割撈一體化技術在大修再完井中的應用

付校飛(中海油田服務股份有限公司 天津 塘沽 300452)

一、引言

隨著油氣開發的不斷深入,在井網密度越來越大,環保要求越來越高的形勢下,修井已成為整個油氣開發過程中一項必不可少的工作。在油氣井大修再完井作業中，套銑、通徑、切割、打撈等技術是處理遇卡管柱最常用的解卡手段；傳統的切割和打撈工藝一般都是每個作業步驟分開進行，施工周期長，割撈一體化技術的應用有效地解決了上述問題。

二、切割及打撈原理

1.水力切割原理：水力式內割刀是通過液壓推動的力量從管子內部切割管體的工具，由上接頭、彈簧、本體、刀體部件、活塞、噴嘴等組成。當割刀下到預定切割位置時，開泵循環，逐漸加大排量，液流經過芯板上的噴嘴，產生壓力差，此壓力差使活塞克服彈簧阻力向下運動，推動刀頭向外旋轉進入切削狀態，此時旋轉割刀就可進行切割，在切割的同時緩慢加壓下放使刀片推出，直至將落物全部切斷。割斷落魚后，停泵，噴嘴產生的壓力消失，活塞在壓縮的彈簧作用下向上運動復位，刀頭向內旋轉復位，割刀就能從井中取出[3]。

2.機械切割原理：當割刀需要固定在套管孔內時，正轉中心軸。由于摩擦塊和套管內壁的摩擦阻力，摩擦扶正部分并不隨割刀中心軸轉動，在其內部滑牙的嚙合作用下，摩擦扶正部分向上運動，推動錨定緩沖部分一起向上運動，并在斜面燕尾槽的作用下，錨定緩沖部分的卡瓦工作外徑逐漸擴大，直到抵住套管內壁。此時摩擦扶正部分內部滑牙脫開嚙合，下放割刀。割刀在卡瓦作用下固定在套管內壁上。在下放割刀的同時，錨定緩沖部分相對向上運動，推動切削部分的刀片逐漸向外張開，旋轉割刀就能進行切割了。切割完畢，上提割刀，摩擦扶正部分和描定緩沖部分相對中心軸向下運動，直至抵住引錐，刀頭收回，卡瓦失去楔緊作用，于是割刀便可提出井外。

3.打撈工具作用原理：可退式撈矛是一種內撈工具；由矛桿(芯軸)，圓卡瓦，引鞋，釋放環組成。圓卡瓦外徑略大于落物內徑，進入魚腔時，上提圓卡瓦產生徑向力，咬住落魚內壁實現打撈。當遇卡需要退出撈矛時，給矛芯軸一定的下擊力，使圓卡瓦與芯軸上的鋸齒形螺紋脫開，再正轉鉆具2—3圈，圓卡瓦與芯軸產生相對位移，促使圓卡瓦沿芯軸鋸齒形螺紋向下運動與釋放環端面接觸，上提鉆具時不產生徑向力，圓卡瓦隨芯軸退出落魚。通過對撈矛下部導錐的改造，實現割撈一體作業。

三、機械割撈一體化技術

1.優缺點

（1）優點：由于割刀的摩擦塊及卡瓦的扶正的作用，使用該技術切割穩定性好、成功率較高；割刀不受到井筒內修井液清潔程度、泥漿泵穩定性等因素的影響。（2）不足：切割過程中加壓送鉆對司鉆的操作要求高，加壓過多容易造成刀刃崩落切割失敗；由于受到割刀結構和尺寸的限制，無法穿過封隔器的密封筒去切割下一層盲管（穿過小內徑切割較大內徑的篩盲管）。

2.現場應用

（1）某井，油層套管為 7"、29ppf、N-80套管，最大井斜38.6°、人工井底1901m；防砂段深度為1539.43m-1758.73m。在對防砂段內腔的沖砂過程中，發生卡鉆，經過一次化學切割倒扣打撈將防砂段以上落魚撈出。目前魚頂為2-7/8”SNU油管公扣，深度為1608.4m。防砂段內還剩余116m的落魚被卡鉆。由于防砂段最小內徑為3.25”，無法對落魚進行套銑，只能使用機械割撈一體技術，對落魚進行分段切割打撈。打撈管柱組合：2-7/8”機械式內割刀+空心抽油桿+變扣+2-3/8”鉆桿+變扣+可退撈矛(配2.441”矛瓦)+3-1/2"短鉆桿+4-3/4”震擊器+3-1/2"短鉆桿。處理過程：測上提/下放懸重為26/22T、空轉扭矩為1.3KN·m。機械切割作業：切割深度為1633.36m，轉速20～25Rpm、扭矩1.0～1.9KN·m、鉆壓0.1T；切割時間40min（切割25min后扭矩減小為1.0～1.3KN·m）。停轉盤，上提管柱將割刀收回后緩慢下放至打撈位置，下壓1T，上提有過提顯示，待抓牢后在20～45T之間活動6次，最后一次上提至42T后懸重忽降至28T，繼續上提，懸重恢復為原上提懸重。本趟撈獲2-7/8"SNU油管4根，總長38.2m。最后反復使用割撈一體技術對落魚實行分段切割打撈，最終將落魚全部撈出。

