朱學海，李智勇，李忠立，楊俊偉

(四川安東油氣工程技術服務有限公司連續(xù)油管事業(yè)部，四川 遂寧 629000)

0 引言

近年來隨著頁巖氣、致密氣等非常規(guī)油氣藏的推廣，連續(xù)油管作為油氣田行業(yè)內的“萬能作業(yè)機”，因其“帶壓”“連續(xù)無接箍”的特點，廣泛應用于油氣田的開發(fā)生產領域，近來連續(xù)油管作業(yè)量成井噴式增長，經過“十三五”期間的示范與應用推廣，中國石油連續(xù)管作業(yè)機年作業(yè)量保持快速增長，2016—2020 年年均遞增22%，2020 年突破5 000 井次[1]。但連續(xù)油管同樣面臨著不具備旋轉條件、抗拉強度低，一旦卡鉆發(fā)生后，憑借其本身能力很難解卡。據(jù)不完全統(tǒng)計：僅國內連續(xù)油管行業(yè)每年發(fā)生15 起以上連續(xù)油管卡鉆極端事故，導致直接割管上修處理，帶來直接經濟損失超過1 000 萬元，后續(xù)事故處理費用高達2 000 萬元。

連續(xù)油管卡鉆發(fā)生后，因其無接箍的特性，無法適用常規(guī)“倒扣”的方式分單根將其起出，特別是井筒尺寸受限，常規(guī)手段只能適用機械方式逐步切割，連續(xù)油管由其撓性的特點呈不規(guī)律分布，后續(xù)處理難度加大，施工作業(yè)周期不可控，動用大修設備費用較高，同時目前多為平臺化井場，大修作業(yè)機占地空間大，因騰挪作業(yè)場地導致臨井停產，極大影響工區(qū)產量，急需一種輕量化、高成功率、高效標準化的處理手段。

1 案例背景

本案例中的井為新疆油田準噶爾盆地中央坳陷瑪湖凹陷北斜坡區(qū)風南4 井區(qū)的一口水平井，套管內徑104.8 mm，人工井底4 531.38 m，造斜點2 400 m，水平段長1 600 m。采用射孔橋塞方式完井，井內共計27 只橋塞。

2021 年8 月該井在鉆完橋塞起鉆過程中發(fā)生卡鉆，經過循環(huán)沖洗、活動解卡、鹽水浸泡、開停泵激動、環(huán)空大排量沖洗、泡酸、液氮助排、投球丟手等方式處理20 余天仍無法解卡，最終于井口切割掉連續(xù)油管。井內遺留4 072 m、50.8 mm (2″)連續(xù)油管+5.8 m 鉆磨工具串，魚頭端口平整。

2022 年開展修井打撈作業(yè)，發(fā)現(xiàn)落魚連續(xù)油管在井內發(fā)生滑移，下移11 m 無法將井內落魚提升回井口。

2 打撈方案

2.1 打撈難點分析

主要難點如下：(1)套管內徑104.8 mm 與50.8 mm連續(xù)油管環(huán)空間隙小，大修作業(yè)修井管柱和工具選擇余地少，修井難度大；(2)儲層壓力低、出砂嚴重，修井機作業(yè)卡鉆風險大；(3) 區(qū)塊含蠟，該井生產后，可能存在蠟堵，增加了打撈難度；(4) 落魚較長，一次性打撈出井可能性低、需要多趟作業(yè)，作業(yè)效率低、周期長，存在大修復雜風險；(5) 針對卡埋連續(xù)油管情況，無標準化處理手段，目前常用處理手段有穿心套銑打撈、套銑+割撈一體化處理、連續(xù)油管內泵送切割彈切割打撈[2-3]，套銑成功率、切割與打撈連續(xù)性成為處理的關鍵難題；(6)因連續(xù)油管在井內下移，無法實現(xiàn)常規(guī)方式泵送切割彈切割作業(yè)。

2.2 技術方案

連續(xù)油管下密封可退撈筒，回接井內落魚管柱。為后續(xù)RCT 切割提供泵注通道。RCT 切割工具串在鉆磨工具串以上20 m 位置進行切割，利用連續(xù)油管作業(yè)機起出上部連續(xù)油管。然后再對下部管柱及工具串進行打撈。

