水平井打撈作業困難分析及應對措施

邵寶峰

摘 要：石油、天然氣是現今社會發展中極為重要的能源，隨著經濟的快速發展我國對于石油的需求不斷增加。相較于陸上石油資源，我國海域中有著極為豐富的油氣資源，做好海洋油氣資源的開發是現今乃至今后一段時間我國油氣資源發展的重要方向。海洋石油鉆井平臺是海上油氣資源開采作業平臺，在海洋油氣資源開采中會面臨著極大的技術難度和復雜的地質和氣候條件。在海洋油氣開采中，水平井由于其所具有的特殊的井身結構使得水平井水平段內的打撈作業面臨著極大的難度。在水平井水平段進行打撈作業時，所打撈物件由于受到重力作用其主要處于套管的低部位，采用常規打撈方法及打撈工具時將使得井口處所施加的旋轉力矩無法順利的傳輸至水平井水平段的魚頂位置，從而為水平井的打撈作業帶來極大的困難和挑戰，文章在分析水平井打撈作業難度的基礎上對如何采用非常規打撈工具進行打撈作業進行分析闡述。

關鍵詞：水平井；打撈；工具

前言

水平井主要指的是鉆井的井眼與油層的走向基本一致，是一種較為特殊的鉆井形式。尤其是在海上鉆井的過程中，水平井在深入海底的井下承受著巨大的地質和海底壓力，加之井下工況復雜，一旦發生掉落將會對水平井的打撈帶來極大的困難。一旦打撈出現問題將造成井下井管的廢棄從而造成巨大的損失。做好水平井井下打撈所面臨問題的分析并在此基礎上通過采用合理的措施做好相應的打撈工作，以確保水平井能夠正常運行。

1 水平井打撈所面臨的問題

水平井是一種特殊的鉆井形式，其在鉆井時鉆井的井眼軌跡與井下油層的走向處于同一層面。其在鉆井的過程中有時由于油層的特殊分布將會使得水平井在井下水平延伸相當長的一段長度。水平井的開采方式在薄油層或是裂縫性油氣藏的開采中應用較多，通過采用水平井的開采方式能夠有效的增大油氣層的裸露面積從而極大的提高油氣層的開采速度。水平井根據曲率半徑可以將其分為多種不同的類型，如長半徑水平井、中半徑水平井以及短半徑水平井等。而按照完井方式的不同也可以將水平井分為常規水平井、側鉆水平井以及分支井等多種不同的分類。

當水平井出現掉落而需要進行打撈時由于水平井井眼的特殊軌跡形式將會使得水平井的打撈工作面臨著極大的困難。在水平井打撈的過程中由于特殊的井眼軌跡常規的打撈工具將會受到極大的限制，必須要求相關的打撈設備能夠順利的進行通井，在水平井井筒內順利進行。水平井井下井管結構復雜在進行打撈或是補孔作業時需要將水平井水平段內的全部工具順利的撈出，而在進行水平井打撈作業時由于相關工具數量多、直徑大，從而對水平井井下工具的打撈施工帶來了極大的困難，在進行相關的打撈工作時無法依靠大負荷范圍互動進行解卡作業，加之魚頂情況較為復雜從而對水平井打撈時所使用的工具型號提出了較大的要求，傳統的常規的水平井打撈工具在水平井打撈時應用較為復雜需要對水平井的打撈工具進行分復的論證，以確定水平井打撈的可靠性。

在水平井打撈的過程中，由于水平井的管柱和工具工作的狀態發生了較大的變化，因此常規井下作業管柱和打撈工具將無法應用于水平井的打撈作業。加之水平井在井下面臨著較為復雜的受力情況，起下管柱的磨阻較大，在這一過程中對于管柱和工具的磨損較為嚴重，從井口所施加的力和扭矩將無法順利傳遞到水平井井下打撈區域。同時水平井井下水平段修井液流態變化的不確定性將極大地增加水平井打撈作業的難度。此外，水平井壓力系數及壓井液密度由于受到井下及海底復雜工況條件的影響使得其確定較為復雜。在水平井打撈作業時，水平井沖砂難度較高容易產生卡鉆。水平井井下作業的彎曲段可以分解為多段斜角不同的井段，因此其與斜井有許多相似之處。在水平井作業的過程中其受力更為復雜，尤其是由于水平井在作業時容易受到“鐘擺力”和摩擦面積較大的雙重作用從而使得水平井在鉆井時更容易卡鉆，增大打撈作業的難度。在水平井打撈作業時首先需要解決的就是解卡。在水平井打撈時，活動解卡時的拉力和扭矩無法最大限度的傳遞到卡點上從而使得水平井解卡的難度大為增加。在打撈倒扣時對于中和點的掌控難度較大，打撈難度大。

