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小井眼解卡打撈技術(shù)探討與實(shí)例應(yīng)用
2023-09-01 14:03:00 來(lái)源:優(yōu)秀文章
李小俊
(中國(guó)石化華北石油工程有限公司井下作業(yè)分公司,河南鄭州 450042)
摘 要:河南油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)后期,老井挖潛改造越來(lái)越受到重視,為了充分利用瀕臨報(bào)廢的井眼,油田引進(jìn)老井側(cè)鉆與小套管懸掛二次固井技術(shù),而此類(lèi)井油層套管內(nèi)徑小,缺乏相應(yīng)的修井工藝技術(shù)及井下工具,原有的井下作業(yè)方法和工具已不能有效地達(dá)到修井的目的,比較常規(guī)工藝,本文對(duì)小井眼解卡打撈技術(shù)進(jìn)行分析與探討。在實(shí)例應(yīng)用中,下側(cè)6-132井就是一口小套管懸掛井,由于前期施工造成管柱固卡,要求進(jìn)行解卡打撈施工,這是河南油田第一次實(shí)施小井眼打撈施工,在施工中通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際,最終成功打撈出小井眼內(nèi)固卡的管柱與工具,為以后小井眼修井施工提供了參考經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:小井眼;解卡打撈;分析與探討;實(shí)例應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):TE326 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2023)12-0015-03
油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)后期,套損井逐漸增多,而且損壞程度越來(lái)越嚴(yán)重,在常規(guī)井下套管修復(fù)、套管補(bǔ)貼等工藝達(dá)不到恢復(fù)生產(chǎn)要求的情況下,油田逐步引進(jìn)老井開(kāi)窗側(cè)鉆、小套管懸掛二次固井等工藝技術(shù),從而導(dǎo)致小井眼井?dāng)?shù)量越來(lái)越多。隨著進(jìn)一步開(kāi)采,小井眼井必然會(huì)有一定的調(diào)整措施,相應(yīng)會(huì)發(fā)生一些井下事故,從而必然帶來(lái)小井眼井的解卡打撈等修井作業(yè),河南油田在之前沒(méi)有接觸過(guò)小井眼井復(fù)雜修井作業(yè),下側(cè)6-132井是油田第一口小井眼井解卡打撈施工,通過(guò)比較常規(guī)工藝技術(shù),并對(duì)小井眼解卡打撈技術(shù)進(jìn)行充分分析探討、借鑒外油田經(jīng)驗(yàn),在工具準(zhǔn)備充分的情況下,全面分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、前期施工情況、目前井下情況,邊施工邊總結(jié),不斷改進(jìn)方法,最終成功打撈出井下固卡油管與工具,為以后小井眼修井施工積累了經(jīng)驗(yàn)。
1小井眼解卡打撈技術(shù)探討
小井眼主要指在51/2"套管內(nèi)下入小一級(jí)套管,主要有內(nèi)徑為φ76mm、φ82mm、φ85mm三種規(guī)格。
1.1小井眼常見(jiàn)復(fù)雜落物與固卡類(lèi)型
小井眼井經(jīng)常發(fā)生的復(fù)雜落物主要有油井?dāng)嗝摮橛蜅U、斷脫油管、井下工具卡脫等三大類(lèi)。與常規(guī)井管柱固卡類(lèi)似,小井眼卡鉆根據(jù)類(lèi)型主要分為砂卡、蠟卡、封隔器卡、水泥固卡、小件落物卡、鋼絲繩卡、套變卡等。由于小井眼井油套空間小,因此更容易發(fā)生砂卡、水泥固卡與小件落物卡。
1.2小井眼井打撈技術(shù)與常規(guī)打撈技術(shù)的比較
(1)小井眼井是指套管規(guī)范小于常規(guī)井(套管規(guī)范為Ф139.7mm)的井,與常規(guī)井比較套管外形尺寸不同。兩類(lèi)井內(nèi)所下的管、桿、泵以及封隔器、配水器等都是根據(jù)套管規(guī)范優(yōu)選組配的,能夠滿(mǎn)足油田生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)的需要,但一旦發(fā)生斷、脫、卡等出現(xiàn)井下落物時(shí),要對(duì)落物進(jìn)行打撈處理,套管內(nèi)徑對(duì)打撈方法和工具的選用就有很大的影響。
