油田井下作業(yè)常見事故的預防與處理

王傲 成昱釗 鄧忠東

摘要：油田井下作業(yè)施工，往往因為人為因素，會造成各種井下事故，大致分為： 工藝技術(shù)事故：如井噴；井下卡鉆事故：有砂卡、水泥凝固卡鉆、井下落物卡鉆、套變卡、工具變形卡、稠油卡、高凝油卡等；井下落物事故。本文對井下作業(yè)施工過程中的事故預防與處理作為簡單解析。

關(guān)鍵詞：井下作業(yè)；事故；處理

一、事故類型

1. 砂卡

1） 什么叫砂卡

在油水井生產(chǎn)或作業(yè)過程中，由于地層砂或工程用砂埋住部分管柱，使管柱不能提出井口，這種現(xiàn)象叫砂卡。

2） 砂卡處理

砂卡處理常用的方法有以下5種：

（1）活動管柱解卡

在管柱負荷允許的范圍內(nèi)上提管柱，當上提負荷大于砂子在環(huán)形空間的摩擦阻力時，油管開始上移達到解卡的目的。

（2）套銑倒扣法解卡

當活動解卡無效時，采用套銑與倒扣反復交替進行的方法，將砂卡管柱全部撈出。

（3）震擊解卡

在打撈工具的上部接一個開式上擊器，撈住落魚后上提，上擊器會在瞬間產(chǎn)生一個很大的向上的沖擊力，解除砂卡。

（4）憋壓法解卡

在對油管施加一定上提負荷的同時，從油管內(nèi)注入高壓液體，沖開尾管環(huán)空的砂子達到解卡的目的。

（5）內(nèi)沖管解卡

在油管內(nèi)下入小直徑的內(nèi)沖管或軟油管，開泵后，在油管內(nèi)形成循環(huán)。將砂子沖出達到解卡目的。

3）砂卡的預防

（1） 生產(chǎn)管柱下入深度要適當。

（2） 注水井放壓要控制，特別是套管放壓。

（3） 沖砂施工：

①水泥車要保持一定排量，換單根要快，沖至設(shè)計深度后要徹底循環(huán)洗井，待砂子返出后，再停泵起管柱。

②不得帶大直徑工具探砂面，且加壓不得超過10 kN。

③不能用大直徑工具沖砂。

④在深井或大直徑套管內(nèi)沖砂時，可采用正、反沖砂法或泡沫沖砂等工藝。

（4） 打撈作業(yè)施工前要徹底沖洗魚頂，特別是撈封隔器時必須在砂子全部返出地面后才能進行打撈，撈獲后要邊沖洗邊上提，待負荷正常后再卸管線。

（5） 填砂施工尾管深度應距預計砂面有足夠的距離。

2. 井下落物

1） 井下落物的類型

（1） 管類落物；

（2） 桿類落物；

（3） 繩類落物；

（4） 小件落物。

2） 井下落物的危害

（1） 堵塞油層，影響油井正常生產(chǎn)。

（2） 縮短沉砂口袋，增加油井維修次數(shù)。

（3） 妨礙增產(chǎn)措施的進行。

（4） 易造成卡管柱事故。

（5） 造成油井側(cè)鉆甚至報廢。

3） 井下落物的預防

（1） 施工前摸清套管完好情況，避免盲目下入大直徑工具而發(fā)生卡鉆事故。

（2） 完井管柱尾管和封隔器深度要適當，減少因砂卡造成的井下落物。

（3） 下井工具要完好，避免因工具損壞和部件散落而造成井下落物。

（4） 下井管柱各部要上緊，避免因管柱松脫造成的井下落物。

（5） 起下作業(yè)施工時，井口應裝自封封井器。井口操作臺上不得擺放與起下作業(yè)無關(guān)的小物件，避免因操作不慎造成小物件落井。

（6） 測井、射孔等施工作業(yè)時，操作手要精力集中，控制好儀器、工具的下放和上提速度，避免因遇阻、遇卡，造成儀器、工具落井和電纜落井事故。

4） 井下落物的處理

（1） 井下落物的處理方法：

① 撈出落物：下各種打撈工具將落物整體或分段撈出。

② 磨銑落物：下磨銑工具把落物磨銑掉。

（2） 打撈管類落物的工具：

滑塊撈矛、可退式撈矛、卡瓦打撈筒、開窗撈筒、公錐、母錐等。

（3）打撈桿類落物的工具：

卡瓦打撈筒、活頁撈筒、三球打撈器、外鉤等。

（4）打撈繩類落物的工具：

內(nèi)鉤、外鉤、老虎嘴等。

（5）打撈小件落物的工具：

強磁打撈器、一把抓、反循環(huán)打撈籃等。

（6） 磨、套銑工具：

平底磨鞋、凹底磨鞋、領(lǐng)眼磨鞋、梨形磨鞋、內(nèi)齒銑鞋、外齒銑鞋、裙邊銑鞋及套銑筒等。

二、修井作業(yè)常用磨、套銑工具

銑、磨、鉆類工具是修井施工中應用較廣泛的常規(guī)工具?？捎糜谔幚磔^復雜的卡埋事故井、復雜落物井、嚴重套損井的修整魚頭、銑磨環(huán)空等等，并可單獨作為銑、磨、鉆工藝工具進行施工，如鉆銑水泥塞、銑磨橋塞等。

