淺談安塞油田井下作業大修打撈核心技術

俞克東，王海斌，蒲新輝，趙瑞元

中國石油長慶油田分公司第一采油廠井下作業監督站 （陜西 延安 716000）

1 安塞油田井下作業現狀分析

油水井在生產過程中，由于各種原因出現種種故障和井下事故，井下作業環境日益復雜，卡鉆、斷脫、管桿落井、套管變形撕裂等導致井下事故頻發，迫使油井減產或停產，嚴重時致使油井報廢。分析井下事故原因歸納如下：

1.1 結垢造成的卡鉆

安塞油田采取早期注水開發，但注入水不斷吸熱使地層溫度逐漸下降，同時隨著溫度和壓力的下降，油層中有機垢和無機垢生成；同時套損水和產層水在井筒相混合，也會產生結垢。

1.2 地層出砂造成的卡鉆

油井在生產過程中，油層中的砂子會隨著油流進入套管，使砂面逐漸上升，掩埋井內大直徑工具及井下附件，從而造成出砂卡鉆；注水井在生產過程中由于注水壓力不平穩，或停注過程中出現“倒流”現象，致使地層中的砂子進入套管，造成砂卡；壓裂后，作業隊未按規定時間關井擴壓提前放噴，或未使用規定的油嘴控制放壓，導致地層壓力和井筒壓力不平衡造成出砂，這些因素都嚴重影響油水井正常生產運行。

1.3 套管損壞造成的卡鉆

套管損壞類型主要有套管彎曲變形，縮徑、破裂、錯斷等幾種類型。當套管經歷過套管補貼、套管修復、擴徑等處理，井下套管柱或工具下過套管破損處，起下管柱時被卡死，上下不能，造成管柱、工具拔脫拔斷而落井，使作業施工復雜化。

1.4 復雜井身結構造成卡鉆

由于井筒結構的復雜性，受正壓力、重力、井斜角的影響，加之長期注水，套管出現結垢，內外壁腐蝕，套管抗外擠和抗內壓強度降低而使套管破裂，造成井下管柱、附件或工具卡鉆，處理難度加大[1]。

1.5 封隔器卡鉆

部分座封井結垢、結蠟導致修井作業時封隔器解封不徹底，膠片不能回收造成封隔器卡死事故，另有隔采井封隔器在射孔段下部時，油層吐出泥沙堆積造成封隔器卡鉆。

1.6 施工作業造成卡鉆

由于施工作業過程中猛起猛下，高噸位生拉猛提強行操作造成管桿及附件斷脫卡鉆、地面設備損壞。操作中，小工件器具不慎落井，如鋼球、扳手、鐵絲、卡瓦牙、毛氈等落入井后極易堆積在大直徑附件上，使作業管柱卡死，或與結蠟、結垢、變形錯位套管部位發生機械撕裂造成井下事故。

2 大修打撈作業核心技術

常規小修打撈技術是利用油管將通井機額定提拉載荷傳遞到井底，作用在落魚上，以達到解卡的目的。

2.1 分析事故原因，制定方案

井下事故不可避免時，要冷靜面對，分析事故原因，認清事故危害，確定事故級別，成立事故專案小組，根據不同的事故，制定井控方案和作業方案，選用適用工具，專人指揮及早進行現場事故解除，避免因地質動態變化和井下情況不清導致事故的進一步惡化。

2.2 平衡井筒，嚴格方案施工，優化工具選擇

1）任何大修、打撈、解卡事故的解除，在施工工序前首先進行放壓或壓井液循環替油工序，保證井筒壓力大于井底壓力，無井噴、井涌的情況下施工。

2）嚴格遵循井下落物打撈原則[2]。一是打撈過程中要保證油、水層不受污染和破壞；二是不破壞井身結構（套管和水泥環）；三是打撈過程中必須使事故處理簡單化。

3）打撈作業前應考慮的幾個問題：一是落實井況，弄清井身結構，套管完好情況，井下有無落物及落井原因，分析有無變形可能及井下卡、埋等情況，計算魚頂深度，搞清魚頂規范、形狀和特征；二是制定打撈方案，繪制管柱示意圖，制定出施工工序及打撈過程中的注意事項，制定安全防卡措施；三是選擇合適的工具，下井工具外徑和套管內徑之間間隙不小于6mm；四是下井工具必須進行嚴格檢查，做到規格尺寸與設計一致；五是合理區分打撈作業難易程度，以便于施工準備和制定施工措施；六是優化工具選擇，避免工具盲目下井[3]。