(2) 常規(guī)套管(Ф139.7mm)井由于其歷史較長(zhǎng),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究、開(kāi)發(fā),修井打撈技術(shù)已經(jīng)成為一整套成系列的成熟技術(shù),針對(duì)各種井下落物都有比較配套成型的打撈處理方法和打撈處理工具。而小井眼由于其時(shí)間較短,應(yīng)用范圍也不是十分廣泛,目前修井打撈技術(shù)還很不完善,沒(méi)有形成系列化。
(3) 小井眼井打撈技術(shù)在原理和方法上與常規(guī)套管井打撈技術(shù)有很多相似之處,但不能原樣照搬照用。主要是打撈工具的外形尺寸要受到套管內(nèi)徑的限制,小井眼打撈技術(shù)研究中的一個(gè)主要問(wèn)題就是工具必須有適合的規(guī)范,才能保證下得去、撈得上。如:Ф62mm平式油管分別下入Ф114.3mm和Ф139.7mm套管中,同樣發(fā)生油管上公扣斷,Ф139.7mm套管井可直接采取外撈的方法處理,而Ф114.3mm套管井由于受到油套空間較小的限制就不能同樣處理。小井眼打撈技術(shù)研究中的另一個(gè)主要問(wèn)題就是要實(shí)現(xiàn)既要下得去、撈得上,還要提得出的打撈處理目標(biāo),在小井眼井內(nèi)打撈落物與常規(guī)井所用打撈工具相比較,其外形尺寸、工具壁厚必然變小,其強(qiáng)度必然隨之降低,但是,撈出落物所需上提拉力并不完全隨井徑變小而變小,所以,打撈工具還要有更高的材質(zhì)強(qiáng)度做保證才能實(shí)現(xiàn)打撈的目的,滿(mǎn)足作業(yè)施工和油田生產(chǎn)的需要。
(4)由于小井眼井的特殊性,其配套打撈工具在加工制造上也比大井眼井要求嚴(yán)格,在工具設(shè)計(jì)、材質(zhì)選擇、加工精度、加工過(guò)程和加工質(zhì)量等方面都有更高的要求,加工制造的數(shù)量也沒(méi)有常規(guī)井眼井配套打撈工具加工制造的數(shù)量大。因此,打撈工具市場(chǎng)對(duì)此類(lèi)工具的研發(fā)規(guī)模很小,有關(guān)供應(yīng)也很缺乏,目前還沒(méi)有形成此類(lèi)工具的系列化。
2小井眼井復(fù)雜解卡打撈實(shí)例應(yīng)用
河南油田常規(guī)井大修解卡打撈工藝技術(shù)比較成熟,借助常規(guī)井解卡打撈工藝,經(jīng)過(guò)精心分析數(shù)據(jù)與選擇工具,最終成功完成下側(cè)6-132第一口小井眼復(fù)雜解卡打撈施工。
2.1下側(cè)6-132井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
下側(cè)6-132井是河南油田采油一廠下二門(mén)區(qū)塊一口注水井,完鉆于2006年6月29日,完鉆井深1138米,目前井底1091.30米,最大井斜9°52′,表層套管外徑323.9mm,內(nèi)徑303.9mm,深度53.39米,油層套管外徑139.7mm,內(nèi)徑124.26mm,深度1108.26米。
2021年9月19日36臂測(cè)井,解釋結(jié)果顯示有兩處套管變形段,第一處在966.18-967.09井段,最小井徑114.99mm,第二處在1061.75-1064.09m井段,最小井徑116.85mm。在863.97m-1091.30m井段實(shí)施小套管懸掛,小套管規(guī)格:Φ101.6mm×7.85 mm ×Φ85.9mm。
2.2前期施工過(guò)程與井下落物情況
2012年12月填砂打塞后,下試壓管柱對(duì)水泥塞試壓合格后,封隔器未解封,試壓管柱卡。
目前井內(nèi)管柱為:Ф73mm平式管85根+Ф60.3mm加大油管22根+水力錨+Y221-80封隔器。分析該井原井管柱遇卡原因?yàn)樗﹀^不收或封隔器未解封所致,要求解卡打撈井下管柱。
2.3技術(shù)難點(diǎn)
(1)封隔器座封深度在1045.98米,上部連接水力錨,封隔器與水力錨都在小套管內(nèi),環(huán)空空間太小,增加了處理環(huán)空的難度。
(2)遇卡原因不明確,初步判斷原因?yàn)樗﹀^不收或封隔器未解封所致,不排除沙卡、水泥卡、落物卡的可能。
