曹海洋，楊博欽，翁天福，楊志仁，譚 燕

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)湛江分公司，廣東 湛江 524000）

引言

潿洲某油田是一個4腿導(dǎo)管架無人井口平臺，是我國南海北部海域第一個投入開發(fā)的油田平臺，于1986年投產(chǎn)。原為四樁腿固定式無人居住平臺，樁深37.5 m，平臺水面部分高37 m。設(shè)計使用壽命20年，已經(jīng)延期服役12年。由于目前平臺上15口，其中油井9口，氣井2口，注水井4口。其中2口井已臨時棄置，其余井也均無生產(chǎn)價值，設(shè)備長時間處于閑置狀態(tài)，導(dǎo)致設(shè)備及管道腐蝕嚴(yán)重，現(xiàn)計劃對該平臺進(jìn)行廢棄處置。該油田井的生產(chǎn)方式采用多管分采生產(chǎn)技術(shù)[1]。隨著油田技術(shù)的發(fā)展，該類管柱已經(jīng)相應(yīng)退出市場。在該類井棄置過程中封隔器很難取出，常常使用切割和震擊打撈的方式進(jìn)行回收。為了達(dá)到降本增效的目的，海上常選用鎂粉切割。

1 切割技術(shù)介紹

海上石油經(jīng)常使用的切割技術(shù)主要有化學(xué)切割、機(jī)械切割、爆炸切割、鎂粉切割、切割彈切割、水力內(nèi)切割。現(xiàn)場作業(yè)時，要按照作業(yè)實(shí)際狀況選用最佳的技術(shù)方法進(jìn)行切割，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的目的。

化學(xué)切割技術(shù)是當(dāng)工具內(nèi)的化學(xué)藥劑經(jīng)過催化劑時，使催化劑上的油燃燒，產(chǎn)生高溫。激發(fā)的化學(xué)藥劑，以高溫、高壓的反應(yīng)物以氣體形式，通過切割頭的小孔眼噴出，與管柱內(nèi)壁快速反應(yīng)，達(dá)到切割的目的[2]。該技術(shù)是一種從管柱內(nèi)部進(jìn)行作業(yè)切割技術(shù)，它可在任意部位切割管柱，切割割口平整，無需套銑，方便下一步打撈作業(yè)。

機(jī)械切割技術(shù)是適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)徑較小的管柱，下入切割工具串時常常不能精準(zhǔn)就位，但該類技術(shù)不需要化學(xué)藥劑和爆炸火藥物品，相對安全[3]。

爆炸切割技術(shù)主要是通過使用專用的切割組和藥餅，向地面供電并引爆的雷管、導(dǎo)爆索和藥餅、切割組件，對井下管柱進(jìn)行切割[4]。該技術(shù)的切割費(fèi)用相對低廉，因切削處有呈大喇叭口，在打撈管柱前必須下套銑筒以進(jìn)行磨銑。

鎂粉切割技術(shù)是在地面裝配好RCT切割工具，用電纜送達(dá)管內(nèi)預(yù)定位置，通過電纜傳輸額定電流到熱發(fā)生器，熱發(fā)生器內(nèi)電阻被加熱達(dá)到燃燒溫度，點(diǎn)燃粉混合末狀，產(chǎn)生巨能，形成高熔化能等離子，并導(dǎo)致切割工具內(nèi)壓增加[5]。高能等離子體通過噴嘴噴射離子，就像富含高溫和腐蝕物的原子微粒一樣射向切割區(qū)，對切割管柱實(shí)施切割。該技術(shù)操作簡捷，安全性能高，不受作業(yè)井深度限制，作業(yè)壓力大，溫度高，是深井、超深井作業(yè)管柱最理想的內(nèi)切割工具之一。切口完整不需修整，有效的減少作業(yè)時間。

切割彈切割技術(shù)是指通過電纜將切割彈下放到預(yù)定深度后，在地面通電時，將切割彈專用組件點(diǎn)火，輸出的高爆轟波引爆切割彈組件，形成巨大的金屬噴流，從而切割油管管柱[6]。該方法成本低、組裝簡單、可靠性較高、破壞性大、割口多成喇叭形或不規(guī)則地裂開，因此很不方便進(jìn)行打撈。

水力內(nèi)切割技術(shù)是通過下入水力割刀通過割刀本體活塞在壓差的作用下伸出刀片進(jìn)行切割[7]，切割前還需進(jìn)行功能試驗(yàn)，割刀刀片也要進(jìn)行檢查，該技術(shù)切割時間較長，無法直觀觀察切割是否完成，只能通過相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行觀察。