1.磨鞋類

按其形狀和功能的不同分為：平底磨鞋、凹底磨鞋、領(lǐng)眼磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、內(nèi)齒銑鞋、外齒銑鞋、裙邊銑鞋?，F(xiàn)以平底磨鞋為例介紹磨鞋。

1） 平底磨鞋的用途

平底磨鞋是用底面所堆焊的YD合金或耐磨材料去磨研井下落物的工具。

2） 平底磨鞋的結(jié)構(gòu)：

平底磨鞋由磨鞋本體及所堆焊的YD合金或其它耐磨材料組成，見圖4-21。磨鞋本體由兩段圓柱體組成。小圓柱上部是鉆桿螺紋，同鉆柱相連；大圓柱體底面和側(cè)面有過水槽，在底面過水槽間焊滿YD合金或其它耐磨材料。磨鞋體從上至下有水眼，水眼可做成直通式和旁通式兩種。

3）平底磨鞋的工作原理

平底磨鞋以其底面上YD合金和耐磨材料在鉆壓的作用下，吃入并磨碎落物，隨循環(huán)洗井液帶出地面。

4）平底磨鞋的技術(shù)規(guī)范

5）磨銑工藝

在對井下各種不同落物磨銑施工時，除了對磨鞋、銑鞋的結(jié)構(gòu)、形狀幾何尺寸等有一定的要求外，在磨銑施工中對井下磨銑情況的掌握與判斷，使用的工藝參數(shù)選擇以及各種技術(shù)措施的配合，也非常重要。

（1）對磨屑的辨認

磨銑施工時，磨屑返出井口有片狀、絲狀、砂粒狀等。當井下落物為穩(wěn)定落魚，材料含碳量較高時，其磨屑為長絲狀，最大厚度為0.5～0.8mm，長度可達70mm左右。當出現(xiàn)的磨屑呈頭發(fā)絲狀時，說明鉆壓小，應當增加鉆壓。

當磨銑含碳量較低的落魚時，出現(xiàn)的磨屑為長度較短的絲條狀，長度在30～50mm左右。有時由于局部擠壓研磨作用也出現(xiàn)長鱗片狀磨屑。如果在磨銑中磨屑大量呈現(xiàn)鱗片狀或鐵末，說明參數(shù)不合理或者磨鞋已磨損嚴重，需要更換新的磨鞋。

注意在磨銑施工時，如洗井排量不夠，環(huán)形空間流速低于或等于較大的磨屑的沉降速度，則較大的磨屑在井筒中懸浮，地面收集到的磨屑實際是假象，因而應根據(jù)排量等因素綜合判斷。

（6）對井下不穩(wěn)定落魚的磨銑方法

當井下落魚處于不穩(wěn)定的可變位置狀態(tài)時，在磨銑中落物會轉(zhuǎn)動、滑動或者跟隨磨鞋一起作圓周運動，這將降低磨銑效果。因而應采取一定措施，使落物于某一段時間內(nèi)暫時處于固定狀態(tài)，以便磨銑。

① 確定鉆壓的零點（鉆具的懸重位置是磨銑工具剛離開落魚的位置），然后在方鉆桿上做好標記。

② 上提方鉆桿1～2m。

③ 向下溜鉆。當方鉆桿標記離轉(zhuǎn)盤面0.4～0.5m時突然猛剎車，使鉆具因下落慣性產(chǎn)生伸長，沖擊井底落物，使落物頓緊壓實。

④ 上提鉆具，轉(zhuǎn)動一定角度再進行沖頓。如此進行3～4次，即可繼續(xù)進行磨銑。

⑤ 要防止金屬碎塊卡在磨鞋一邊不動。

⑥ 防止讓平底磨鞋在落魚上停留時間過長，要不斷將磨鞋提起，邊轉(zhuǎn)動邊下放到落魚上，以使改變磨鞋與落魚的接觸位置，保證均勻磨銑。

⑦ 在磨銑鑄鐵橋塞時，磨鞋直徑要比橋塞直徑小3～4mm。