安塞油田事故井打撈工藝技術淺析

摘要：隨著安塞油田開發時間的延長，井下附件的性能變化及外雇隊伍操作不規范等，造成油水井事故井增多，嚴重地影響了油田正常生產。本文通過對油水井事故井原因分析，提出相應的打撈技術，并結合近年來打撈作業實踐，自主研制了一系列打撈工具，為以后事故井打撈提供借鑒和指導。

關鍵詞：安塞油田 事故井 打撈技術

隨著開發時間延長，油水井油管、油管桿及井下附件性能發生了變化，以及外雇隊伍技術力量薄弱造成二次事故井，安塞油田近年來事故井不斷增多，王窯、侯市、坪橋、杏河等老區塊封隔器卡及井下落物較多，采用科學合理的打撈工藝技術，迅速有效地處理井下事故，盡可能縮短占井周期，是保證安塞油田正常生產的一項重要措施。

1 事故井現狀及原因分析

2009年，安塞油田油水井事故井主要為封隔器卡鉆、油管桿落井、其他落物外雇隊伍造成二次事故井，其中封隔器卡鉆比例較大，對油井的正常生產產生了很大的影響。分析其主要原因為：

①因井筒結垢、出砂或封隔器失效等原因封隔器卡鉆；

②井身結構復雜及桿管強度等影響造成油桿管落井；

③外雇隊伍造成二次事故井；

④扶正塊及繩纜類等小件落井。

1.1 封隔器卡鉆

通過統計2006年至2010年封隔器卡鉆井，發現造成封隔器卡鉆原因有井筒結垢、出砂和封隔器本身失效未能解封。

由于注入水為洛河層水，水型為NaHCO3或Na2SO4，安塞油田主要開采層位長6和長2水型均為CaCl2，且含有少量的鋇離子和鍶離子，注水水與地層水不配伍，油井見水后會產生CaCO3垢和BaSr(SO4)2垢。另外，套損井流體串通、多層混采更加劇了結垢。安塞油田通常使用Y341和Y211兩種壓縮式封隔器，Y211封隔器坐封后，由于套管內壁結垢，下鉆過程中摩擦井壁，使得垢片落入Y211封隔器牙塊上部，解封時卡瓦無法收回，見圖1。Y341-114封隔器套管內壁結垢，封隔器鋼體與套管內壁結為一體，造成卡鉆。

此外，由于封隔器本身的原因，膠皮無法回縮，造成封隔器不能解封。

1.2 油管桿落井

安塞油田地處生態復雜區，為節約用地，采用從式井大井組，單井多為斜井，井身結構復雜，桿管偏磨嚴重，見圖2。部分井存在腐蝕現象，導致油桿管強度降低，上提時易發生管柱斷脫落井。此外，在活動解卡，連續作業時間長，油桿管疲勞，造成油管桿落井。

1.3 外雇隊伍造成二次事故井

外雇隊伍大多是緊急籌備人馬，從購買設備到籌備人員，資料建設、制度建立、人員資歷均是突擊完成。雖說經過短暫的一對一的“幫、教、扶”活動，但作業隊的整體技術水平和作業能力較低，對行業標準及《井下作業技術要求匯編》不了解，只是由現場技術員憑借經驗施工，釀成事故后又盲目下工具，導致井下事故復雜化[1]。2009年共造成二次事故井9口，其中油管落井5口，下鉆過快卡鉆2口，打撈油管時造成扶正塊落井2口。

1.4 其它落物

其他原因造成的打撈作業主要有扶正塊及繩纜類等落井。90年代使用的扶正塊為兩塊由螺絲緊固，材料的韌性、耐磨性較高，落井后仍為完整塊狀。近年來使用的扶正塊為兩塊對接粘接凝固而成，其耐磨性提高，但韌性差，落井后均為碎塊，見圖3。增加打撈作業難度。在試油和測井作業中易發生繩纜類落井，見圖4。

2 打撈工藝技術

2.1 封隔器打撈

封隔器是油田分層工藝必不可少的井下工具，其關鍵元件是具有彈性和密封能力的膠筒，它已被廣泛地應用于完井、注水、壓裂、酸化、防砂、機械采油等采油工藝技術中[2]。由于安塞油田井眼特殊性及結垢、出砂等井筒原因，往往后期封隔器的不能順利解封，在后期作業過程中，很多口井都遇到解封失效，出現遇卡現象。封隔器為大直徑附件，在井下遇卡難以撈獲，需要倒扣出卡點以上油管，下打撈工具需活動解卡或者磨銑封隔器。

