探究超深高含硫氣井油管內鋼絲打撈作業技術與應用

謝全超

中法渤海地質服務有限公司

探究超深高含硫氣井油管內鋼絲打撈作業技術與應用

謝全超

中法渤海地質服務有限公司

本文通過實際工程案例，對超深高含硫氣井油管內鋼絲打撈作業技術與應用進行了詳細分析，以供參考，

超深高含硫氣井；油管；鋼絲打撈

前言

在井下作業事故處理工藝中油管內鋼絲打撈作業技術是其非常重要的一個部分。處理難度大，耗時長，一次撈獲成功率低。因此，對鋼絲打撈作業方案、設備、地面配套的要求極高。

1 工程概況

某氣田的YB121H井完鉆井深7786m，采用193.7mm油層套管+114.3襯管完井，完井管柱結構為井下安全閥+循環滑套+永久式封隔+球座，其中封隔器坐封在6634m，完井管柱底界6837.7m，89mm×73mm油管變扣位于5499.7m。該井采用鋼絲組下高壓物性取樣器至井深6600m，后開井放噴，鋼絲突然向上運移，發生跳動后恢復至松弛狀態。后試提取樣設備，絞車面板顯示張力迅速由0上升至1.43kN時，鋼絲外吐，在鉆井平臺處成堆打扭(打扭長度約200m)，鋼絲從防噴盒處發生斷裂，井內剩余鋼絲約6400m，高壓物性取樣器9.1m。

2 油管內鋼絲打撈作業技術

2.1 打撈方案

(1)落魚分析

與一般鋼絲作業落魚情況不同，本井鋼絲斷落的原因是由于上頂力，PVT取樣工具上行，速度比鋼絲上行速度更快，鋼絲與工具纏繞在一起，后待關井壓力平衡后再次快速下落，鋼絲在井筒內可能纏繞形成螺旋“彈簧”狀，難以估算鋼絲的具體深度。同時，考慮到取樣工具串與油管內徑最小的單邊間隙僅為8.5mm，鋼絲外徑3.175mm，由于鋼絲可能嚴重變形與油管壁緊貼，下滑到油管最大變徑處被擋住，油管最大變徑位置極為可能是工具串井深。

(2)打撈方式設計

本井安全閥內徑為69.85mm，但是安全閥上下管柱內徑為74.22mm。鋼絲探測器外徑必須小于安全閥內徑，但是增大與管柱間間隙，如果鋼絲頭呈規則狀貼附在油管壁，則鋼絲捕捉器難以捕捉和打撈。另外，從前期分析，鋼絲上沖直到反吐出井口后折斷，可以判斷分析出在井內上部鋼絲纏繞、壓縮嚴重，采用外撈矛極可能纏繞，造成二次事故。因此，方案設計為探測得魚頂后，采用內撈矛打撈，如果內撈矛無法撈獲，再考慮采用外撈矛作業。

(3)魚頂為纏繞成團的鋼絲，采用外撈矛打撈，工具串組合方式如下：

繩帽+加重桿+管式震擊器+外撈矛。

外撈矛是鋼絲在井下非常亂時，用內撈矛無法撈住，才用外撈矛。一般情況下不要用該工具打撈鋼絲，外撈矛與鋼絲纏繞無法提出造成二次落魚的風險極大。

2.2 壓井方案

安全壓井面臨著矛盾。打撈周期較長，該井屬于高含硫化氫氣井，產量高、壓力高，從人生安全及工具、儀器的安全考慮，打撈作業必須在壓井平穩不溢不漏的情況下進行。但是該井屬于碳酸巖儲層，裂縫發育，鉆井期間儲層段泥漿132.7m3，極易漏失，如果采用堵漏漿過平衡壓井，堵漏材料極易在鋼絲及工具位置搭橋，堵死油管通道，卡埋工具，同時存在泥漿沉淀卡死落魚的可能，使井下情況進一步復雜化。

考慮到已經獲取地層壓力系數，采用綜合壓井方案：

①無固相壓井液。相對泥漿固相含量比較低，壓井及后續處理過程中卡埋落魚風險小;在環空保護液介質中更易于打撈，且不受處理周期長的影響，配方：環空保護液+1%黃原膠+5%～8%超細鈣+2%～3%非滲透處理劑+2%～3%瀝青類物質。

②實時液面監測。通過液面監測，掌握井內液面高度，確定液柱壓力平衡地層壓力，達到相對動態的平衡，實現壓井平穩。

③壓井方式。環空為永久式封隔器已坐封，滑套未開啟無法建立循環，采用吊罐壓井，配合液面監測，獲得地層漏失速度后，間斷吊灌無固相壓井液壓井。

2.3 井控技術

考慮到氣井內壓力高，且高含硫化氫，設計采用105MPa抗H2S井口防噴裝置，既能控制住井內壓力外泄，在帶壓情況下又能使測試工具自由運動。技術指標如下：防噴管內徑76.2mm;設計壓力105MPa;測試壓力151MPa;設備材質AISI41XX;耐腐蝕標準：符合NACE-MR0175國際標準。

組成：地面控制系統、滑輪系統、電纜刮泥器、注脂流管、工具捕捉器、防噴管、防落器、雙閘板防噴器(電纜閘板及鋼絲閘板各一副)。

2.4 工藝步驟

(1)安裝井口防噴工具。對入井工具進行地面檢測，進行專門工序的井控、硫化氫應急演練。

(2)采用無固相壓井液直推法壓井，確保井筒的清潔;進行吊罐壓井，結合液面監測，探油管內液面深度，計算得出壓井液漏速，確定安全作業時間及吊罐頻率、吊罐量。

(3)組下鋼絲探測器，探鋼絲魚頂;考慮到井內100m±有安全閥，設計在80～120m以200m/h的測速上提下放三次，觀察鋼絲探測器通過井下安全閥位置時張力變化情況，無張力異常后繼續下放。

(4)采用鋼絲內撈矛進行打撈：下放中，當張力緩慢下降時，記錄遇阻點位置，當遇阻后下入深度超過遇阻點5m時停止下放，緩慢上提至遇阻點位置然后再次下放，根據張力變化判斷是否打撈住鋼絲;如果多次不能撈獲，則下盲錘將鋼絲頭震擊成團狀后再次采用內撈矛打撈。

(5)上提鋼絲。

(6)如果鋼絲打撈出后，未帶出工具串，則采用打撈筒進行打撈。

3 油管內鋼絲打撈作業的現場應用

YB121H井確定鋼絲斷落后，正推法壓井，后進行吊罐作業，測得漏速為0.4～0.8m3/h。采用57mm鋼絲探測儀器至井深710m，探得鋼絲;再次下底帶57mm鋼絲內撈矛至713m，張力15.82kN下降至2.51kN，后上提撈矛，上提張力19.15kN，提出工具，撈獲鋼絲100m后再次下放鋼絲探測儀器，分別在2350m，2507m，2513m多次探、撈后，起出井內全部落魚。

4 結束語

綜上所述，通過對鋼絲落魚的分析，對打撈方案進行優化，同時采用吊罐壓井+液面監測集成壓井方案，配合現場安全保障措施，解決了高含硫高壓氣井的鋼絲打撈的問題，并成功實施。

[1]何長江,徐愛舫.油管變徑井鋼絲打撈工具的研制及應用[J].石油儀器,2013,06：44-45+1.

[2]苗潤金,吳茂富等.井下鋼絲打撈工藝技術改進應用[A].寧夏回族自治區科學技術協會、寧夏社會科學界聯合會：,2012：4.