油田水平井打撈技術的研究與應用

劉燕(中國石油遼河油田分公司冷家油田開發公司, 遼寧 盤錦 124010)

油田水平井打撈技術的研究與應用

劉燕(中國石油遼河油田分公司冷家油田開發公司, 遼寧 盤錦 124010)

以提高單井油氣產量、提高油藏采收率為根本目標的水平井開發技術在遼河油田得到了廣泛成功的應用，水平井開發給井下作業技術帶來了嚴峻的挑戰，水平井作業與傳統直井、定向井作業從某種意義上講有天壤之別。遼河油田是在難度較大的水平井打撈、大修等方面獲得了突破，積累了一定的經驗。

遼河油田；水平井；打撈；解卡

隨著油田水平井所占比例逐年增加，水平井的修井作業施工也隨之增加，促進了對水平井作業技術的需求。水平井、特殊結構井的特性決定了它的修井工藝與常規井眼修井工藝有本質的不同，為此，我們從水平井修井的基礎理論研究、工具開發、技術配套等方面進行了深入研究。水平井和直井相比具有井眼軌跡的特殊性，常規打撈工具不能直接下入，目前的水平井修井技術可以實現對掉入彎曲和水平段內的常規管柱進行解卡打撈和磨銑處理，還可以實現對水平井的連續沖砂作業。但對于水平井分段壓裂管柱的阻卡，解卡還存在一定的難度。

1 水平井打撈作業難點分析

(1)井眼軌跡特點 我們設計實施的水平井目的層是多穿過油層，保持與油層的走向。水平段的井斜角大到一定的程度，井眼曲率變化就會增大，連續增斜段長，水平位移大等特點。水平井按曲率變化可分為長曲率、中曲率和短曲率水平井。

(2)打撈管柱受力分析 水平井中管柱設計復雜，帶來了受力情況多種因素共同影響，不同的井段管柱受力不同，特別是“鐘擺力”和彎曲應力很大、分力多。“鐘擺力”使得井內管柱貼近井壁低邊，比如在水平段中，由于鉆柱重量的軸向分量為零，因而必須借助上部鉆柱的“推動”才能使這部分鉆柱向前移動。

鐘擺力：f=w×sinα

式中：α為井斜角；W為卡點以下管柱質量。

當α等于直角時，鐘擺力f等于水平段管柱重量，使得起下管柱磨阻達到最大，并隨著水平段管柱增長而增加。

作業設備的提拉載荷要克服打撈管柱重量及套管與打撈管柱之間的摩擦力才能傳遞到落魚，打撈解卡的技術核心就在于保證作用在落魚上的力。

(3)下井工具長度確定 水平井實施打撈過程中，我們所用到的工具基本都是大口徑，長度大的打撈工具，能否順利下入到目的層，避免二次卡井，我們選擇的工具能否順暢下入，成為打撈的關鍵所在，目前通過實踐應用和科研院所的研究，打撈工具日趨成熟，不過在打撈過程中由于井下狀況復雜，打撈工具卡井狀況時有發生，打撈工具的攻關與研制仍是日后努力的方向。

2 水平井打撈解卡工藝技術研究

(1)選擇打撈工具的原則 一是對打撈工具進行優選，選擇可退式打撈式工具，通過理論分析及現場實際應用，根據井內生產情況、落物結構、落物狀態設計打撈管柱。防砂管柱和丟手封隔器卡封管柱，遇卡可能性較大，打撈管柱設計為：可退打撈工具+水平井生力器＋3×45°倒角油管＋普通油管。從直井段落入水平段的落物(包括下移的防落物、落井螺桿泵及其它生產管柱)遇卡可能性較小，打撈管柱設計為：可退打撈工具+扶正器＋3×45°倒角油管＋普通油管。

(2)砂埋油管打撈技術 遼河油田水平井埋深大、水平段較長，流體性質復雜，腐蝕因素多，導致井下管柱斷脫、套管破損等事故，打撈作業過程復雜。以某井為例，該井在作業過程中發現上部7"套管破損，油管腐蝕穿孔，破損處出砂，將下部1700m油管砂埋，在該井水平段、小井眼打撈砂埋油管的井下作業中，根據現場情況，由用常規工具進行套銑、公錐、母錐、倒扣撈矛、卡瓦打撈筒打撈等方法；到引用高效銑鞋進行套銑、鉆磨、卡瓦打撈筒根部打撈法(進度提高了近二倍)；再到大斜及水平段鉆磨、套銑打撈，最終處理完井下全部落魚，為水平井事故處理進行了有益探索。通過目前對該井的打撈施工，說明井下作業的順利實施取決于對井下狀況的正確判斷分析、優良的套磨打撈工具，合理的鉆具組合，科學的套磨參數，和關鍵工藝的正確精心操作。可以得出：鉆磨、套銑、卡瓦撈筒根部倒扣打撈技術，合理的鉆具組合是處理大斜段、水平段井下砂埋貼壁管柱較為理想的一項技術，應在以后的類似作業中進行試推廣。高效銑鞋在套銑過程中，因銑鞋內壁加有鎢鋼粉，可以很好對管類落物進行套磨，并使魚頭規則化而不復雜，同時半圓形引子減小了套銑時蹩鉆現象且更容易進魚。套銑管帶卡瓦撈筒根部倒扣打撈相比反扣公、母錐倒扣更容易操作也更安全，同時可使打撈進度提高二倍。鉆磨及套銑時帶撈杯能及時將落魚周圍的鐵屑清理干凈，可降低作業風險提高作業成功率。該井從撈杯內累計撈出鐵屑及打撈工具殘塊很多。鉆磨至接近落魚根部1根油管時應及時下卡瓦撈筒進行打撈，以提高處理速度。

(3)打撈解卡作業工藝 打撈前必須做好充分準備工作，所有下井工具必須認真檢查地面試驗合格后方可下井。做好打撈前輔助工序的施工，地面輔助設施必須準確可靠。

①沖洗魚腔：下入專用密封插頭探砂面，沖洗留井魚腔。將密封插頭插入留井魚腔內，正、反擠一定量修井液有利于落魚松動。對于防砂管較長、出砂嚴重的井可先下連續油管進行防砂管內沖砂。②刮削：下套管刮削器刮削洗井，對魚頂以上套管反復刮削，有利于井下液壓生力器的座封。③通井：下入長度及外徑不小于打撈管柱最大工具的通井規通井至魚頂。④打撈：下入打撈管柱打撈，如上提遇卡，油管打壓生力器工作，可反復打壓放壓，直至解卡，如不能解卡則退出打撈工具。

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