(3)在工具選擇上要求高,選擇范圍較窄,限制了打撈施工的方法;另外在小套管內(nèi)只能選擇非常規(guī)的小鉆桿,其抗拉載荷及抗扭矩性能等技術(shù)指標(biāo)低于一般打撈工藝管柱,操作稍有不當(dāng)即容易造成復(fù)雜的工程事故。
2.4施工過(guò)程與分析
(1)第一次使用可退可倒扣撈矛打撈。下Φ80-60mm可退可倒扣撈矛+23/8”反扣鉆桿×20根+變扣+27/8”反扣鉆桿×82根+方鉆,打撈,起出打撈管柱,未撈獲,檢查撈矛牙塊碎一片。分析原因是打撈操作加壓太大,操作不當(dāng)造成的。
(2)第一次使用公錐打撈。下Φ78-35mm公錐+23/8”反扣鉆桿×22根+變扣+27/8”反扣鉆桿×84根+方鉆,打撈深度:1031.99m,造扣打撈,倒扣無(wú)效,扭矩大,活動(dòng)解卡最高930KN,公錐脫,起出打撈管柱,公錐牙壞。分析認(rèn)為油套環(huán)空有砂或垢埋住油管和封隔器。
(3)第一次使用磨鞋磨銑。下Φ81mm×0.2m磨鞋+23/8”反扣鉆桿×21根+變扣+沉淀杯+27/8”反扣鉆桿×85根+方鉆,深度:1031.63m,開(kāi)泵循環(huán),磨銑加壓5-10KN,進(jìn)尺1.2m至1032.83m,循環(huán)洗凈,起出磨銑管柱。(起出沉淀杯內(nèi)有鐵屑及水泥塊,磨鞋底部有圓形環(huán),靠邊,判斷油管魚(yú)頂靠套管壁)。
(4)使用母錐打撈。下Φ80-38mm母錐+23/8”反扣鉆桿×21根+變扣+27/8”反扣鉆桿×85根,打撈深度:1032.76m,打撈:加壓20KN造扣4-5圈,上提至280KN脫(原負(fù)荷為185KN),再次加壓至40-60KN,造扣6圈,上提至原負(fù)荷190KN,倒扣11圈開(kāi),回探加壓2KN,轉(zhuǎn)盤(pán)無(wú)扭矩,起出打撈管柱,撈獲27/8”油管×1根。
(5)第二次使用磨鞋磨銑。下Φ82mm凹底磨鞋+23/8”反扣鉆桿×22根+變扣+沉淀杯+27/8”反扣鉆桿×85根+方鉆,深度:1041.26m,開(kāi)泵循環(huán),磨銑至1041.44m,進(jìn)尺0.18m,泵壓1.5MPa,鉆壓1噸,繼續(xù)磨銑無(wú)進(jìn)尺,起出磨銑管柱。
(6)第二次使用公錐打撈。下Φ55-30mm公錐+23/8”反扣鉆桿×22根+變扣+27/8”反扣鉆桿×85根+1.5m短節(jié)+方鉆,深度:1043.31m,沖洗,造扣打撈,起出打撈管柱,撈獲封隔器組件。井內(nèi)剩余封隔器卡瓦套及下接頭。
(7)使用凹底磨鞋磨銑。下Φ80mm凹底磨鞋+23/8”反扣鉆桿×24根+變扣+沉淀杯+27/8”反扣鉆桿×84根,第84根方入8.56m,深度:1043.73m,甩鉆一根,接方鉆,開(kāi)泵循環(huán)磨銑,進(jìn)尺0.3m至1044.03m,起出磨銑管柱。下Φ82mm凹底磨鞋+23/8”反扣鉆桿×24根+變扣+沉淀杯+27/8”反扣鉆桿×83根+方鉆,深度:1044.02m,開(kāi)泵循環(huán),磨銑至1090.70m,至此打撈出井下所有被卡油管與工具主體,并磨銑至井底,通井,完成施工。
3.結(jié)論與認(rèn)識(shí)
下側(cè)6-132小套管懸掛井,2021年12月填砂打塞后,下試壓管柱對(duì)水泥塞試壓合格,封隔器未解封,試壓管柱卡。上修后解卡打撈出全部井下被卡管柱及工具,并鉆塞沖砂至人工井底1091.30m,該井是河南油田第一口小井眼井內(nèi)解卡打撈,很多經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)操作值得分析總結(jié),為以后類(lèi)似井施工提供借鑒和指導(dǎo):
(1)操作要平穩(wěn),在第一次可退可倒扣撈矛打撈時(shí),就是因?yàn)椴僮鞑粔蚱椒€(wěn),加壓快,且加壓大造成撈矛牙塊損壞,致使工具未撈獲。小井眼打撈工具尺寸,強(qiáng)度不如常規(guī)打撈工具,所以在解卡打撈操作時(shí)一定要輕壓,慢放,合理平穩(wěn)操作。
(2)根據(jù)井內(nèi)落物實(shí)際情況,選擇合理正確的打撈工具。合理選擇合適的工具打撈可避免跑空趟,提高施工效率。在打撈水力錨上最后一根23/8”油管就是因?yàn)檫x擇工具錯(cuò)誤,在不清楚油管是否有被砂埋情況下,盲目下公錐造扣打撈,致使鉆具被卡,最后打撈活動(dòng)解卡,公錐牙疲勞后方才解卡。在解卡打撈時(shí)應(yīng)充分考慮落物與套管環(huán)空是否被砂埋,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況在工具前兩根選擇套銑環(huán)空后再打撈。
