國(guó)外水平井卡鉆事故處理工藝及技術(shù)應(yīng)用探討

何兵(中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部伊拉克公司， 天津 塘沽)

1 國(guó)外大斜度修井難點(diǎn)及特點(diǎn)

米桑油田水平井的典型井身結(jié)構(gòu)一般包括直井段、造斜段和水平段。水平井由于井斜大、水平段長(zhǎng),導(dǎo)致常規(guī)打撈、套銑技術(shù)難以有效實(shí)施。

主要體現(xiàn)在:

①打撈工具入魚(yú)難。

②地面扭矩、拉力傳遞損失大。

③修井液攜砂難度大。

④鉆具組合受軸向、徑向力和井眼曲率的影響, 在套銑作業(yè)中易損壞斜井段套管問(wèn)題等。

2 國(guó)外大斜度水平井卡鉆事故處理及技術(shù)應(yīng)用

2.1 割撈一體化、套撈一體工具及技術(shù)應(yīng)用

案例1:BUCN-44H井是在伊拉克米桑油田某構(gòu)造部署的一口水平開(kāi)發(fā)井,設(shè)計(jì)垂深4720 m ,水平段長(zhǎng)600m,最大井斜89°,該井于20150121下完井生產(chǎn)管柱期間,封隔器提前遇阻并卡鉆。被卡管串:油管引鞋+125m帶孔管+油管1根+工作筒+厚壁防腐油管10根+油管短節(jié)1根+油管2根+錨定密封+WQX永久封隔器+油管1根+循環(huán)滑套+油管217根。

錨定密封多次解封失敗后，采用常規(guī)的打撈措施和工具，未將被卡管柱全部撈出地面。二次留井被卡管串:永久封隔器+錨定密封+5m油管+86m厚壁防腐油管+工作筒+9.6m油管+125米帶孔管+油管引鞋被卡留井。見(jiàn)圖1。

(1)卡鉆事故處理方案制定

根據(jù)井況復(fù)雜情況分析:考慮該井完井管柱直接倒扣打撈，地面扭矩傳遞損失較大，所以設(shè)計(jì)出兩種解卡打撈方案:

①初步采用割撈一體管柱，先切割后打撈，將永久封隔器以上油管等全部撈出。BHA:水力式內(nèi)割刀+地質(zhì)鉆桿+可退式撈矛+3-1/2”短鉆桿+液壓隨鉆震擊器+3-1/2”鉆桿。

②使用可控式套銑打撈一體管柱，先實(shí)現(xiàn)套銑解卡,后打撈。管柱組合:卡瓦式套銑筒+一體倒扣撈矛+鉆桿1根+液壓隨鉆震擊器+3-1/2”鉆桿。

(2)解卡打撈及處理工藝過(guò)程

①切割打撈完井生產(chǎn)管柱:保障井筒干凈的前提下，切割及打撈工具串下入到計(jì)算深度，開(kāi)始低轉(zhuǎn)速(10～20轉(zhuǎn)/min)旋轉(zhuǎn)管柱，開(kāi)啟泥漿泵正循環(huán)，使割刀刀翼漲開(kāi)與被切割管柱內(nèi)壁接觸進(jìn)行切割，泵壓1～2MPa，扭矩1.5kN.m,切割泵壓逐漸提高至6MPa，轉(zhuǎn)速控制在25～30轉(zhuǎn)/min，扭矩控制在1.5～3kN.m之間，30min后扭矩下降，轉(zhuǎn)速增大，判斷油管被切段，停泵放壓使水力割刀刀翼收回到到自由狀態(tài)，再緩慢上提鉆具確認(rèn)刀翼完全收回。緩慢下放管柱使可退撈矛進(jìn)入魚(yú)腔抓落魚(yú)。起出管柱組合，成功打撈出被切割的完井生產(chǎn)管柱2981.5m油管。見(jiàn)圖2。

②套銑解卡打撈完井生產(chǎn)管柱:下入可控式套銑打撈一體管柱，到魚(yú)定以上1～2m開(kāi)泵正循環(huán)套銑液，待返出液量略等于泵入排量，則開(kāi)啟轉(zhuǎn)盤(pán)測(cè)空轉(zhuǎn)扭矩，同時(shí)下放套銑管柱，觀(guān)察泵壓升高時(shí)，說(shuō)明魚(yú)頭進(jìn)入套銑工具內(nèi)腔。BHA:可控式套撈一體工具+上接頭+短鉆桿+液壓隨鉆震擊器+鉆桿+方鉆桿3)開(kāi)泵循環(huán)正常后，按規(guī)范要求進(jìn)行套銑永久封隔器作業(yè)；結(jié)合BUCN-44H井現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況綜合分析，確認(rèn)已套銑至預(yù)計(jì)深度，并且已經(jīng)將封隔器套活。充分循環(huán)至返出液清潔后，上提管柱距魚(yú)頂1.5m位置，再?gòu)你@桿內(nèi)投入鋼球，小排量送球入至球座；緩慢憋壓1800psi至2100psi，液壓推動(dòng)活塞剪斷銷(xiāo)釘，當(dāng)活塞下行至中間接頭部位時(shí)，處于內(nèi)腔的打撈工具已通過(guò)擋環(huán)進(jìn)入套銑筒(管柱由套銑狀態(tài)轉(zhuǎn)換為打撈狀態(tài))；在保持泵壓的情況下，下放管柱，按常規(guī)打撈、解卡、倒扣規(guī)范要求進(jìn)行相應(yīng)操作。根據(jù)指重表指示變化判斷是否撈獲落魚(yú)和倒開(kāi)落魚(yú)，確認(rèn)已抓獲落魚(yú)，即可泄去泵壓；當(dāng)證實(shí)落魚(yú)已解卡或被倒開(kāi)便可正常起鉆。若內(nèi)接打撈工具是采用倒扣撈矛，一旦出現(xiàn)落魚(yú)倒不開(kāi)現(xiàn)象，可通過(guò)打壓、下放管柱至中和點(diǎn)、正轉(zhuǎn)管柱，使套銑筒中內(nèi)接的倒扣撈矛退出落魚(yú)。

3 現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用說(shuō)明

①將傳統(tǒng)的套銑、打撈分兩趟管柱，轉(zhuǎn)變?yōu)橐惶斯苤瓿桑岣吖ぷ餍剩?/p>

②該技術(shù)及工具可控性強(qiáng)，安全適用；

③現(xiàn)場(chǎng)工作量減小；

④可使同類(lèi)型大修作業(yè)周期大大縮短，費(fèi)用降低等特點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

可控式套銑打撈一體化工具具有結(jié)構(gòu)合理、性能可靠、安全性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。該工具研制為解決長(zhǎng)井段砂卡、水泥卡傳統(tǒng)處理方法效率低下問(wèn)題提供了安全、有效的技術(shù)手段。

圖2 水利割刀切割后的油管端口

圖3 可控式套撈一體工具

[1]吳奇(主編).井下作業(yè)工程師手冊(cè)[M].北京:石油工業(yè)出版社，2002.