4）對已有工具的規格型號用途有明確的認識后，拓展思路，針對不同的套管、不同落物、不同的卡點、進行一些自制打撈工具的制作，以進行大修打撈解卡工作。2013年7月6日，侯157-25井檢泵作業時管柱落井，從而造成扶正塊落井，但隊伍沒有合適的打撈工具，轉為大修作業。該井一級落魚為抽油桿扶正塊約453塊左右，先后使用自制撈筒，自制單鉤、自制三爪內鉤、自制四爪內鉤、自制老虎嘴等成功打撈出所有落井扶正塊 （圖1）。二級落魚為Φ73mm油管×127根+Φ32mm管式泵+Φ98mm泄油器+Φ89mm球座+Φ73mm泵掛短節+Φ73mm油管×1根+Φ73 mm眼管+Φ73mm油管×2根+Φ89mm堵頭，先后使用鉛模、可退式撈矛、接箍撈筒等將落井油管全部打撈出。由于該井在作業前制定編寫了合理的科學施工方案，并且進行了方案討論和議，現場技術人員指導，優化打撈設計，刪減不必要的工序，從而降低作業占井時間，提高打撈施工效率。歷時6d，恢復了該油井正常生產。

圖1 自制工具

2.3 案例分析

2.3.1 王19-17井基本情況

王19-17井2013年7月2日因泵卡上修，起出全井油桿后，提管柱12t，封隔器無解封噸位顯示，但有輕微遇阻現象，噸位增加至15t又下降至12t，上提 Φ73mm 管掛+Φ73mm 油管×114根，末根為油管母扣，其余油管及尾管落井。井下落物為：Φ73mm油管×14根+Y211-114封隔器+Φ73mm油管×1根+Φ32mm管式泵+Φ73mm泵掛+Φ73mm尾管×1根+Φ73mm 眼管+Φ73mm 尾管×2根+Φ89mm母堵，魚頂為Φ73mm油管公扣。

2.3.2 打撈過程

1）根據油管母扣損傷情況，判斷落井油管公扣有損傷，下油管接箍對扣打撈，距魚頂2m開始邊旋轉油管邊下放，接觸魚頂后對扣100圈，上提油管無噸位增加顯示，提出油管接箍未撈獲。

2）下LT-T114卡瓦撈筒，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t，上提油管無噸位增加顯示，提出卡瓦撈筒未撈獲。

3）下Φ114mm鉛印，管柱懸重為8.6t，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t，提出鉛印后，發現魚頂公扣有2cm未打印上，有缺口。

4）判斷魚頂已輕微變形，下LT-03TA籃式卡瓦撈筒打撈，管柱懸重為8.6t，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t，上提油管無噸位增加顯示，提出LT-03TA籃式卡瓦撈筒未撈獲。

5）下MZ-NC31母錐1次打撈,管柱懸重為8.6t,接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t進行造扣，旋轉管柱100圈后，上提油管時噸位無增加顯示，提出母錐1次未撈獲。

6）下MZ-NC31母錐2次打撈，管柱懸重8.6t，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t進行造扣，旋轉管柱215圈后，上提油管時噸位增加至10t，提出母錐2次后撈獲油管10根半，末根油管從中部斷裂。

7）下MZ-NC31母錐3次打撈，管柱懸重為10t,接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t進行造扣，旋轉管柱220圈后，管柱懸重為10t，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t進行造扣，旋轉管柱220圈后，上提油管時噸位無增加顯示，提出母錐3次后撈獲油管2根半，末根油管從上部斷裂。

