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        連續(xù)油管水力機(jī)械切割在大斜度井段卡鉆中的應(yīng)用

        2017-03-06 15:03:32謝序暉渤海鉆探工程有限公司第五鉆井工程分公司河北河間062465
        化工管理 2017年32期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械

        謝序暉(渤海鉆探工程有限公司第五鉆井工程分公司,河北 河間 062465)

        連續(xù)油管水力機(jī)械切割在大斜度井段卡鉆中的應(yīng)用

        謝序暉(渤海鉆探工程有限公司第五鉆井工程分公司,河北 河間 062465)

        大斜度井段、水平井水平段卡鉆的處理是目前國(guó)內(nèi)鉆井需要解決和攻克的一個(gè)技術(shù)難題,連續(xù)油管水力機(jī)械切割技術(shù)克服了常規(guī)電纜爆炸松不能將松扣儀器下到大斜度或水平段,無(wú)法對(duì)大斜度井段進(jìn)行松扣和繼續(xù)處理的局限,為大斜度井段卡鉆提供了新的處理方法,切割成功率高。連續(xù)油管水力機(jī)械切割技術(shù)在吉23H 1井水平段卡鉆中的成功切割斷遇阻鉆具,將上部鉆具起出,切割斷面規(guī)整,為大斜度井段處理卡鉆積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

        連續(xù)油管;水力機(jī)械切割;大斜度井;吉23H 1;卡鉆

        連續(xù)油管水力機(jī)械切割是利用連續(xù)油管固有的強(qiáng)度和柔性,通過(guò)連續(xù)油管注入頭的推力將攜帶水力機(jī)械割刀、高速馬達(dá)、水力錨等內(nèi)切割工具輸送到管柱預(yù)定的切割位置,再用高壓泵注設(shè)備從連續(xù)油管泵入介質(zhì),使高速馬達(dá)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)水力機(jī)械割刀高速旋轉(zhuǎn),達(dá)到將管柱切割斷的目的。

        1 水力機(jī)械切割系列工具

        1.1 水力機(jī)械割刀

        水力機(jī)械割刀通常由上接頭、彈簧、本體、刀片部件、活塞、噴嘴等零件組成。作業(yè)時(shí),高壓泵注設(shè)備將高壓液體泵入水力割刀內(nèi),高壓液體通過(guò)活塞內(nèi)的噴嘴產(chǎn)生壓力降,推動(dòng)活塞壓縮彈簧使活塞桿下行,活塞桿下端推動(dòng)三個(gè)割刀片向外張開(kāi)與被切管壁接觸,張開(kāi)的三個(gè)割刀片隨同切割鉆具順時(shí)針旋轉(zhuǎn),三個(gè)割刀片周向同時(shí)切割,直到將被切管割斷,切割完畢,停泵,壓差消失,刀片在彈簧作用下收回。

        1.2 馬達(dá)

        高壓泵注設(shè)備從連續(xù)油管泵入介質(zhì),使高速馬達(dá)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn),為水力機(jī)械割刀提供高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)力,馬達(dá)轉(zhuǎn)速可達(dá)200-600轉(zhuǎn)/min,為割刀提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。

        1.3 水力錨

        水力錨為彈簧式結(jié)構(gòu),液壓?jiǎn)?dòng),機(jī)械鎖定,能承受軸向力和扭力,可以向上錨定。

        1.4 管串結(jié)構(gòu)

        連續(xù)油管切割工具串由以下幾個(gè)部分組成,水力機(jī)械割刀+馬達(dá)+水力錨+液壓扶正器+萬(wàn)能釋放接頭(液壓丟手)+回壓閥+連續(xù)油管接頭。

        2 連續(xù)油管水力機(jī)械切割施工程序、步驟以及注意事項(xiàng)

        2.1 施工程序

        通過(guò)連續(xù)油管注入頭的推力將攜帶水力機(jī)械割刀工具管串輸送到管柱預(yù)定的切割位置,利用高壓泵注設(shè)備泵注較小的壓力進(jìn)行水力錨的錨定和扶正切割工具串,通過(guò)地面高壓泵注設(shè)備從連續(xù)油管泵入介質(zhì),使馬達(dá)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn),同時(shí)切割刀片撐開(kāi)旋轉(zhuǎn)切割管柱,直至將管柱切割斷。

        2.2 施工步驟

        (1)在地面連接好所有設(shè)備,包括連續(xù)油管注入頭、防噴器、地面泵車,并進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。