王24-21井2010年4月1日提出油管桿及泵后，泵跟泄油器被垢堵死，該井修前顯示套管有套氣，判斷長壽命封隔器失效，先前由外雇隊伍下可退式撈矛打撈，未打撈上，下公錐打撈，上提20t公錐脫扣，仍未撈獲。4月10日下入JKLM90接箍撈矛×0.90m+

φ73mm短節×0.50m+油10油×8變扣×0.20m+φ73mm外加厚油管×134根×1284.04m+末根油管方入×1.82m+油補距×3.35m，打撈深度：1290.81m。觀察管柱懸重11.6t，距魚頂2m時停止下放管柱。記錄好管柱懸重后，繼續緩慢下放管柱，魚頂加壓2t，上提管柱噸位增加至27t，上提下放活動解卡3小時解卡成功。起出油管11根、長壽命封隔器、丟手接頭、密封管、堵頭等。

2.2 油管打撈

油管內壁和抽油桿接箍、抽油桿本體產生摩擦、偏磨，容易造成油管脫扣，此外在作業過程中，油管絲扣損壞，導致作業時脫扣[3]。當魚頂為油管公扣，首選筒類打撈工具，當魚頂為油管接箍時，可選用可退式撈矛打撈[4]。加強落魚魚頂在打撈過程中的受力分析，可有效避免作業的盲目性，對于偏磨破裂嚴重的油管無成型的打撈工具，大多需要對常規工具進行適當改進，或者依據特殊井況加工工具，如自制的開窗撈筒（見圖5）和破裂油管撈筒（見圖6）。

開窗撈筒是將舊氣錨下部切割引鞋狀本體切割2-3排梯形窗口，見圖，依靠鉆柱負荷加壓，利用梯形舌塊的彈性卡在臺階處的原理，達到撈獲落魚的目的，具有制作工藝簡單，有卡取臺階打撈效果佳。操作時，緩慢下放鉆具至魚頂緩慢加壓10-20KN，上提鉆具1-2米，再次下放，重復動作數次，根據現場經驗確認撈獲油桿，起出鉆具。

破裂油管撈筒在打撈過程中，滑塊撈矛插入魚腔，上提過程中咬緊魚腔，油管短接在上提過程將破裂的油管緊固，防止其進一步劈裂，最終將難撈獲的破裂油管撈出。王29-28井在油轉注起油管時，油管脫扣，分析其事故原因，決定選用φ94mm卡瓦撈筒進行打撈，下入φ94mm卡瓦撈筒打撈三次，撈出的φ60.3mm油管5根，偏磨嚴重，管體縱向有10-18mm裂縫。后下入2〞可退式撈矛打撈φ60.3mm×1根，偏磨嚴重，第四次下入卡瓦撈筒打撈未撈獲落物，先后下入φ94mm短魚頂撈筒和φ94mm開窗撈筒打撈未果，最后加工破裂油管撈筒，將其撈出?！?/p>

圖5 開窗撈筒 圖6 破裂油管撈筒

2.3 油桿打撈

油桿落入油管和套管環空，由于打撈措施不當，魚頂嚴重復雜化，后期的打撈不當，致使魚頂呈卷心菜狀，增加打撈難度。經過摸索，自制了老虎嘴、防脫單鉤、毛刺單鉤、旋轉刺鉤、旋轉單鉤等打撈工具，成功處理了一些難度大的事故井。

老虎嘴是將氣錨下部割掉，下部切割為正旋撈鉤加工而成，見圖7。打撈過程中下放鉆具至魚頂緩慢加壓10-20KN，利用液壓鉗旋轉鉆具，上提鉆具1-2m，再次下放，重復動作數次，根據現場經驗確認撈獲油桿，起出鉆具。該工具適用于油桿彎曲程度較大時打撈，見圖8。

防脫單鉤是在油管短節本體上焊接一根長1mФ19mm油桿短節，下部焊接一鉤齒，鉤齒上部40公分處焊接一斜Ф19mm油桿短節，起防脫作用，見圖9。在打撈過程中緩慢下放鉆具至魚頂緩慢加壓10-20KN，上提鉆具1-2m，再次下放，重復動作數次，根據現場經驗確認撈獲油桿，起出鉆具。該工具適用于彎曲成環狀或鉤狀油桿的打撈，見圖10。