（8）下 MZ-NC31母錐 4次打撈，管柱懸重為10.1t，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓1t進行造扣，旋轉管柱100圈，加壓2t再進行造扣，旋轉管柱135圈后，上提油管時噸位增加至10.5t，提出油管2m時噸位突然增加至15t，上提下放活動管柱無效，靜吊1h，無解封顯示；再次在10.5～15t間進行上提下放活動管柱，無效后上提噸位增至16t；再下放管柱至10t，上提噸位增至17t時噸位突然下降至10.5t，上提過程中經常有噸位增加、遇阻顯示，限速提出母錐4次后撈獲封隔器及尾管，先后順序為：多半根油管+Y211-114封隔器+Φ73mm油管×1根+Φ32mm管式泵+Φ73mm泵掛+Φ73mm尾管×1根+Φ73mm眼管+Φ73mm尾管×2根+Φ89mm母堵。

分析該井打撈過程，發現該作業隊伍對落物認識不清，對下井工具性能不了解，整個打撈盲目無序，未進行井筒平衡作業。在檢泵上提管柱時起出油管發現有部分管柱落井，從起出部分母扣損傷情況可以判斷出魚頂公扣有損傷，損傷程度不清的情況下應當直接下鉛印了解魚頂。而該作業隊在對扣未撈獲的情況下又下卡瓦撈筒未撈獲，才下鉛印，發現魚頂有2cm損傷，又分別下籃式撈筒1次、母錐造扣9次方將落物全部撈起。整個打撈作業過程耗時6d，起下鉆14次，起下空鉆10次。

1）由于各類卡鉆和井下落物事故頻發，造成油井采收率下降，注水井地層壓力補充不足，嚴重影響著區塊的整體開發效果，為此，提升井下作業技術水平，迅速有效地處理井下事故，才可能保障油田正常生產。

從技術管理角度，應做好以下幾點工作：一是井史井況清，充分了解歷次作業情況和本次上修目的；二是落物清，掌握目前魚頭規范、尺寸，是否殘缺、是否緊貼套管；三是復雜情況清，魚頂周圍套管是否損壞、補貼、曲徑，井內是否出砂，魚頭有無被砂埋等情況；四是井深數據清，送修數據，井下工具及附件規范長度，魚頭位置都要進一步核實等[4]。

2）深井、復雜打撈井解卡時提拉載荷往往超過井架許用最大工作載荷，不能滿足打撈作業施工的實際需要。針對修井機動力不足的現狀，應根據生產現場需求引進高噸位多功能修井機。

3）做好大修打撈工具庫的管理工作，對目前已有工具做好使用后的維護保養和定期保養工作，不斷根據生產現場需求引進新的大修打撈工具，充實工具庫。

4）正確選用工具。盡可能選用強度較高、結構簡單、操作方便的工具，結合打撈實際，有必要加工切實可行的特殊工具，對以往自主研發的工具進行編號、對歷次使用情況進行詳細記錄，根據其性能編寫使用說明書[5],這樣才能應對復雜打撈井的需要[5]。

3 結論與認識

提高對事故井的認識，更新修井動力設備，充實工具庫，改革運行體制，提高人員技術素質是提升安塞油田大修打撈技術水平的最好方式。

[1]崔凱華，苗崇良.井下作業設備[M].北京：石油工業出版社，2007.

[2]呂瑞典.油氣開采井下作業及工具[M].北京：石油工業出版社，2008.

[3]J.德吉爾，D.霍特，M.麥格克，等.油井打撈作業手冊:工具、技術與經驗方法[M].楊能宇，張興福，王連剛，等，譯.北京：石油工業出版社，2006.

[4]吳奇.井下作業監督[M].北京：石油工業出版社，2003.

[5]羅英俊，萬仁溥.采油技術手冊[M].北京：石油工業出版社，2005.