        (2)井口投鋼球?qū)B續(xù)油管進(jìn)行通徑,對(duì)預(yù)計(jì)切割位置以上的鉆具水眼通徑。

        (3)在井口對(duì)切割工具串進(jìn)行水力試驗(yàn),井口試驗(yàn)合格后方可下入。

        (4)連續(xù)油管輸送切割工具串至預(yù)定的切割位置,輸送割刀時(shí)注意控制下放速度和遇阻情況,防止割刀在下放過(guò)程損壞,切割位置的選擇要避開(kāi)接箍和管柱加厚部位。

        (5)用高壓泵車從連續(xù)油管注入一定的清水,把連續(xù)油管以及切割工具串錨定在管柱中。

        (6)逐步增加泵注排量至切割排量,切割管柱,最大泵注壓力控制在40Mpa左右。

        (7)切割后停泵緩慢降低泵壓,直至為零,起出連續(xù)油管和切割工具串。

        (8)拆除工具串以及連續(xù)油管設(shè)備。

        (9)通過(guò)上提管柱,施加扭矩等措施,把切割的管柱拔、擰斷,將上部鉆具起出。

        3 連續(xù)油管水力機(jī)械切割在吉23H 1井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況

        3.1 吉23H1井基本情況

        吉23H1井是一口三開(kāi)三維水平井,設(shè)計(jì)井深3942m,技術(shù)套管下深1794.42m,造斜點(diǎn)2410m,3397m入窗,入窗點(diǎn)井斜84度。該井正常鉆進(jìn)至3879.2m,頂驅(qū)蹩停,上提遇卡,發(fā)生卡鉆。鉆頭位置3879.2m,井斜86.89度,位移705.95m,水平段長(zhǎng)482.2m。

        3.2 事故前期處理

        發(fā)生卡鉆后,開(kāi)泵循環(huán)正常,在一定的懸重范圍內(nèi)上下活動(dòng)鉆具,間斷性施加扭矩,期間隨鉆震擊器累計(jì)震擊56次,沒(méi)有解卡。泡解卡劑23m3,泡解卡劑期間采取上下活動(dòng)鉆具,隨鉆震擊器震擊,施加扭矩等措施,沒(méi)有解卡。

        3.3 連續(xù)油管水力機(jī)械切割

        3.3.1切割前準(zhǔn)備

        連續(xù)油管和水力切割工具連接好,對(duì)鉆具水眼進(jìn)行通徑。井口連接好切割工具串,使用高壓泵車開(kāi)泵對(duì)水力割刀(割刀理論最大切割外徑為156mm)、馬達(dá)、錨定器、膨脹扶正器進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)正常后下連續(xù)油管和切割工具串,采用遇阻上提法校核切割井深,將切割工具放置在切割位置3719m。

        3.3.2水力切割

        高壓泵車泵入150L/min排量的清水錨定工具串,再逐步提升至切割排量250L/min,切割時(shí)泵壓29MPa,切割正常,30min后,壓力下降至25MPa,判斷鉆具已經(jīng)割出切口,又切割5min,逐步降低施工排量直至泵壓下降為零,控制拉力緩慢上提連續(xù)油管,將切割工具提離切割位置,起出連續(xù)油管以及切割工具串。

        3.3.3切割后的處理

        施加扭矩35KN.m,鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)正常。起出被切割斷的鉆桿,實(shí)際切割位置為3723.16m,與理論切割位置3719m相差4.16m。檢查切割斷面,切割斷面平整,鉆桿本體70%部分完全割斷,本體30%的部分切割深度達(dá)壁厚的1/2。

        連續(xù)油管水力機(jī)械切割技術(shù)在吉23H1井水平段卡鉆中應(yīng)用,成功的將水平段139.7mm鉆桿本體切割斷,切割斷面規(guī)整,為該井后續(xù)的處理創(chuàng)造了好的條件,為今后大斜度井段卡鉆的處理積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

        4 結(jié)語(yǔ)

        連續(xù)油管強(qiáng)度高、柔性好、連續(xù)起下、可帶壓作業(yè),能安全快速的將切割工具輸送到大斜度井段;連續(xù)油管水力機(jī)械切割技術(shù)在水平井段施工時(shí),由于受切割工具自重的影響,會(huì)發(fā)生偏心切割的情況,導(dǎo)致管柱上部不能完全切割斷,需要通過(guò)上提或者施加扭矩將管柱拔斷;連續(xù)油管水力機(jī)械切割,切割斷面規(guī)則,為水平井、大斜度井在大斜度井段卡鉆處理提供了新的處理手段,該切割方法安全、可靠。

        謝序暉(1984-),男,2006年畢業(yè)于西安石油大學(xué),工程師,河北省河間市,第五鉆井工程分公司機(jī)關(guān)。

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