鋼絲作業(yè)技術在不同井況的應用

陳 軍

（中法渤海地質服務有限公司深圳分公司，廣東深圳 518000）

鋼絲作業(yè)技術主要通過鋼絲在井內開展不同操作，利用機械上下震擊與提放，對井下工具進行投放和打撈，另外，還能利用電纜將信號傳到井下儀器內開展實際操作，并將儀器獲得的相關資料及時上傳到地面處理。

1 鋼絲作業(yè)試井技術設備和工具

鋼絲作業(yè)期間，所需設備較多，與之相關的試井技術與工具較多。其中，鋼絲作業(yè)原理相對簡單，主要是借助絞車上提或下方鋼絲，然后帶動井下工具來上提或下放，這一操作主要分為三個部分，分別是鋼絲撬、防噴系統、井下作業(yè)工具。

1.1 鋼絲撬

鋼絲撬作為鋼絲操作的主要動力，也是鋼絲作業(yè)的根基，一般情況下是由指重系統及絞車構成，這一工具可以為鋼絲操作提供主要動力。

絞車包含鋼絲滾筒、傳動機構與液壓馬達。柴油機將液壓泵帶起，然后給出液壓油，接著經過高壓軟管進行動力傳輸。受到循環(huán)方向的影響，絞車滾筒的轉動方向也不一樣，利用調壓閥對循環(huán)油量進行合理控制，可以有效控制絞車滾筒轉速。

指重系統即為絞車操作臺中的拉力表，主要是指示鋼絲張力以便對抗井下情況進行合理判斷，通過分析其力的大小可以對鋼絲繩攜井下工具情況進行合理識別。拉力表包含表頭、感應器、液壓管線幾部分，其中可以將感應器的一側放在防噴管中，另一側放在地滑輪中，若鋼絲存在一定拉力，感應器在壓力作用下會產生較大壓力，然后經由管線傳遞到絞車表頭中，顯示當下的鋼絲拉力。

1.2 防噴系統

鋼絲作業(yè)中防噴系統可以為其提供安全保障，通常來講，可以將其分為兩個不同技術等級與類型。防噴系統中包含防噴管、連接頭、滑輪、防噴盒、防噴閥。防噴閥可以及時關閉鋼絲及其周圍，避免對鋼絲造成損壞，若鋼絲在井下操作期間，只要關閉閥門就能對設備操作進行維修處理。將可以旋轉的護板滑輪安裝到防噴盒中，可以確保鋼絲進入頂端密封蓋中心。若鋼絲折斷進入井底時，滑輪護板能抓住鋼絲斷頭，此時滑輪可以通過旋轉，與絞車方向對準。

1.3 井下工具

井下工具種類較多，常見的工具主要為鋼絲繩帽、震擊器、扶正器、投撈器、滑套開關工具裝置、加重桿等裝置。

（1）繩帽與扶正器。繩帽作為連接井下和鋼絲的主要部件，其兩端分別與和井下工具及鋼絲相連，同時繩帽內有一個零部件可以自動旋轉，為了確保井下鋼絲不打卷，井下工具進行安全操作，防止井下事故發(fā)生。扶正器作為連接井下工具串的一種工具，可以讓井下工具處于居中位置，具有一定的扶正作用，可以有效減少套管壁和井下工具間的撞擊和摩擦，避免井下工具被損壞，確保井下工具工作正常，避免安全事故的發(fā)生。

（2）震擊器與萬向節(jié)。震擊器作為安裝到井下的一種機械震擊裝置，若加重桿向其施加一定壓力就會出現震擊行為，尤其是在大斜井中，若井下工具摩擦阻力較大，應使絞車下放速度不斷增加，確保井下震擊器給出警示保證井下工具順利下入。萬向節(jié)與人體關節(jié)作用一樣，其中間部分可以自由轉動，同時旋轉期間還能進行彎曲。這一工具可以實現不同工具間的自由旋轉，確保工具管串和井斜度方向相同，避免阻卡情況的出現。

（3）投撈器。投撈工具進行投放和打撈井下裝置，若井下裝置出現卡死的情況，可以將工具內部銷釘剪切掉，脫手工具與井下裝置，促使事故處理順利進行，很多井下裝置投放也會使用到投撈工具便于將銷釘脫手，確保井下裝置預留到井內，投撈工具出井后，一些投撈工具可以將其當做打撈工具與投放工具。

（4）壓力計承接與滑套開關。壓力計承接裝置指的是預定位置壓力計與托筒裝置，確保壓力計固定在原有位置，壓力計收集到的數據精準合理。壓力計承接裝置可以分成任意位置和固定位置兩類。

