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        水平井、大斜度井打撈工藝研究與應(yīng)用

        2021-08-05 08:26:42
        遼寧化工 2021年7期
        關(guān)鍵詞:工藝水平

        馮 穎

        (大港油田井下作業(yè)公司,天津 300280)

        油田開發(fā)過程中,水平井、大斜度井對提高油田采收率起了很大的作用,但是一旦出現(xiàn)事故后,對其井下事故的處理難度也是很大。大港油田井下作業(yè)公司通過多年對水平井、大斜度井打撈落物的經(jīng)驗(yàn)及對國內(nèi)各油田水平井、大斜度井作業(yè)技術(shù)的調(diào)研,研發(fā)、生產(chǎn)一批適于水平井管類、繩類、小件落物打撈的專用工具。利用彈簧式可退撈矛、減阻扶正器、隨鉆清理撈杯等工具和其配套的工藝技術(shù),解決了對水平井、大斜度井井段打撈落物難的問題,同時(shí)達(dá)到了地質(zhì)生產(chǎn)的要求,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

        1 調(diào)研情況

        在對國內(nèi)油田調(diào)研基礎(chǔ)上,結(jié)合大港油田水平井、大斜度井的實(shí)際情況,完善配套形成了具有大港油田特色的水平井、大斜度井打撈工具系列及一套工藝流程。通過對各種水平井、大斜度井打撈工具的型號、規(guī)格及造成水平井井段井下事故等進(jìn)行研究,研制加工出各類水平井、大斜度井打撈工具和其配套工藝技術(shù)?,F(xiàn)場試驗(yàn)證明,這些工藝的應(yīng)用和工具的研制是行之有效的,并取得了良好的現(xiàn)場效果。

        2 工藝的設(shè)計(jì)與配套工具的使用

        2.1 水平井、大斜度井打撈工藝與彈簧式卡瓦撈矛配套

        常規(guī)打撈工藝技術(shù)配套的工具一般是可退撈矛、公錐、母錐等??赏藫泼墓ぷ髟硎牵嚎恐亓δゲ猎泶驌坡漪~的。如用在水平井井段打撈,打撈牙進(jìn)入魚腔內(nèi),由于不受重力影響作用,有可能造成打撈失敗,因此改進(jìn)了可退撈矛,撈矛牙是通過彈簧彈力的作用,使撈矛爪緊貼撈矛桿錐體,撈矛矛爪處于打撈狀態(tài)。當(dāng)打撈撈矛接觸魚頂時(shí),彈簧處于收縮狀態(tài),撈矛牙進(jìn)入魚腔,由于彈簧彈力的作用使撈矛牙處于打撈的狀態(tài),上提管柱,將落魚緊緊抓住,此時(shí)是不可退的,能上下活動(dòng),也可以倒扣使用。

        操作規(guī)程:可旋轉(zhuǎn)沖洗、加壓打撈,加壓壓力一般為10~20 kN,可以倒扣,能上下活動(dòng)。

        鉆具組合:反扣鉆桿+彈簧卡瓦撈矛。

        2.2 水平井套磨銑工藝與減阻扶正器配套應(yīng)用

        常規(guī)井都可以用轉(zhuǎn)盤實(shí)施套磨銑施工。在水平井、大斜度井井段用轉(zhuǎn)盤同樣可以實(shí)施套磨銑施工,實(shí)踐證明也是可行的。但是在特殊水平井及大斜度井中,由于鉆桿與套管產(chǎn)生的磨阻過大。造成鉆具無法旋轉(zhuǎn),就不能進(jìn)行套磨銑施工,基于上述原因設(shè)計(jì)了減阻扶正器。使用它可以避免在井斜段造成鉆具彎曲,同時(shí)可以減少與鉆具、套管之間的磨檫,解決了套磨銑時(shí)轉(zhuǎn)盤無法旋轉(zhuǎn)的難題。根據(jù)水平井及大斜度井的情況,減租扶正器可以多個(gè)使用[1]。

        操作規(guī)程:下套磨銑鉆具時(shí)應(yīng)控制下放速度,在水平井及大斜度井井段進(jìn)行套磨銑工藝施工時(shí),泵壓根據(jù)井深確定,排量根據(jù)井筒容積確定。在套銑過程中,因使工具經(jīng)常處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),嚴(yán)禁在某一井段長時(shí)間磨削,如果停泵應(yīng)立即上提鉆具(上提距離視套銑對象、鉆屑多少、洗井液黏度及上返速度而定),并上下活動(dòng),直至恢復(fù)循環(huán)。

        鉆具組合:反扣鉆桿(帶減阻扶正器)+套銑筒。

        2.3 水平井隨鉆清理碎屑工藝與隨鉆清理撈杯配套應(yīng)用

        常規(guī)井下入撈杯清理碎屑已是完全可行的。如果單一在水平井及大斜度井井段下入撈杯,由于杯口向上,在水平井段上提時(shí),很容易造成杯口與套銑接箍連接處掛卡,造成卡鉆。基于上述原因設(shè)計(jì)了水平井井段的專用隨鉆撈杯。就是在常規(guī)打撈杯上接一根鉆桿短節(jié),再上接一個(gè)減阻扶正器,外徑尺寸略大于撈杯外徑尺寸1~2 mm。這樣既解決了水平井井段套磨銑隨鉆清理碎屑難的問題,同時(shí)也解決了在水平井段上提時(shí),容易造成杯口與套銑接箍連接處掛卡,造成卡鉆的問題?,F(xiàn)場的實(shí)踐證明是可行的,并取得了很好的效果。