旋轉刺鉤是將Ф22mm油桿短節下部車尖，本體焊接若干鉤齒，見圖11。打撈過程中緩慢下放鉆具至魚頂緩慢加壓30-40KN，上提鉆具1-2m，再次下放，重復動作數次，根據現場經驗確認撈

獲油桿，起出鉆具。該工具適用于彎曲成團狀油桿的打撈，見圖12

王106-38于2009年4月檢泵時出現工程事故后停產時間較長，導致施工隊伍在上修準備換CYB-250井口進行打撈作業時，發現在卸井口螺栓時井口上法蘭隨螺栓的松動一起上升，從井口上法蘭向下觀察，有彎曲狀油桿，需打撈更換油桿。該井經配合使用自制的老虎嘴、防脫單鉤和旋轉刺鉤等工具，將井下變形油桿全部撈獲。

2.4 扶正塊打撈

目前投產井使用的防磨扶正塊整體表現差。材料的韌性、塑性差，只抗磨性一項指標基本能滿足生產要求。落井后多為碎塊，掩埋魚頂或者卡在環空中，增加了打撈難度與風險。對扶正塊的打撈，在無現成工具的情況下，自制了旋轉撈筒、活頁撈筒等一系列的打撈工具。

旋轉撈筒，該工具是把氣錨下部切割為引鞋，在打撈過程中鉆柱負荷加壓，旋轉鉆具，利用引鞋將扶正塊引入筒體內，在擠壓力作用下，通過將扶正塊擠壓成堆來實現打撈，見圖13。該工具可大量撈獲扶正塊，無需借助水泥車，成本較低，在侯157-25、高29-20打撈中，平均撈獲70余塊扶正塊。

活頁撈筒，該工具是用氣錨外殼加工，下部切割成一活頁板型引鞋，板體上邊緣焊接一內徑4cm小筒。打撈筒下部25cm處切割寬1.5cm、長10cm小口，用細鋼棍從活頁小筒內穿過，焊接在缺口處，并補齊缺口。活頁關閉位置下端鉆一小孔，穿一螺桿，并焊固，見圖14。該工具利用水泥車反循環洗井將扶正塊沖起，待水泥車運行正常后緩慢下放鉆具加壓5-10KN，并旋轉鉆具，將被壓實的扶正塊引入筒內，實現打撈。在侯127-25、高29-20打撈過程中，平均撈獲30余塊扶正塊。

2.5 繩纜類打撈

目前常采用老虎嘴和雙齒外鉤打撈繩類落物，雙齒內鉤是在3mm油管短節本體上對稱焊接長1.2m帶尖的Ф19mm油桿， 油桿口張開，略大于套管內徑。油桿從下端起向上20公分處，開始焊接向上的鉤齒，不對稱（方向各異）焊接12個（靠近套管內壁處不能有鉤齒）。打撈時緩慢下放至預計魚頂位置，正旋鉆具15圈，待扭矩增大時，利用外張的鉤體將鋼絲罩入，正旋后纏繞成團，張口收回，鉤齒勾住鋼絲，實現鋼絲打撈。

橋29井因試油隊在試油壓裂時鋼絲繩斷造成鋼絲及抽汲抽子落井，從而造成鋼絲繩堆積遇阻。經使用老虎嘴和雙齒內鉤成功撈出6mm的鋼絲繩20m。

3 結論與認識

3.1 隨著安塞油田開發時間的延長，井筒結垢、出砂等井筒原因或封隔器失效等造成封隔器卡鉆，以及油管桿落井等事故井不斷增多，嚴重地影響了油田正常生產。

3.2 封隔器等大直徑附件，在井下遇卡難以撈獲，卡鉆后首先應弄清魚頂狀況，選用合理的工具，倒扣出卡點以上油管，最后下打撈工具活動解卡或者磨銑封隔器。

3.3 對于外雇隊伍造成強化施工過程中的監督指導，防止其產生油管桿落井的二次事故。

3.4 小件類、繩纜類落物打撈無現成的工具，自制了旋轉撈筒、活頁撈筒和雙齒內鉤等一系列工具，取得了很好的應用效果。

參考文獻：

[1]吳奇主編.井下作業監督[M].北京:石油工業出版社，2003.3.

[2]高如軍，何世明等.封隔器打撈難點及對策[J].西部探礦工程械，2007，(8).

[3]胡博仲.油水井大修工藝技術[M].北京:石油工業出版社，2000.3.

[4]楊炳飛，韋良霞等.注水井大修原因分析及對策[J].鉆采工藝，2001

(6).

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文