滑套開關用來操作井下滑套，滑套當中包含內套筒，其可以和滑套本體相互移動，在移動內套筒期間可以將油管和環(huán)境通道關閉，若內套管孔道與滑套通道相對，滑套狀態(tài)打開，當二者分開，則滑套將關閉。滑套上端有接頭，用來固定和滑套相關的井下流動裝置，內套筒上下位置各含有一些密封短面，也可和井下裝置密封盤配合起來進行密封。將滑套開關連接到基本工具下端可以操作井下滑套，一些滑套經過向下震擊可以讓內套筒不斷下移以便將滑套打開，還有的需要向上震擊將套筒滑套打開，這一操作與滑套設計密切相關。

2 鋼絲作業(yè)技術在不同井況下的應用

2.1 固定位置壓力計投放打撈

在工藝管柱坐落短接位置時，應對井下溫度與壓力進行測試，此時鋼絲將帶著扶正器、燕尾承接器與電子壓力計等進入到井內，在距離坐落短接上端30～50m位置時，可以將鋼絲快速放下，然后在加重桿的作用下，將電力壓力計和扶正器安置在短接位置，與此同時，機械震擊器會將沖擊力傳到透撈器中，將投撈器中的剪切銷釘剪斷，將投送工具和壓力計相互分離，將投撈器和上端工具起出，記錄井下壓力與溫度的全過程變化情況。

問題：這一技術只可以將托筒與燕尾安防在縮頸位置，若井底氣流很大，油的黏度較高，則容易將壓力計托筒帶到井口，從而難以獲得連續(xù)的井底壓力資料，且當托筒落入井底期間，容易使壓力計受損。

解決措施：在井下串托筒上端安置防上竄器具，若井底有較大氣流，可將錨爪定在管壁中，避免壓力計托筒向上竄。

應用范圍：這一壓力計投放技術常用在MEF 地層測試、井下管柱、管輸射孔測氣等縮頸位置。

2.2 任意位置壓力計投放打撈

在缺少坐落短接管柱內放置壓力計，可以使用井下接箍坐定器，以便在井下油管的任意位置投放這一裝置。

2.2.1 問題

① 該項技術在投放接箍做定期期間不容易成功，需要經過多次試驗，由于操作期間只能將井下工具投放下來，若將工具串上提則會出現錨定情況，總的來說，對于管柱有較高要求。②投放過程相對復雜，應用鋼絲進行反復操作，包含壓力計托筒投放、通井投放、接箍坐定器投放等方面施工，這在無形中會增加施工安全隱患。

2.2.2 解決措施

（1） 井下管柱應在下井前處理干凈，然后在管柱下完后清洗干凈；避免井下管柱縮徑；應在關井情況下進行設備投放，避免井內物體上竄；井內缺少化合物，在做定器投放期間，應對下放速度進行合理控制，從而確保投放成功率更高；

（2）投放過程相對復雜，為了解決這一問題，可以將托筒和接箍坐定器相連，如此不僅能控制投放次數，還能提升施工安全，發(fā)揮壓力計防止上竄的作用。

2.2.3 應用范圍

油管中任意位置的壓力計投放多應用在深層高壓高溫等無縮頸位置管柱中。

2.3 井下油嘴投放打撈

試井作業(yè)期間，井下油嘴投放能實現節(jié)流，同時在氣體膨脹期間，還能實現降溫與降壓，之后氣體溫度會逐漸低于地層溫度，在朝著井口流動期間還能不斷吸收地層熱，使天然氣節(jié)流與降壓溫度不斷上升，這會在很大程度上減少井筒與地面管線水化物形成。氣體膨脹、節(jié)流降溫、降壓等都出現在井下，合理應用地層熱量，經由井下油嘴降溫節(jié)流，氣體可以和地層之間進行熱量交換，確保地面天然氣溫度較高，如此就能對氣體開采與生產提供最佳條件。

（1）問題：鋼絲作業(yè)打撈與油嘴更換期間，井底汽流會不斷增加，此時會導致井下工具竄出，鋼絲發(fā)生斷裂，工具掉落到井底。

（2）解決措施：鋼絲作業(yè)期間在井下油嘴更換期間，應確保施工在關井下進行。

（3）應用范圍：這一技術多用于大氣量深層井試氣、短期試采、二氧化碳氣體試氣等容易產生水化物凍堵的井口中。

3 結束語

近年來，鋼絲作業(yè)技術在眾多井內應用期間都達到了良好效果，隨著科學技術的不斷發(fā)展，相信鋼絲作業(yè)技術將會在油田建設中得到更加廣泛應用。