(3)本井在小套管內(nèi)實(shí)施解卡打撈,由于套管內(nèi)徑的限制,以?xún)?nèi)撈為主,所以小井眼內(nèi)打撈應(yīng)盡可能減少磨銑操作,防止磨銑殘?jiān)氯漪~(yú)內(nèi)腔,造成后期打撈復(fù)雜。
(4)在打撈過(guò)程中,根據(jù)打撈的實(shí)際情況及時(shí)判斷魚(yú)頂狀況,調(diào)整打撈方法,探索改造打撈工具以適應(yīng)小井眼內(nèi)施工要求。
(5)在選擇打撈方法和工具時(shí),要保證既要能撈得上,又要能退得出。打撈工具的選擇應(yīng)保證下得去、抓得牢、可退可倒;一般原則是“能打撈不套磨,先活動(dòng)、后倒扣,套磨、磨銑放最后;能套銑不磨銑,磨銑要卡深度,不能磨到?jīng)]退路”。
小井眼解卡打撈處理工藝沒(méi)有統(tǒng)一的模式和規(guī)范,目前處理手段和方法有限,在施工過(guò)程中要確保步步為營(yíng),一定先探查清楚井下落物情況再確定下步措施,合理選擇工具,謹(jǐn)慎操作,充分考慮小鉆桿與打撈工具鋼級(jí)、規(guī)格,嚴(yán)格遵從各項(xiàng)參數(shù),防止造成施工復(fù)雜化。
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收稿日期:2023-03-20
作者簡(jiǎn)介:李小俊(1977—),男,河南南陽(yáng)人,助理工程師,研究方向:井下作業(yè)設(shè)計(jì)與施工。
Discussion and Example Application of Slim Hole Releasing and Fishing Technology
LI Xiaojun
(Sinopec North China Petroleum Engineering Co., Ltd. Downhole Operation Branch, Zhengzhou, Henan 450042)
Abstract:Henan Oilfield has entered the later stage of development, and more and more attention has been paid to tapping the potential of old wells. In order to make full use of wellbore that are on the verge of being scrapped, the oilfield has introduced old well sidetracking and small casing hanging secondary cementing technologies. The inner diameter of the pipe is small, and there is a lack of corresponding workover technology and downhole tools. The original downhole operation methods and tools can no longer effectively achieve the purpose of well workover. Compared with conventional techniques, this paper analyzes and discusses the slim hole jam-free fishing technology. In the example application, well 6-132 on the lower side is a small casing hanging well. Due to the stuck pipe string caused by the early construction, it is required to carry out the jamming and salvage construction. Through combining theory with practice, the pipe string and tools stuck in the slim hole were finally successfully salvaged, which provided reference experience for future slim hole workover construction.
Key words:slim hole;jam-free fishing;analysis and discussion;case application