2 水平井井下打撈工具的應用

在水平井打撈工具的選擇上要遵循“容易下、抓得牢、易起出、有退路”的原則。在對水平井進行打撈時，對于水平井的打撈工具接頭及配合接頭的最大外徑與預撈管柱外徑應當保持在同一水平，從而使得水平井抓井下落物更為方便，水平井打撈工具的偏心距應當與水平井落井管柱的中心距保持一致，對于出現偏差的應當進行一定的調節。對于水平井的打撈工具在內撈和外撈時應當確保水平井打撈工具的頂端分別有引錐和拔鉤。水平井的打撈工具在外表面上不應有直臺階，避免在水平井打撈的過程中出現掛卡現象。當水平井井下打撈時水平井井桿并未有卡鉆時，在水平井打撈工具的選擇上需要選用與井下掉落管柱尺寸相一致的鉆柱，鉆柱的偏心距與中心線相一致，從而確保水平井打撈作業時打撈工具能夠與井下掉落的管柱進行良好的配合，從而更為方便、容易地對井下掉落管柱進行抓取。在水平井打撈作業時，為了使得水平井在井口處所產生的扭矩和井下水平段的軸向載荷更為有效的傳遞，在水平井打撈工具的選擇上應當選用倒裝鉆具，這種倒裝鉆具指的是鉆具的下端與掉落井下的鉆井柱具有相同的尺寸，而在鉆具的上端靠近鉆桿的一段采用較大一級的鉆柱，通過采用這種鉆具能夠使得鉆具與鉆桿之間更為方便的連接。水平井鉆具工具及配合接頭的外徑應當與水平井所掉落的管件外徑相一致，從而使得水平井井下打撈工作更為方便。當水平井打撈工具的管徑與掉落管件的管徑相一致時，在水平井進行打撈作業時對于水平井打撈鉆桿的中心線或是偏心距僅僅需要較小幅度的調整或是無需調整即可達到要求，從而極大的方便了水平井打撈作業的順利進行。在水平井井下打撈作業中，通過在打撈鉆柱上加裝扶正器從而通過利用鉆桿的彎曲形變來對井下打撈工具的傾斜角β進行一定的調整。調整支點至工具端部中心線與水平井井下鉆井中心線之間的夾角，從而便于對水平井井下掉落物進行抓取。

3 某水平井打撈實例

某水平井井底位于海面下約2000米處，此油井采用7英寸套管完井，水平井井下水平段長約240m，在打撈的過程中需要打撈長約258m的長防砂管柱。為順利實現打撈作業，在水平井打撈的過程中通過采用直徑為89mm的反扣鉆桿并輔助以150扶正器與安全接頭相結合的方式，在打撈時，將打撈桿下至魚頂上10m距離后，通過在水平井中進行鉆井液大排量循環的方式來對鉆井進行清洗，而后將打撈工具緩慢下放，待打撈矛進入魚腔后加壓上提進行解卡作業，進口懸重升至600KN并未完成解卡作業。多次重復上述作業，并將懸重控制在300KN-600KN之間重復進行解卡直至解卡成功。待到懸重突降則意味著水平井打撈完成解卡作業，而后即可將水平井水平段掉落井下的防砂管柱完成打撈。

4 結束語

水平井是現今施工中較為常用的一種井下作業方式，水平井由于受到海面壓力及井下復雜井身結構特性的影響使得水平井打撈難度較大。常規豎直井打撈工具已經無法滿足打撈需求，因此，在對水平井打撈作業中，應當積極選用最優打撈方案，通過優化管柱組合、使用非常規打撈工具的方式提升水平井打撈效果。

參考文獻

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