于洪飛(遼河油田曙光采油廠作業一大隊,遼寧 盤錦 124109)
淺析液動加力解卡器在修井作業中的應用與實踐
于洪飛(遼河油田曙光采油廠作業一大隊,遼寧 盤錦 124109)
在修井作業中,解卡作業是較為常見的工序。受設備設施、井下環境等條件影響,解卡施工成功率一直以來都不是很高,對于水平井等特殊井解卡更是如此。在這樣的情況下,液動加力解卡器應運而生。本文將通過詳細分析液動加力解卡器,并輔以實際應用情況,闡述該工具在解卡過程中起到的關鍵作用以及帶來的經濟效益。
解卡;小修作業;成功率
隨著油田開發進入中后期,蒸汽吞吐、注水開發、火驅等生產方式方法不斷轉變,加之對油水井采取的各類上產措施工藝因素,導致井下各類條件越發復雜、地層嚴重出砂。同時,受套管腐蝕、變形,修井過程操作不妥等因素所致,均導致了井下管柱遇卡等情況時而出現。受設備設施、井下環境等條件影響,解卡施工成功率一直以來都不是很高,對于水平井等特殊井解卡更是如此。因此,應用新型解卡工具投入施工,對提高解卡作業成功率,提升作業效率,降低作業成本有著非同小可的意義。
1.1 傳統解卡的缺點
1.1.1 活動解卡
活動解卡是修井作業中最常見的措施工序,但在實踐中,尤其是水平井實踐中存在一定問題:一方面是上提拔負荷中,部分力作用在井內管柱、套管的摩擦上,導致落魚獲取的解卡拉力不足。同時,受管柱材質影響,拉力不得超出安全范圍,這樣就更加無法實現拉力的有效應用。另一方面是活動過程中,極易造成管柱摩擦,導致油、套管嚴重磨損。
1.1.2 倒扣解卡
該工藝不足大致表現為:一方面是倒扣作業因摩擦力導致反力矩,使地面作用的力經過摩擦力消耗后損失很大,難以倒開井內管柱。另一方面是不斷的倒扣作業極易導致管柱間的摩擦,嚴重損壞油、套管,甚至造成二次事故。
1.2 遇卡類型及狀況
遇卡,指的是井下管桿無法通過作業提升設備進行正常起下活動的情況。因井下情況存在著不定性、變化性及難以準確判斷性,施工措施不當或對井下狀況判斷不準,都會產生各種復雜情況,甚至導致施工難以進行、延長施工周期以及增加作業成本。據統計,解卡施工所需的時間約合總周期的7%,成本十分巨大。
結合實踐經驗來看,管柱遇卡的種類大致為砂卡、封隔器卡、落物卡、套管變形卡等。卡鉆主要以砂卡和封隔器卡為主要因素。
液動加力解卡器通過打壓可以發出高達800多千牛的力,通過下入打撈組合管柱的方式,將力作用在魚頂,進而降低設備載荷,完成打撈解卡。通過實踐,該裝置可應用于絕大多數井的解卡施工,對水平井等結果較為復雜井尤為有效。通過使用,有效減少了施工周期,同時可較好的節約作業成本。
2.1 原理分析
當液動加力解卡器與落魚充分接觸后,地面進行1兆帕的正向打壓,錨定器工作并鎖住套管,持續加壓至3兆帕,限位鎖斷開,開始工作。隨著打壓壓力逐步提升,拉力逐漸增大,提升裝置中的各個部位連同落魚逐步向上起出,進而完成打撈解卡。
2.2 工具結構
液動加力解卡器主要有液壓缸、錨定器、拉桿、限位鎖、接頭等部件組合而成。
一是選取適合尺寸的通井規進行通井作業,通至落魚上部從而完成通井工序。
二是選取滑塊撈矛等合適的打撈工具,連接于液動加力解卡器接頭,再通過合適尺寸管柱下至井內。
三是下至落魚上部大約1米處,進行反循環洗井一輪。
四是繼續下放直至確定已撈獲,隨后向打撈管柱中投鋼球。上提打撈管柱至中和,進行正向加壓1兆帕,促使錨定器鎖緊套管,后控制地面負荷5噸。
五是持續正向加壓,液動加力解卡器內部結構帶動整體整體向上走動,改變落魚上下位置,進而實現解卡打撈。
六是完成解卡后,投入鋼球至打撈管柱,并進行正向打壓10兆帕,保證井內液面平衡,以確保液動加力解卡器起出地面。
4.1 現場施工應用
該工具在應用中有著良好的效果。舉一個施工案例來說:某作業隊在D842573井進行遇卡堵水管柱打撈作業中,首先利用清水打入油套環空,采取投球,正向打水15立方,加壓至15兆帕,此時井內打撈管上行0.3米后靜止。結合井內管柱特點,經反復商討后加壓至20兆帕,正向打水30立方并反復打壓,此時井內打撈管上行1米后靜止。最后在20兆帕的壓力作用下,負荷突降,完成了解卡。
4.2 效益評估
統計近年來所施工的6口解卡作業中,運用液動加力解卡器,實現了5次順利完井,累計節約各項成本費用100余萬元,并有效縮短單井施工周期14天,為油水井提前投產提供了保證。
(1)通過液動加力解卡器的現場應用總結來看,該工具有著成本低、操作便捷的特點。同時,有效的轉變了以往的解卡打撈模式,實現了遇卡位置的直接上提,避免了拉力損失。另外,即便遇到無法成功解卡情況,亦可通過適當方式提出液動加力解卡器,避免了更加復雜井況的出現。
(2)該工具對于打撈下井時間較短的防砂工具、沖砂作業中出現的砂卡和注空氣(汽)管柱由于雜質、封隔器遇卡的狀況,使用效果比較理想。但對井內下入的防砂工具時間較長、破損嚴重;落魚本體已經砂埋嚴重的情況下,效果并不理想,所以以后在使用前應該對出砂狀況、井史進行仔細研究,認真分析遇卡原因,做到有效使用。