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        修井作業(yè)配套技術(shù)研究與應(yīng)用

        2021-09-10 08:40:27李曉斌王新柱
        關(guān)鍵詞:修井作業(yè)解卡研究與應(yīng)用

        李曉斌 王新柱

        摘要:受井斜大、生產(chǎn)井段長(zhǎng)等因素影響,H區(qū)塊水平井、側(cè)鉆井作業(yè)過程中存在摩阻大、拉力、扭矩、鉆壓傳遞損失大以及遇卡不易退出等技術(shù)難題,增加修井難度,為此開展井下作業(yè)配套技術(shù)研究,包括大斜度井震擊解卡作業(yè)技術(shù)、大斜度井倒扣打撈作業(yè)技術(shù)和水力破碎沖砂一體化工藝技術(shù)等,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用46井次,節(jié)約創(chuàng)效170萬(wàn)元,低油價(jià)下實(shí)現(xiàn)降本增效目的,可為同行提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

        關(guān)鍵詞:修井作業(yè) ?配套技術(shù) ?解卡 ?打撈 ?研究與應(yīng)用

        1.概況

        H區(qū)塊為復(fù)雜斷塊稀油油藏,構(gòu)造形態(tài)為5條主斷層圍成的斷背斜構(gòu)造,儲(chǔ)層受構(gòu)造-巖性雙重控制,主要采用水平井、側(cè)鉆井開發(fā),實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)量有效控制。但由于水平井、側(cè)鉆井存在井斜大、生產(chǎn)井段長(zhǎng)等特點(diǎn),施工作業(yè)過程中存在摩阻大、拉力、扭矩、鉆壓傳遞損失大以及遇卡不易退出等技術(shù)難題,增加修井作業(yè)難度,解卡、打撈工作量逐年增多(圖1),常規(guī)井下工具難以滿足修井要求,需要開展適合水平井、側(cè)鉆井的井下作業(yè)配套技術(shù)。

        2.井下配套技術(shù)研究

        2.1大斜度井震擊解卡作業(yè)技術(shù)

        (1)技術(shù)原理

        將打撈工具、震擊器依次連接下入井內(nèi),當(dāng)打撈工具抓住被卡落物魚頂后,上提管柱,震擊器開始伸長(zhǎng),壓縮內(nèi)部液壓油,儲(chǔ)存彈性勢(shì)能,當(dāng)?shù)竭_(dá)工作行程后,將彈性勢(shì)能突然釋放,瞬間產(chǎn)生向上沖擊力,對(duì)被卡落物實(shí)施上擊解卡。

        (2)技術(shù)用途

        大斜度井震擊解卡作業(yè)技術(shù)主要用于大斜度井水平段卡管柱后的解卡作業(yè),解決常規(guī)解卡鉆柱有效載荷損失大、成功率低、作業(yè)成本及風(fēng)險(xiǎn)高等問題,安全系數(shù)高,能大幅提高解卡成功率。

        (3)工具組成

        整套技術(shù)工具主要由液壓加速器、超級(jí)震擊器和安全接頭組成,其中液壓加速器可增加震擊效果2-3倍,緩沖設(shè)備震擊,超級(jí)震擊器可以重復(fù)使用,多次震擊,震擊瞬間相當(dāng)于80~100噸提拉力,直接作用于落魚。

        ①液壓加速器

        在斜度較大的井眼中,井壁的摩擦阻力會(huì)減弱震擊器的震擊作用,使用液壓加速器則可以加強(qiáng)震擊器的震擊功能,同時(shí)也可以克服鉆柱伸長(zhǎng)不足的弊端,使震擊器能產(chǎn)生強(qiáng)大的震擊力。另外液壓加速器可以減弱對(duì)地面設(shè)備的沖擊作用,保障施工安全。

        ②超級(jí)震擊器

        超級(jí)震擊器主要應(yīng)用液壓工作原理,通過錐體在壓力體內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)壓縮液體和鉆具被提拉貯存能量,當(dāng)管柱上提到釋放點(diǎn)后,瞬間向上產(chǎn)生巨大解卡力,實(shí)現(xiàn)解卡功能,可以多次連續(xù)震擊,提高解卡有效載荷,實(shí)現(xiàn)大斜度井管柱解卡。

        2.2大斜度井倒扣打撈作業(yè)技術(shù)

        (1)技術(shù)用途

        該技術(shù)主要應(yīng)用于大斜度井(水平井、側(cè)鉆井),解決因井斜段長(zhǎng)、摩擦阻力大造成井下落物打印不準(zhǔn)確、倒扣、打撈作業(yè)難度加大等問題,縮短作業(yè)周期,提高油井生產(chǎn)時(shí)率。

        (2)工具組成

        整套工具由井口鉆桿倒扣裝置、同向和逆向大扭矩減速倒扣器、液壓鉛印、減阻扶正器等組成,各工具用途和特點(diǎn)如下:

        ①井口鉆桿倒扣裝置

        該工具的外、中、內(nèi)方柱結(jié)構(gòu)可坐在大方瓦內(nèi),通過大方瓦的轉(zhuǎn)動(dòng)而把扭矩傳遞給倒扣裝置,然后再傳遞給鉆桿,提高解卡、倒扣實(shí)效和成功率。

        ②同向.逆向大扭矩減速倒扣器

        該工具主要用于解決大斜度井倒扣作業(yè)時(shí),由于井身結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的摩阻增加,倒扣管柱有效負(fù)荷降低、倒扣成功率低的問題。同向.逆向大扭矩減速倒扣器采用了諧波齒輪減速機(jī)構(gòu),與原來(lái)的行星齒輪減速結(jié)構(gòu)相比,傳動(dòng)比更低,傳遞扭矩更大,降速傳動(dòng)比可達(dá)18:1~40:1 ,特別適用大斜度井的井下事故倒扣處理,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆桿扣型選擇同向或逆向倒扣器。

        ③液壓鉛印

        液壓鉛印主要用于精確核實(shí)大斜度井井下落物狀態(tài),該工具在地面投球打壓時(shí),鉛印伸出對(duì)魚頂進(jìn)行打印,上提及下放管柱過程中鉛印在彈簧力作用下收回,始終在保護(hù)套中,避免井壁對(duì)鉛模的二次破壞,可以精準(zhǔn)判斷井下狀況。

        ④減阻扶正器

        減阻扶正器主要配合其他工具完成大斜度井解卡、倒扣、打撈等作業(yè),可使鉆桿在井下套管內(nèi)上下移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)時(shí),大幅度降低磨阻,減小鉆柱接頭的磨損,維持鉆柱作業(yè)能力,實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)鉆柱及套管的使用壽命目的。

        2.3水力破碎沖砂一體化工藝技術(shù)

        (1)技術(shù)用途

        水力破碎沖砂一體化工藝技術(shù)主要解決壓裂井沖砂作業(yè)遇到砂橋和砂面膠結(jié)時(shí),進(jìn)尺困難的問題。

        (2)工具組成

        整套工具由上接頭、單流閥、旋轉(zhuǎn)總成、空心刮刀等組成,可實(shí)現(xiàn)正破碎、反沖砂一體化功能,有效節(jié)約沖砂進(jìn)尺困難造成的磨銑作業(yè)費(fèi)用。

        (3)工作流程

        正循環(huán)破碎狀態(tài):高壓水由上部進(jìn)入,由于中心管上部有單流閥,高壓水只能流經(jīng)旋轉(zhuǎn)總成內(nèi)腔,沖擊上面的葉片產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩,葉片帶動(dòng)中心管在傳動(dòng)總成上旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)空心刮刀旋轉(zhuǎn),刮刀對(duì)砂面破碎鉆進(jìn)。

        反循環(huán)沖砂狀態(tài):液體攜砂后流經(jīng)中心管,頂開上部凡爾球,進(jìn)入油管由井口返出,因定子與旋轉(zhuǎn)總成內(nèi)腔下部有單流總成,所以反循環(huán)時(shí)攜砂液只能流經(jīng)中心管內(nèi)腔。

        3應(yīng)用效果

        在上述技術(shù)對(duì)策指導(dǎo)下,2020年以來(lái)共實(shí)施大斜度井震擊解卡作業(yè)技術(shù)6井次,累節(jié)省修井工期18天,應(yīng)用實(shí)施大斜度井倒扣打撈作業(yè)技術(shù)20井次,應(yīng)用水力破碎沖砂一體化工藝技術(shù)20井次,節(jié)約創(chuàng)效170萬(wàn)元,低油價(jià)下實(shí)現(xiàn)降本增效目的。

        4結(jié)論

        (1)水平井、側(cè)鉆井井斜大、生產(chǎn)井段長(zhǎng),增加修井作業(yè)難度,解卡和打撈工作量增多。

        (2)開展井下作業(yè)配套技術(shù)研究,包括大斜度井震擊解卡作業(yè)技術(shù)、大斜度井倒扣打撈作業(yè)技術(shù)和水力破碎沖砂一體化工藝技術(shù)等,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果較好。

        (3)本文在油氣水井解卡、打撈作業(yè)方面取得成果和認(rèn)識(shí),可為同行提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 趙丹. 探討水平井大修的工藝技術(shù)[J].化工管理.2013(18).

        [2] 孔祥云. 塔河油田斜井水平井打撈技術(shù)研究與應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工.2014(08).

        作者簡(jiǎn)介:李曉斌,男,1992年6月出生于陜西鳳翔,漢族,2021年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(北京),現(xiàn)于青海油田井下作業(yè)公司從事修井作業(yè)工作。

        中國(guó)石油青海油田公司 青海省海西州花土溝 ?816400

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