        操作規(guī)程:下鉆具速度應(yīng)控制下放速度,切忌快速下鉆。在水平井及大斜度井井段進(jìn)行隨鉆清理碎屑工藝施工時(shí),鉆壓不能過大。泵壓根據(jù)井深確定,排量根據(jù)井筒容積確定,轉(zhuǎn)速根據(jù)摩阻系數(shù)確定[2-3]。

        鉆具組合:反扣鉆桿(帶減阻扶正器)+撈杯+磨鞋。

        表1 水平井打撈工具的常用型號及在常用套管中的適用范圍

        3 現(xiàn)場應(yīng)用與創(chuàng)效

        例1:X40-6-8H,該井實(shí)施的主要工藝是在水平段套銑打撈電泵,該井是一口高產(chǎn)井,水平段是7〞套管,造成事故的原因是鉆井隊(duì)在其鄰井打撈一口水平井時(shí),由于定向偏差,把西40-68H 井油層套管打穿,造成卡生產(chǎn)管柱。施工要求是解卡、堵漏恢復(fù)生產(chǎn)。上修后,提生產(chǎn)管柱時(shí)卡,爆炸切割后起出被切管柱,再次下磨鞋磨銑魚頂,套銑打撈電泵時(shí),使電泵管柱下移進(jìn)入水平段,在水平段打撈電泵,經(jīng)過現(xiàn)場分析,采用水平井套磨銑工藝技術(shù)并與減阻扶正器配套應(yīng)用。進(jìn)行套磨銑作業(yè)時(shí),采用80 t 架子,清理魚頂上的電纜卡子(包箍卡子)及電纜護(hù)板,清水套銑時(shí),扭矩不是很大,邊套銑邊下移,經(jīng)過多次套磨銑,撈出包箍卡子4 個(gè),電纜1 個(gè),碎屑清理干凈后,最終把電泵管柱全部套銑打撈出來。

        例2:L102-P4 井,該井井內(nèi)有3 個(gè)FXY445-144可撈式橋塞,最上一個(gè)卡層是10#層,深1 738.12 m,下PYC-115B 充填工具,深1 659.41 m,充填循環(huán)防砂后下泵生產(chǎn)。上修打撈防砂管柱,經(jīng)多次打撈,共撈獲出安全接頭、繞絲篩管4 根,短節(jié)1 根,安全接頭處斷,下管176 根底帶Ф73 mm 長桿帶可退撈矛,撈上,活動(dòng)解卡400 kN 時(shí),無效,后轉(zhuǎn)大修。

        篩管及上邊的兩個(gè)橋塞在斜井段都是按一般大修程序完成打撈作業(yè)的,當(dāng)撈至第三個(gè)橋塞時(shí),井深1 955.67 m,井斜69.5°,由于該井上部油層是出砂層,下部油層又是漏層,所以每次沖洗打撈時(shí),魚頂上部都有沉砂,循環(huán)時(shí)漏液4~5 m3,下橋塞撈矛沖洗打撈,撈住后遇卡,活動(dòng)拔脫,起出撈矛,發(fā)現(xiàn)只撈出橋塞的上接頭,經(jīng)多次打撈都無效,且有撈矛牙斷脫落井。

        現(xiàn)場分析后采用水平井隨鉆清理碎屑工藝技術(shù)與隨鉆清理撈杯配套應(yīng)用來套銑魚頂,清理碎物,套銑過程中,魚頂下移進(jìn)入水平段,經(jīng)多次套銑,清理出大量碎物(碎物一部分是隨鉆清理撈杯帶出來的,其余部分由撈出橋塞內(nèi)腔帶出),在水平段完成多次套銑、打撈等工序,最終把全部落物清理干凈。該井成功實(shí)施,所有的工序都是在70°斜井段及90°水平段完成的,為今后在水平井內(nèi)進(jìn)行大修作業(yè)積累了寶貴的理論依據(jù)與現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)。

        圖1 撈出魚頂上部小件碎物

        2013年至今,應(yīng)用彈簧式卡瓦撈矛、減阻扶正器、隨鉆清理撈杯等工具,順利完成了十余口水平井打撈作業(yè)。工藝技術(shù)包括打撈電泵井6 井次,打撈封隔器5 井次,水平段鉆塞3 井次,打撈和工具退出均成功實(shí)施,充分證明該工具的有效性和可靠性。該工藝平均每年可為公司創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益600 萬元,能提高在水平井井段大修作業(yè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)公司修井作業(yè)水平的整體提升。

        4 結(jié)論

        1)將原有的打撈工具進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,例如彈簧式撈矛、減阻扶正器、水平井井段隨鉆撈杯,即解決水平井井段打撈落物難及清理碎物的問題,同時(shí)提高了工具的利用率。

        2)提出了水平井、大斜度井井段旋轉(zhuǎn)沖洗、打撈、套磨銑及隨鉆清理碎物的工藝技術(shù)及操作規(guī)程。

        3)大港油田、冀東油田等十余口水平井井段成功打撈的實(shí)踐應(yīng)用證明,在水平井、大斜度井井段打撈工藝設(shè)計(jì)合理,工具配合得當(dāng),值得推廣。

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