趙亞明
(大慶鉆探工程公司鉆井二公司,黑龍 江大慶 163413)
在海外油田注水井檢管修井施工中,經(jīng)常發(fā)生封隔器解封失敗和油管斷裂。在封隔器發(fā)生解封失敗以及油管出現(xiàn)斷裂后,需要通過多次打撈、解卡等特殊作業(yè)處理復雜[2],使之恢復常規(guī)的修井施工。
在注水井中,封隔器在井下長時間受高溫、油氣水浸泡、水垢、油污等環(huán)境因素的影響,在解封時,卡瓦不能正?;乜s,導致封隔器解封失敗,需先倒扣起出上部管柱,下打撈工具和震擊器組合鉆具繼續(xù)打撈、解封封隔器。
由于處于復雜的地層液體和富含硫化氫氣體易腐蝕環(huán)境中,封隔器密封失效或油管腐蝕發(fā)生穿孔后,環(huán)空保護液漏失,導致局部油管出現(xiàn)嚴重腐蝕,油管在大噸位受力上提解封封隔器的過程中,油管出現(xiàn)斷裂。
魚頂在管柱倒扣或斷裂瞬間受力回縮,受管柱自重、井身結(jié)構(gòu)、井內(nèi)液體等影響,在井筒內(nèi)呈現(xiàn)出偏倚、偏離和居中三種不規(guī)律狀態(tài)。直井落魚管柱自由狀態(tài)如圖1所示。
圖1 直井落魚管柱自由狀態(tài)
在大井筒內(nèi)使用小型公錐[3]、滑塊撈矛等內(nèi)撈工具打撈油管、鉆桿等小尺寸落魚時,在魚頂管柱偏倚或偏離井筒中心,內(nèi)撈工具進入魚頂水眼會非常困難,插入落魚外壁的循環(huán)空間的幾率比較大,要多次根據(jù)魚頂深度、懸重、泵壓變化判斷內(nèi)撈工具是否進入魚頭水眼[4];在使用小型公錐加壓造扣的過程中,公錐與落魚管柱受力發(fā)生偏倚井筒,造扣深度淺、質(zhì)量低,導致在活動、震擊解封封隔器時,鉆具再次脫落,多次造扣打撈無果;多次下探校正和反復造扣導致魚頂出現(xiàn)不同程度、未知的結(jié)構(gòu)損壞[5],以及前期的打撈失敗,為下步確定打撈措施和工具的選擇增加難度,經(jīng)常需增下鉛模驗證鉆具組合,判斷魚頂?shù)男螒B(tài)。
綜上,內(nèi)撈工具在常規(guī)修井大空間內(nèi)撈獲落魚的成功率低,選用受到一定的局限性,施工創(chuàng)效少的現(xiàn)狀。
為攻克內(nèi)撈工具與落魚不同心,公錐造扣質(zhì)量低、內(nèi)撈工具選用受限、打撈周期長、成功率低等實際工程技術(shù)難題[6],通過對公錐、撈矛等常用修井內(nèi)撈打撈工具增加導向居中保護套,成功打破修井內(nèi)撈工具的局限性,成功率提升顯著。以公錐[7]為例,導向居中保護套如圖2、圖3如示。
圖2 公錐導向居中保護套(套筒與引鞋外徑一致)
圖3 公錐導向居中保護套(變徑引鞋)
導向居中保護套上端絲扣與內(nèi)撈工具上接頭端連接,便于在使用前,拆卸套筒后清潔、檢查和丈量工具;在使用后,退去落魚、檢查保養(yǎng)。套筒下端使用絲扣與引鞋連接,為了適用不同尺寸套管井筒內(nèi)施工時,更換成相應尺寸的變徑引鞋。
在修井打撈作業(yè)中,需根據(jù)井內(nèi)落魚位置處套管和落魚管柱尺寸數(shù)據(jù),選用適合的內(nèi)撈工具。修井作業(yè)中常見鉆具數(shù)據(jù)和常用內(nèi)撈工具接頭尺寸如表1和表2所示。
表1 修井作業(yè)中常見鉆具數(shù)據(jù)(單位:mm)
表2 常用修井內(nèi)撈工具接頭尺寸
針對內(nèi)撈工具的四種常用接頭尺寸,制作外徑為86mm、95mm、105mm和121mm專用導向居中保護套筒。引鞋分別按照筒套外徑制作86mm、95mm、105mm和121mm四種專用型號和根據(jù)套管內(nèi)徑制作86~140mm、86~200mm、95~140mm、95~200mm、105~200mm、121~200mm六種變徑引鞋。
