(yè)相對比較復(fù)雜,且風(fēng)險很大,尤其是修井作業(yè)的設(shè)備能力限制,修井機(jī)提升能力較小,泥漿泵排量不足,套銑是一項(xiàng)風(fēng)險很大的作業(yè),套銑中操作不甚甚至?xí)霈F(xiàn)卡鉆的惡性事故。
2、上部管柱打撈技術(shù)應(yīng)用分析
2.1 上部管柱結(jié)構(gòu)組成
某A9井是一口常規(guī)定向井,當(dāng)前落魚現(xiàn)狀:魚頭深度為1539.01m,魚頂為139.7mm,17# N80 BTC油管,內(nèi)徑124.3mm,已開裂。落魚管串:3.27m 139.7mm油管+19根139.7mm油管+滑套及封隔器總成+3根139.7mm油管+Y-tool+電潛泵總成。從基礎(chǔ)資料對上部管柱的分析可以得出,上部管柱主要為電泵+RDH封隔器+油管,主要井下工具(從上到下):油管掛、安全閥控制管線、井下安全閥、RDH封隔器、電潛泵機(jī)組。
2.2 上部管柱打撈技術(shù)難點(diǎn)
根據(jù)在A9鄰井已修井的情況,總結(jié)了上部管柱打撈可能存在的難點(diǎn):
①井況復(fù)雜,落物太多。
②油管腐蝕變形,使通井、切割、打撈都存在相當(dāng)大困難使工期延長。
③出砂嚴(yán)重,環(huán)空有大量的砂子,被砂埋的油管很長,通徑切割時沖洗出了大量的砂子。
④油管腐蝕、硬卡、砂卡疊加作用,造成作業(yè)更加復(fù)雜。
⑤若封隔器頂部有大量落物存在,將影響封隔器的解封,并大量增加套銑趟數(shù)與時效。
⑥套銑后,由于封隔器孔眼偏心,增加了打撈的難度,使打撈的風(fēng)險增加,可能出現(xiàn)撈矛矛瓦掉落的情況。
⑦由于打撈或生產(chǎn)管柱本身存在井下落物,若落物掉入封隔器孔眼,并由此不能進(jìn)行內(nèi)撈。
⑧若心軸與電泵脫落,會增加打撈風(fēng)險與次數(shù)。
2.3 上部管柱打撈技術(shù)方案
針對常關(guān)井低效井上部生產(chǎn)管柱打撈的難點(diǎn),在打撈方式上要采用多種方法,包括拔、拉、震擊、扭、割、套銑等;打撈工具上,包括撈筒、撈矛、母錐(正扣正螺紋、正扣反螺紋)、公錐、割刀、外鉤(活動外鉤、死外鉤)、內(nèi)鉤、老虎嘴、開窗銑鞋等。其中,在大位移井打撈過程中,常常不能有效地將落物打撈出來,需要及時退出打撈工具,推薦使用可退式打撈工具,如遼河油田中應(yīng)用比較好的液壓可退式撈矛。
對于打撈電泵的處理原則是“以撈為主,銑磨為輔,撈磨結(jié)合,解體處理”。對于套損卡阻,在機(jī)泵組以上處理干凈后,打撈無效時,可鉆磨少許部分機(jī)泵 (注意只是少許部分),為修整套損部位創(chuàng)造必要條件。以上綜合措施無效或效果不明顯時,最后采取銑磨鉆方法,將機(jī)泵組磨銑掉。
綜合A9鄰井已修井的經(jīng)驗(yàn)、各井的基本情況以及對于大位移井大修的調(diào)研情況,推薦了西江油田群常關(guān)井低效井上部管柱打撈方案。具體打撈作業(yè)程序根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況而定,打撈工程師負(fù)責(zé)打撈作業(yè)程序的制定和操作。
打撈上部管柱的基本思路:壓井→拆采油樹,安裝立管、防噴器組→解封RDH分割器→起油管掛,剪斷電纜及控制管線→起上部管柱(油管+電潛泵+井下安全閥等)。
在打撈工具的選擇上,建議選擇適用于大位移井、水平井的專用打撈工具,如可退式打撈工具,避免在打撈過程中造成井下情況更加復(fù)雜。
在打撈管柱的設(shè)計(jì)上,建議采用增力器和震擊器配合工作,最大限度保證打撈的成功率,防止卡鉆事故。同時,建議采用減扭阻器安裝在管柱上,可以減少管柱在上提和下放過程中的摩阻。
3、結(jié)論
大位移井修井過程中存在管柱摩阻大、粘附卡鉆、下入困難、出砂嚴(yán)重等技術(shù)難題,通過對技術(shù)難點(diǎn)的深入剖析,從降摩技術(shù)和打撈工具優(yōu)選分析出發(fā),對海上某大位移的修井打撈技術(shù)方案進(jìn)行了推薦,取得了較好的作業(yè)效果,為海上大位移井施工設(shè)計(jì)提供了很好的技術(shù)指導(dǎo)。
作者簡介:
許慶華,男,高級工程師,1988畢業(yè)于石油大學(xué)(華東)礦場機(jī)械專業(yè),長期從事海洋油氣生產(chǎn)方面的管理及研究工作,現(xiàn)為中海石油(中國)有限公司深圳分公司生產(chǎn)部經(jīng)理。