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        油田井下作業(yè)常見事故的預防與處理

        2019-09-10 19:50:24王傲成昱釗鄧忠東
        石油研究 2019年2期
        關鍵詞:井下作業(yè)處理事故

        王傲 成昱釗 鄧忠東

        摘要:油田井下作業(yè)施工,往往因為人為因素,會造成各種井下事故,大致分為: 工藝技術事故:如井噴;井下卡鉆事故:有砂卡、水泥凝固卡鉆、井下落物卡鉆、套變卡、工具變形卡、稠油卡、高凝油卡等;井下落物事故。本文對井下作業(yè)施工過程中的事故預防與處理作為簡單解析。

        關鍵詞:井下作業(yè);事故;處理

        一、事故類型

        1. 砂卡

        1) 什么叫砂卡

        在油水井生產(chǎn)或作業(yè)過程中,由于地層砂或工程用砂埋住部分管柱,使管柱不能提出井口,這種現(xiàn)象叫砂卡。

        2) 砂卡處理

        砂卡處理常用的方法有以下5種:

        (1)活動管柱解卡

        在管柱負荷允許的范圍內(nèi)上提管柱,當上提負荷大于砂子在環(huán)形空間的摩擦阻力時,油管開始上移達到解卡的目的。

        (2)套銑倒扣法解卡

        當活動解卡無效時,采用套銑與倒扣反復交替進行的方法,將砂卡管柱全部撈出。

        (3)震擊解卡

        在打撈工具的上部接一個開式上擊器,撈住落魚后上提,上擊器會在瞬間產(chǎn)生一個很大的向上的沖擊力,解除砂卡。

        (4)憋壓法解卡

        在對油管施加一定上提負荷的同時,從油管內(nèi)注入高壓液體,沖開尾管環(huán)空的砂子達到解卡的目的。

        (5)內(nèi)沖管解卡

        在油管內(nèi)下入小直徑的內(nèi)沖管或軟油管,開泵后,在油管內(nèi)形成循環(huán)。將砂子沖出達到解卡目的。

        3)砂卡的預防

        (1) 生產(chǎn)管柱下入深度要適當。

        (2) 注水井放壓要控制,特別是套管放壓。

        (3) 沖砂施工:

        ①水泥車要保持一定排量,換單根要快,沖至設計深度后要徹底循環(huán)洗井,待砂子返出后,再停泵起管柱。

        ②不得帶大直徑工具探砂面,且加壓不得超過10 kN。

        ③不能用大直徑工具沖砂。

        ④在深井或大直徑套管內(nèi)沖砂時,可采用正、反沖砂法或泡沫沖砂等工藝。

        (4) 打撈作業(yè)施工前要徹底沖洗魚頂,特別是撈封隔器時必須在砂子全部返出地面后才能進行打撈,撈獲后要邊沖洗邊上提,待負荷正常后再卸管線。

        (5) 填砂施工尾管深度應距預計砂面有足夠的距離。

        2. 井下落物

        1) 井下落物的類型

        (1) 管類落物;

        (2) 桿類落物;

        (3) 繩類落物;

        (4) 小件落物。

        2) 井下落物的危害

        (1) 堵塞油層,影響油井正常生產(chǎn)。

        (2) 縮短沉砂口袋,增加油井維修次數(shù)。

        (3) 妨礙增產(chǎn)措施的進行。

        (4) 易造成卡管柱事故。

        (5) 造成油井側(cè)鉆甚至報廢。

        3) 井下落物的預防

        (1) 施工前摸清套管完好情況,避免盲目下入大直徑工具而發(fā)生卡鉆事故。

        (2) 完井管柱尾管和封隔器深度要適當,減少因砂卡造成的井下落物。

        (3) 下井工具要完好,避免因工具損壞和部件散落而造成井下落物。

        (4) 下井管柱各部要上緊,避免因管柱松脫造成的井下落物。

        (5) 起下作業(yè)施工時,井口應裝自封封井器。井口操作臺上不得擺放與起下作業(yè)無關的小物件,避免因操作不慎造成小物件落井。

        (6) 測井、射孔等施工作業(yè)時,操作手要精力集中,控制好儀器、工具的下放和上提速度,避免因遇阻、遇卡,造成儀器、工具落井和電纜落井事故。

        4) 井下落物的處理

        (1) 井下落物的處理方法:

        ① 撈出落物:下各種打撈工具將落物整體或分段撈出。

        ② 磨銑落物:下磨銑工具把落物磨銑掉。

        (2) 打撈管類落物的工具:

        滑塊撈矛、可退式撈矛、卡瓦打撈筒、開窗撈筒、公錐、母錐等。

        (3)打撈桿類落物的工具:

        卡瓦打撈筒、活頁撈筒、三球打撈器、外鉤等。

        (4)打撈繩類落物的工具:

        內(nèi)鉤、外鉤、老虎嘴等。

        (5)打撈小件落物的工具:

        強磁打撈器、一把抓、反循環(huán)打撈籃等。

        (6) 磨、套銑工具:

        平底磨鞋、凹底磨鞋、領眼磨鞋、梨形磨鞋、內(nèi)齒銑鞋、外齒銑鞋、裙邊銑鞋及套銑筒等。

        二、修井作業(yè)常用磨、套銑工具

        銑、磨、鉆類工具是修井施工中應用較廣泛的常規(guī)工具??捎糜谔幚磔^復雜的卡埋事故井、復雜落物井、嚴重套損井的修整魚頭、銑磨環(huán)空等等,并可單獨作為銑、磨、鉆工藝工具進行施工,如鉆銑水泥塞、銑磨橋塞等。

        1.磨鞋類

        按其形狀和功能的不同分為:平底磨鞋、凹底磨鞋、領眼磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、內(nèi)齒銑鞋、外齒銑鞋、裙邊銑鞋。現(xiàn)以平底磨鞋為例介紹磨鞋。

        1) 平底磨鞋的用途

        平底磨鞋是用底面所堆焊的YD合金或耐磨材料去磨研井下落物的工具。

        2) 平底磨鞋的結(jié)構(gòu):

        平底磨鞋由磨鞋本體及所堆焊的YD合金或其它耐磨材料組成,見圖4-21。磨鞋本體由兩段圓柱體組成。小圓柱上部是鉆桿螺紋,同鉆柱相連;大圓柱體底面和側(cè)面有過水槽,在底面過水槽間焊滿YD合金或其它耐磨材料。磨鞋體從上至下有水眼,水眼可做成直通式和旁通式兩種。

        3)平底磨鞋的工作原理

        平底磨鞋以其底面上YD合金和耐磨材料在鉆壓的作用下,吃入并磨碎落物,隨循環(huán)洗井液帶出地面。

        4)平底磨鞋的技術規(guī)范

        5)磨銑工藝

        在對井下各種不同落物磨銑施工時,除了對磨鞋、銑鞋的結(jié)構(gòu)、形狀幾何尺寸等有一定的要求外,在磨銑施工中對井下磨銑情況的掌握與判斷,使用的工藝參數(shù)選擇以及各種技術措施的配合,也非常重要。

        (1)對磨屑的辨認

        磨銑施工時,磨屑返出井口有片狀、絲狀、砂粒狀等。當井下落物為穩(wěn)定落魚,材料含碳量較高時,其磨屑為長絲狀,最大厚度為0.5~0.8mm,長度可達70mm左右。當出現(xiàn)的磨屑呈頭發(fā)絲狀時,說明鉆壓小,應當增加鉆壓。

        當磨銑含碳量較低的落魚時,出現(xiàn)的磨屑為長度較短的絲條狀,長度在30~50mm左右。有時由于局部擠壓研磨作用也出現(xiàn)長鱗片狀磨屑。如果在磨銑中磨屑大量呈現(xiàn)鱗片狀或鐵末,說明參數(shù)不合理或者磨鞋已磨損嚴重,需要更換新的磨鞋。

        注意在磨銑施工時,如洗井排量不夠,環(huán)形空間流速低于或等于較大的磨屑的沉降速度,則較大的磨屑在井筒中懸浮,地面收集到的磨屑實際是假象,因而應根據(jù)排量等因素綜合判斷。

        (6)對井下不穩(wěn)定落魚的磨銑方法

        當井下落魚處于不穩(wěn)定的可變位置狀態(tài)時,在磨銑中落物會轉(zhuǎn)動、滑動或者跟隨磨鞋一起作圓周運動,這將降低磨銑效果。因而應采取一定措施,使落物于某一段時間內(nèi)暫時處于固定狀態(tài),以便磨銑。

        ① 確定鉆壓的零點(鉆具的懸重位置是磨銑工具剛離開落魚的位置),然后在方鉆桿上做好標記。

        ② 上提方鉆桿1~2m。

        ③ 向下溜鉆。當方鉆桿標記離轉(zhuǎn)盤面0.4~0.5m時突然猛剎車,使鉆具因下落慣性產(chǎn)生伸長,沖擊井底落物,使落物頓緊壓實。

        ④ 上提鉆具,轉(zhuǎn)動一定角度再進行沖頓。如此進行3~4次,即可繼續(xù)進行磨銑。

        ⑤ 要防止金屬碎塊卡在磨鞋一邊不動。

        ⑥ 防止讓平底磨鞋在落魚上停留時間過長,要不斷將磨鞋提起,邊轉(zhuǎn)動邊下放到落魚上,以使改變磨鞋與落魚的接觸位置,保證均勻磨銑。

        ⑦ 在磨銑鑄鐵橋塞時,磨鞋直徑要比橋塞直徑小3~4mm。

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