在沖洗魚頂結(jié)束,緩慢旋轉(zhuǎn)、下放打撈鉆具[8],接觸魚頂時,在引鞋的作用下,使魚頂更快速地進入導向居中保護套內(nèi)。升級后導向居中保護套的內(nèi)撈工具,打撈施工中導向引入效果如圖4所示。
其中圖4中(a)、(b)、(c)為下探接觸魚頂,(d)為旋轉(zhuǎn)下放管柱,將魚頭順利導入導向居中保護套中,然后根據(jù)具體使用的內(nèi)撈工具的打撈要領實施打撈[9]。
圖4 導向居中保護套導向引入效果
在打撈工具順利進入落魚水眼,居中內(nèi)撈工具和落魚管柱,提高內(nèi)撈和落魚的同心軸率,使公錐造扣深度增加,造扣質(zhì)量更佳,打撈上提的噸位大大提高[10]。如2019年6月在海外油田AD1-10-6H井檢管施工中,9-5/8″封隔器解封90t未開,過提3t,倒扣,降液面,對扣。上提90t未解開。倒扣,起出原井管柱,封隔器上有22根油管,魚頂為油管接箍。下GZZ121?38~80mm公錐,造扣后震擊解封過程中發(fā)生鉆具脫落,再次嘗試也以失敗。起出檢查公錐完好,增加導向居中保護套后,重新入井造扣[11],震擊解卡中未發(fā)生脫落,解封成功,撈獲所有落魚管柱。公錐改進前后對比如圖5所示。
圖5 公錐改進前后對比
導向居中保護套可實現(xiàn)保護內(nèi)撈工具和魚頂。在打撈作業(yè)中,可避免打撈工具和落魚不同心,造成打撈工具和魚頂結(jié)構(gòu)性破損。同時,在內(nèi)撈工具的存放、轉(zhuǎn)運過程中,保護內(nèi)撈工具,避免絲扣、滑塊卡瓦和鉤刀等損壞。
小型內(nèi)撈工具升級導向居中保護套后,成功打破其在大井筒內(nèi)的選用受限的瓶頸。例如選用LM105?74mm滑塊卡瓦打撈矛在9-5/8″套管內(nèi)打撈落魚魚頂3-1/2″EUE油管本體比較適合,但是9-5/8″套管內(nèi)徑為220mm,撈矛上接頭外徑105mm+3-1/2″EUE油管本體外徑89mm等于194mm,小于220mm,因此將否定選用LM105?74mm滑塊卡瓦打撈矛實施打撈。通過為滑塊卡瓦打撈矛增加外徑為200mm的導向居中保護套,成功打破其選用的局限性,拓展其使用的范圍。
在修井或鉆井打撈施工中,也可根據(jù)具體實際需要,將扶正導向保護套卸掉,在上接頭連接絲扣部位安裝外徑為86mm、95mm、105mm和121mm的專用護絲,以及外徑為121mm、140mm、152mm、178mm和200mm等不同尺寸的扶正居中護絲,然后再入井施工,實現(xiàn)內(nèi)撈工具[11]在井下復雜處理中更廣泛的應用。
在海外油田AD1-4-7H井檢管施工中,9-5/8″封隔器解封失敗。倒扣,起出原井管柱,封隔器上有3根油管,魚頂為油管本體。在9-5/8″套管井筒內(nèi),下帶導向居中保護套的LM105?74mmLH滑塊卡瓦打撈矛,震擊解封成功,撈獲所有落魚管柱?;瑝K卡瓦打撈矛制作導向居中保護套和落魚出井如圖6、圖7所示。
圖6 滑塊卡瓦打撈矛導向居中保護套
圖7 撈獲3-1/2″EUE油管
內(nèi)撈工具通過增加導向居中保護套后,在AD1-10-6H和AD1-4-7H兩口井打撈中取得的成功,然后分別在AD1-5-2H、AD2-4-3H和AD1-14-7H等8口井打撈過程中,進行了推廣應用,分別對公錐、滑塊卡瓦打撈矛、可退式撈矛[11]等內(nèi)撈工具進行了改進,經(jīng)實踐證明,內(nèi)撈工具升級導向居中保護套后,明顯提升了打撈效率和成功率,得到了甲方現(xiàn)場監(jiān)督和上級領導一致好評。
通過對內(nèi)撈工具導向居中保護套的研制和應用,我們解決了井下作業(yè)小修現(xiàn)場的施工難題,縮短完井周期,節(jié)約了成本,大幅提升大包井的施工效率[12],為公司在海外市場中創(chuàng)效立品牌做出了應有的貢獻。目前內(nèi)撈工具升級導向居中保護套已在海外油田得到推廣應用,因為它應用范圍廣,打撈成功率高,贏得了各界較好的口碑。