3 RCT 原理、特點及應用范圍

3.1 原理

RCT(Radial Cutting Torch 徑向切割炬技術) 是一種使用鎂鋁熱劑劇烈氧化反應產生高溫等離子射流，經環(huán)形噴孔噴出，瞬間熔化切割金屬管狀物體的切割技術。RCT 工具通過電纜從靶管內泵送至目的深度，RCT 井下工具切割短節(jié)裝有鋁熱劑燃料，地面供電，通過電纜激發(fā)井下熱發(fā)生器，在649 ℃下被點燃，發(fā)生劇烈但可控的氧化還原反應，釋放巨大熱量(產生3 300 ℃高溫)的同時，產生等離子體。同時切割工具內壓增加，內壓超過井筒液柱壓力，切割工具滑動套筒就會下滑，打開工具專門設計的石墨噴嘴通道。等離子體通過石墨噴嘴通道，形成徑向聚焦等離子射流，射流在靶管上產生高溫融物，將切割頭附近的管子軟化，生成的氧化鋁類似高速噴砂，瞬間將靶管切斷(25 ms 以內)[4]。

因此凡是有隔熱涂層或保護靶管免遭磨料切割的沉積垢都會影響RCT 切割效率。

3.2 技術特點

(1)施工成功率高：鋁熱反應瞬間產生的3 300 ℃高溫足以將合金鋼連續(xù)油管(熔點1 500 ℃) 熔化；(2)施工效率高：使用電纜車配套作業(yè)，8 h 內即完成對目標位置的切割，作業(yè)輕便靈活，占地面積?。?3)切口標準：RCT 切割為高溫高速等粒子體，切斷的靶管管口平整，無徑向擴口現(xiàn)象，簡化后續(xù)打撈處理難度；(4)使用便捷：RCT 屬于鋁熱劑反應，不需要爆破作業(yè)許可，沒有特殊運輸及現(xiàn)場爆破監(jiān)管等要求，同時作業(yè)時無需無線電靜默管制；(5)運輸安全：無需特殊的裝載工具箱，所有組分安全，具有良好的穩(wěn)定性；(6)更加環(huán)保：無需監(jiān)測、跟蹤及廢物處理，環(huán)保無危害。

3.3 應用范圍

該井下工具耐高溫高壓260 ℃/206.8 MPa，切割對象包括：鉆桿、套管、油管、連續(xù)油管、加重鉆桿、封隔器芯軸等，最小配套切割工具外徑22.2 mm(7/8″)，不受管柱內徑、材質及壓井液影響，可切割范圍1 1/4″～9 7/8″(31.75 mm～231.78 mm)?？捎射摻z/電纜/連續(xù)油管下入，可在大斜度及水平井進行切割作業(yè)，可在泥漿、原油、清水、天然氣、氮氣、真空、空氣中進行切割，屬于機械切割的范圍[5]。

4 作業(yè)實施過程

4.1 打撈井內連續(xù)油管

該井為平臺井，共有6 口生產井，因大修作業(yè)占地面積大，會導致平臺停產且修井周期較長，獨創(chuàng)了連續(xù)油管作業(yè)機+RCT 徑向切割炬技術進行自主打撈。

4.2 密封回接井內連續(xù)油管

因該井生產原因，魚頭于井內下移11 m，無法提升至井口，為保障RCT 切割作業(yè)，需要進行密封回接，既要保證回接部位密封可靠，又要保證RCT 工具可以在撈筒內順利取下。本案例中重點設計使用了一種安全、高效的可退式密封撈筒，用于回接魚頭至井口，有效解決了RCT 工具下放的問題。該工具內設雙級密封裝置，密封試壓達70 MPa，且內部全通徑，滿足RCT 工具的通過性，且一旦發(fā)生異常，可起出再次回接，安全系數(shù)高。提放可退式密封撈筒，如圖1所示。