2 切割技術(shù)對比

通過以上切割技術(shù)介紹進(jìn)行對比可知，切割技術(shù)主要分為化學(xué)切割和機(jī)械切割技術(shù)兩種。目前南海油田常用化學(xué)切割中的鎂粉切割技術(shù)，因?yàn)殒V粉切割技術(shù)相對爆炸切割與化學(xué)切割技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為非爆炸品、化學(xué)品切割，危險系數(shù)低，對環(huán)境沒有污染。對比機(jī)械切割鎂粉切割時效快，較少切割時間。切割彈切割后割口參差不齊，鎂粉切割割口整齊，便于下一步打撈作業(yè)，無需磨銑。

3 施工背景

潿洲某油田平臺平均井斜深在2 000～2 500 m，氣井、注水井為單管完井，油井為雙管完井，管柱為雙管井下管柱。壓力系數(shù)偏低為0.4～0.7，甚至更低。該平臺共有15口井，開采至今服役30多年，無正常產(chǎn)出，現(xiàn)對其進(jìn)行棄置作業(yè)。以其中潿洲某油田某井為例。該井為雙生產(chǎn)管柱油井，此井井下管柱入井時間久遠(yuǎn)，井下封隔器解封失效，井下管柱無法正常取出，現(xiàn)對該井封隔器以上油管回收方式為切割打撈回收，該井井下管柱結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 井下管柱結(jié)構(gòu)圖

4 施工應(yīng)用

該井井下管柱無法直接同時起出長短管，因此采用長管管柱鎂粉切割，短管管柱切割彈切割，先切割短管管柱打撈回收后，在回收長管管柱。長管管柱采用鎂粉切割，短管采用切割彈切割。

井下管柱長管切割，就位電纜切割設(shè)備，割點(diǎn)位置為2 430.5 m，下入鎂粉切割工具串（打撈帽+加重桿+馬龍頭+CCL+錨爪+扶正器+鎂粉切割熱發(fā)生器+鎂粉筒+扶正器+壓力平衡筒+扶正器），連接電纜接頭；導(dǎo)通正循環(huán)流程，啟泵，輸送切割工具串，排量12～20 m3/h，泵壓0.4～1.3 MPa，下至2 450 m。通過受電引發(fā)點(diǎn)火裝置，電流電壓出現(xiàn)大幅度變化，鉆臺、電纜產(chǎn)生劇烈震感，取回電纜切割工具串，檢查工具串是否損壞。起出長管管柱觀察割口平整，見圖2。

圖2 鎂粉切割長管割口

井下管柱短管切割，就位電纜切割設(shè)備，割點(diǎn)位置為2 434 m，下入切割彈工具串（打撈帽+加重桿+馬龍頭+CCL+點(diǎn)火頭+切割連桿+轉(zhuǎn)接頭+切割彈）。通過受電引發(fā)點(diǎn)火裝置，電流電壓出現(xiàn)大幅度變化，鉆臺、電纜產(chǎn)生劇烈震感。取回電纜切割工具串，查看切割彈是否激發(fā)，查看切割工具串是否破損。起出短管管柱觀察割口向外呈喇叭狀，見圖3。

圖3 切割彈切割短管割口

5 難點(diǎn)分析

1）井史資料缺失，該油田井服役時間過長，無生產(chǎn)價值，且部分井史資料丟失，為井打撈作業(yè)添加難度。

2）該管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計于海上油田發(fā)展初期，該技術(shù)現(xiàn)已取消，井下雙封隔器解封和小型修井作業(yè)處理復(fù)雜，不易修井。

3）雙管井下管柱由于服役時間長，超過服役期，井下管柱相應(yīng)程度存在結(jié)垢和腐蝕，并且井下大部分工具失去功能，為作業(yè)帶來一定難度。

4）雙管井下管柱井口，由于棄置平臺無人看管，導(dǎo)致井口螺栓腐蝕嚴(yán)重。

5）雙管井下管柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時起雙管管柱十分困難，無法管控。

6）井下封隔器解封失效，套銑和磨銑難度較大，并且會產(chǎn)生隨渣或損壞油管形成小型落魚。

7）雙管井下管柱復(fù)雜，現(xiàn)場無起雙管井下管柱工具及經(jīng)驗(yàn)，起雙管非常困難。

6 結(jié)語

針對海上平臺棄置井特別是雙管管柱的井，面對此情況可首選鎂粉切割或切割彈切割，這樣可以避免水力切割的消耗時間長，且鎂粉切割或切割彈切割可以在下到任意位置進(jìn)行切割，不會損失其他層套管，安全性較高。該技術(shù)以成功應(yīng)用于南海油田十多井次，為后續(xù)該類雙管管柱回收提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。