超深稠油井嚴(yán)重變形抽油桿打撈工藝技術(shù)

蔣恩平(西南石油工程有限公司井下作業(yè)分公司，四川 德陽 618000)

1 超深稠油井嚴(yán)重變形抽油桿處理流程

針對超深稠油井嚴(yán)重變形抽油桿的處理，由于抽油桿的特性，導(dǎo)致其落入井后在魚頂、中部各個地方均會出現(xiàn)各種意想不到的情況，如：彎曲、錯斷、螺旋成團(tuán)等等，給現(xiàn)場的打撈處理帶來很大難度。所以在上修前我們必須嚴(yán)格制定一套行之有效的打撈處理工藝流程，如圖1所示。

2 嚴(yán)重變形抽油桿打撈優(yōu)化管柱結(jié)構(gòu)及參數(shù)

(1)根據(jù)不同井況下全井總體施工方案的要求差異，抽油桿打撈管柱結(jié)構(gòu)有以下幾種：

①大通徑偏心抽油桿打撈筒+油管(或套銑筒)+鉆具；

②大通徑偏心抽油桿打撈筒+油管；

③大通徑偏心抽油桿打撈筒+鉆具。

(2)抽油桿因直徑小、硬度較低，在大直徑套管內(nèi)受力極易造成彎曲、變形、斷裂等，對抽油桿處理時要嚴(yán)控控制是施工參數(shù)：

①套銑、磨銑魚頂：鉆壓：＜2t，轉(zhuǎn)速：25-35rpm，控制扭矩；

②打撈：鉆壓：＜2t。

3 復(fù)雜變形抽油桿打撈工具設(shè)計

現(xiàn)有的常規(guī)抽油桿打撈工具有三球打撈器、卡瓦打撈筒、翻叉撈筒等，這類工具只有在抽油桿魚頂無變形或變形極小的情況下有效。面對抽油桿魚頂變形嚴(yán)重，多魚頭等情況，常用工具就無法完成打撈作業(yè)了。針對常規(guī)工具打撈技術(shù)的不足，設(shè)計加工一種使用性更強(qiáng)的抽油桿打撈筒—大通徑偏心抽油桿打撈筒。

3.1 工具結(jié)構(gòu)及原理

如圖2、3所示：大通徑偏心抽油桿打撈筒包括上筒體1和下筒體3。該打撈筒的外徑比油管(井筒)內(nèi)徑小3～6mm，能夠最大限度的使大幅度彎曲、螺旋成團(tuán)、斷裂、多魚頭的抽油桿引入該下筒體3內(nèi)，該打撈筒壁厚5.5～12mm。

圖1 打撈處理工藝流程

圖2

圖3

該上筒體1和下筒體3固定連接，該上筒體1下端的公扣端13、下筒體3的上端為母扣端12。上筒體1為通空的圓筒，該上筒體1頂端開有由上至下逐階縮小的雙層T型母扣2。這個雙層T型母扣2用于連接與打撈鉆柱連接。

所述下筒體3為通空的圓筒，該下筒體3內(nèi)部的上段處設(shè)有控制翻板4(控制翻板4厚度為20～25mm)，該控制翻板4鉸軸端與下筒體3上段筒壁鉸接，控制翻板4的擺動端以鉸軸5為中心向上擺動，將彈簧6及控制翻板4穿在鉸軸5上，且控制翻板4鉸接的鉸接端(指控制翻板4的非擺動端)有兩個突出，彈簧6處于這兩個突出之間(這種結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有成熟的技術(shù))，通過鉸軸5串聯(lián)起來，該彈簧6可以使控制翻板4向上擺動后復(fù)位。在下筒體3的偏心通孔10(該偏心通孔10段的長度一般在40～60cm，優(yōu)選50cm，滿足強(qiáng)度的需要，如果過長的偏心通孔10會降低最大有效通徑，從而影響打撈工具的最大通過能力)上端所在圓柱狀通孔9(在偏心通孔4引導(dǎo)抽油桿進(jìn)入打撈筒后，進(jìn)一步的對抽油桿進(jìn)行扶正引導(dǎo))上端的臺階上開有兩個等高度的小孔，鉸軸5穿在下筒體3上的小孔上，然后將鉸軸5與下筒體3采用電焊的方式連接在一起。

上述偏心通孔10相當(dāng)于一個引鞋，有利于抽油桿的魚頂?shù)囊搿?/p>

且上述控制翻板4的擺動端還開有U型開口7(U型開口7的尺寸根據(jù)實際情況確定，通過改變U型開口7的尺寸可以抓拿落魚的尺寸很小，最小有效尺寸可達(dá)10mm，本實施例選擇開口的寬度為25～30mm，優(yōu)選28cm)，所述控制翻板4所在U型開口7的正下端與由上至下逐漸偏心擴(kuò)大的通孔上端開口對接。U型開口7所在內(nèi)表面的上邊緣處焊接有YD型硬質(zhì)合金材料制成的鑲邊8。增大咬合力，防止撈獲抽油桿滑脫。