（2）某井，油層套管為9-5/8"、40ppf、N-80套管，該井最大井斜為63.7°；落魚為6-5/8”金屬網布優質篩管（本體最大外徑為 191mm、內 徑 150.2mm），落 魚 深 度 在 1850.35m-1866.75m。由于篩管外徑較大，加上井斜等因素的影響只能先對該段篩盲管進行分段套銑，然后使用割撈一體技術進行切割打撈。打撈管柱組合：7”機械內割刀（本體外徑Ф138mm，最大切割外徑Ф198mm）+變扣+3-1/2"鉆桿+變扣+可退撈矛(配5.95”矛瓦)+變扣+3-1/2"短鉆桿+6-1/2″震擊器+3-1/2"短鉆桿。處理過程：到位后測上提/下放懸重為30T/20T、空轉為50（無量綱）。機械切割6-5/8"篩管本體，切割深度：1856.65m（魚頂以下1m）。施工參數：轉盤轉速10-15Rpm、扭矩40-70、鉆壓0.1T，切割時間1.5h。切割結束后，停轉盤，上提管柱將割刀收回后緩慢下放至打撈位置，加壓2T，上提管柱至旋重70T后解卡，繼續上提懸重穩定在30-32T；多次嘗試將管柱下放至打撈位置并反轉3圈，上提懸重增加不明顯。起出管柱撈出6-5/8"篩管短節1根，長6.02m。使用套銑配合割撈一體技術，最終將井下的大篩管全部撈出。

四、水力割撈一體化技術

1.優缺點

（1）優點：操作相對簡單、切割范圍大，可使用該技術穿過封隔器的密封筒先對下一層的盲管進行切割后再回收封隔器；能最大限度的規避倒扣打撈將封隔器倒散或者是倒不開的風險。（2）不足：相比機械割撈一體技術切割的穩定性相對差一些，切割過程中受泥漿泵穩定性的影響較大；由于水力切割工具水眼小，在出砂井大修中容易堵塞造成切割不成功；對井筒內及地面修井液清潔程度要求較高。

2.現場應用

某大修井需要打撈出全部篩盲管及封隔器，該井油層套管為9-5/8"、40ppf、N-80套管，該井最大井斜為：32.9°、人工井底1439.98m。井下落魚為7”蒼南優質篩管分五層簡易防砂，防砂段最小內徑為4.75”。目前魚頂為切割后的5-1/2”盲管本體，深度為1216.08m。使用割撈一體技術穿過下一層封隔器的密封筒，先對密封筒以下的7”盲管進行切割，然后一次就撈出兩層防砂管柱。打撈管柱組合：4-1/2”水力內割刀（最大切割外徑為204mm）+2-7/8"正扣鉆桿7根+可退式撈矛（配6.184”矛瓦）+3-1/2"短鉆桿+6-1/2”震擊器+3-1/2”短鉆桿 +3-1/2"正扣鉆桿。處理過程：下鉆到位后測上提下放懸重：63klbs/60klbs、正轉空轉扭矩為20（無量綱）。水力切割盲管，切割深度為1278.85m。施工參數：排量10-25m3/h，泵壓3-6MPa，扭矩20-30（無量綱），累計切割90min。切割結束后，停轉盤緩慢上提下放驗切割位置，有明顯刮卡現象。繼續下放管柱至打撈位置，下壓5klbs，上提有過提顯示，在25klbs-125klbs之間上下活動管柱，震擊5次后解卡成功。起出打撈管柱，撈獲篩盲管及隔離封隔器累計62.77m。

結論

1.使用普通修井機對大斜度井和深井進行修大修作業時；可能存在扭矩變化不明顯等影響因素，一次需要結合現場經驗進行綜合判斷。

2.對于出砂嚴重的井，需要提前對防砂段內腔進行清理后才能保證割撈一體管柱能下到位，切割后能順利下放管柱進行打撈。

[1]羅超,陳喜河,張衛賢等.套銑穿越打撈一體化技術的研究和應用[J].油氣井測試,2012,21(4):44～46.

[2]徐成鈞.井下作業修井技術現狀及新工藝的優化[D].東北石油大學2010.

[3]吳奇主編.井下作業工程師手冊[M].石油工業出版社,2002.