圖1 提放可退式密封撈筒

密封回接后，對撈筒密封性能進行測試，通過打壓泵壓驗證、連續(xù)油管內放壓及泵注循環(huán)染色劑三種方式進行驗證，最終驗證撈筒密封可靠。

4.3 安裝電纜井口設備

連續(xù)油管內及外環(huán)空泵注清水壓井，關閉防噴器半封、卡瓦，并對半封密封進行試壓。合格拆卸防噴管由壬。防噴器上部安裝2″(50.8 mm) 安全卡瓦，卡掛連續(xù)油管，并驗證卡瓦可靠性，卡掛合格后，在安全卡瓦以上30 cm 使用外割刀割斷連續(xù)油管。井口連續(xù)油管上端制作鉚釘接頭，連接2″(50.8 mm)1 502 高壓旋塞閥，連接三通，三通上部連接電纜井口防噴器，油管三通側面連接泵注管線。

4.4 RCT 模擬通井及切割

RCT 模擬通井工具，管串結構為：φ25 mm 電纜打撈帽0.3 m+φ25 mm 加重桿1.5 m×2+φ30 mm 導流底錐0.2 m。通至4 070 m 遇阻，上提20 m 電纜噴漆，起鉆至井口更換切割工具。

RCT 切割工具，管串結構為：φ25 mm 電纜打撈帽0.3 m+φ25 mm 變扣0.09 m+φ25 mm 點火槍0.23 m+φ25 mmRCT 切割工具1.18 m+φ25 mm 平衡矛1.21 m。切割工具入井，下放至2 868 m 開泵，排量350 L/min，泵送至4 060 m 后停泵回拖至4 050 m，接通電源，供電電流至1.1 A，井口震動明顯，切割成功，起出電纜RCT 切割工具串。

4.5 回收落魚

起出電纜管串后，試提連續(xù)油管，提升過程中噸位保持18～23 t，順利上提10 m 起出回接密封撈筒，割掉上部回接工具管串，下部連續(xù)油管回穿注入頭，連續(xù)油管起至滾筒處，制作鉚釘接頭連接滾筒管匯由壬，順利完成井內連續(xù)油管回收工作。檢查起出連續(xù)油管切割斷口平整，無徑向擴張現(xiàn)象，隨后進行井筒沖洗后，完成后續(xù)井內落魚打撈?；厥者B續(xù)油管如圖2 所示。

圖2 回收連續(xù)油管

5 總結與思考

(1)經過RCT 切割及配套打撈技術處理后，井筒內落魚全部起出，經過對出口返出物分析驗證，本井連續(xù)油管卡鉆的直接原因源于橋塞碎屑和井筒出砂堆積在管腳引起，間接原因在于堆積發(fā)生后，盲目上提解卡，導致碎屑楔死形成砂橋造成極端情況，對后續(xù)鉆塞卡鉆的預防及處理有借鑒意義；(2) RCT 切割技術快速、安全、有效，該井一趟切割管柱成功處理了4 050 m 連續(xù)油管，創(chuàng)造了新疆油田區(qū)塊的處理記錄，有效降低了后續(xù)處理難度；(3) 該井使用RCT 配套連續(xù)油管密封打撈工藝，避免了大型修井設備的動遷使用，有效節(jié)約了處理成本，并將原計劃60 d 的大修周期，縮短至10 天以內，極大地提高了作業(yè)效率；(4) 通過本項目的實施，將RCT 切割技術、可退式密封回接筒以及套銑打撈技術的配套結合，系統(tǒng)化解決了連續(xù)油管卡鉆問題，形成了標準化處理方案體系，可高效、快速解決連續(xù)油管極端卡鉆事故，具有重要推廣意義。

6 結語

RCT 有效解決了連續(xù)油管卡埋極端事故處理的難題，實現(xiàn)了快速恢復油氣井生產的目的。RCT 可帶壓作業(yè)，相比全程大修作業(yè)，更加安全高效，成功率高，大大縮減修井作業(yè)周期降低成本；同時RCT 切割與傳統(tǒng)的爆炸切割、化學切割相比沒有特殊運輸及現(xiàn)場爆破監(jiān)管等要求，正逐步成為連續(xù)油管行業(yè)內卡鉆處理的標準化手段。文章通過現(xiàn)場實際單井案例總結，系統(tǒng)介紹了RCT 技術與機械打撈技術的配套使用過程，對同類連續(xù)油管卡鉆的處理具有重要借鑒意義。