為了防止控制翻板4抓獲抽油桿后在上提時產(chǎn)生的徑向力將其撐開，導(dǎo)致抽油桿脫落，在控制翻板4對應(yīng)的下筒體3內(nèi)壁上設(shè)有限位塊11，且該限位塊11的厚度大于等于控制翻板4擺動的最大幅度值。限位塊11的尺寸根據(jù)實際情況決定，該限位塊11布置在控制翻板4所在突出端對應(yīng)下筒體3內(nèi)表面上，另外在除了控制翻板4突出端以及U型開口7側(cè)以外，控制翻板4的左右兩端側(cè)也設(shè)有限位塊11。

上述U型開口7要對應(yīng)下端的偏心通孔10的上端開口；該偏心通孔10的頂端圓心與該偏心通孔10的底端圓心偏差6～12°，優(yōu)選10°。

3.2 打撈工作原理

將上提鉆具(打撈管柱)與抽油桿打撈筒所在上筒體1上的雙層T型母扣2對接，將打撈筒下至魚頂以上0.4m～0.6m左右，開泵充分沖洗落魚(不居中、嚴(yán)重彎曲變形、多魚頭等單一情況或多種情況下的抽油桿)30min后停泵，限速(根據(jù)實際情況決定)下放至落魚魚頂(也可輕撥轉(zhuǎn)盤使帶有打撈筒的上提鉆具慢速下放至落魚魚頂)，加鉆壓5～15KN，施壓的鉆壓逐漸減小或者消失，則不居中、嚴(yán)重彎曲變形、多魚頭等單一情況或多種情況下的抽油桿引入了下筒體3的偏心通孔10中，然后繼續(xù)施壓(一般控制在15KN以內(nèi))促使抽油桿被充分的壓入打撈筒中，并進(jìn)入上提鉆具中，同時該抽油桿頂開控制翻板4。該偏心通孔10是由上至下逐漸偏心擴(kuò)大的通孔，由于控制翻板4所在U型開口7下端正對應(yīng)于偏心通孔10的上端，很好的引導(dǎo)抽油桿的一端向偏心通孔10上端伸入，并頂開、通過控制翻板4，然后控制翻板4在彈簧6的作用力下自動復(fù)位，U型開口7卡住抽油桿的臺階或彎曲部位，即實現(xiàn)對落魚的打撈。其中，抽油桿在油井中不居中，可以通過偏心通孔10引導(dǎo)到指定位置；嚴(yán)重彎曲變形的抽油桿，通過通徑大的偏心通孔10引導(dǎo)，可以使變形的抽油桿鉸軸端進(jìn)入打撈筒中，被控制翻板4所在的U型開口7卡住落魚的臺階或彎曲部位，就能夠成功的打撈；多魚頭情況時，由于偏心通孔10有效通徑大，能同時滿足多個魚頭進(jìn)入偏心通孔10，當(dāng)落魚魚頭進(jìn)入偏心通孔10并頂開控制翻板4所在的U型開口7，并且由U型開口7及彈簧6的作用卡住進(jìn)入U型開口7的這個魚頭所在的落魚臺階；U型開口7尺寸根據(jù)打撈抽油桿(落魚)接箍或臺階尺寸可任意調(diào)整。

4 結(jié)語

(1)打撈處理抽油桿施工前要充分了解井史，前期施工情況，井下落物性能參數(shù)，準(zhǔn)確收集各相關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)判斷井下情況；

(2)在稠油井打撈處理抽油桿，必須首先徹底清理井筒內(nèi)稠油，以防影響打撈處理參數(shù)的判斷與控制；

(3)對抽油桿等柔性小直徑落魚魚頂不建議進(jìn)行打印施工；

(4)施工管柱需要根據(jù)井下情況，打撈方式優(yōu)化管柱結(jié)構(gòu)組合，盡量采用大通徑打撈管柱結(jié)構(gòu)，可在打撈工具上加油管或套銑筒，盡量增加引魚長度。

(5)若抽油桿魚頂變形形成的外徑過大，打撈工具無法順利引魚，需要處理魚頂時，首先考慮套銑方式處理，不到萬不得已不進(jìn)行磨銑處理。

(6)套銑、磨銑抽油桿魚頂時，要嚴(yán)格控制鉆壓，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，建議鉆壓：＜2t，轉(zhuǎn)速：25～35rpm，最好間斷旋轉(zhuǎn)鉆具。若施工參數(shù)控制不當(dāng)，極有可能使魚頂下部抽油桿變形或加重變形。

(7)打撈抽油桿時，首先輕壓引魚(鉆壓：＜2t)，若不成功則可控制扭矩間斷旋轉(zhuǎn)鉆具引魚，只要遇阻噸位不高，盡可能增加落魚進(jìn)入打撈管柱的長度，提高打撈效率。若撈獲抽油桿則直接上提至抽油桿解卡或斷裂，若采用的是倒扣打撈工具，也可在過提井下抽油桿總重量下進(jìn)行倒扣；

(8)因抽油桿直徑小，受扭易螺旋變形，打撈時建議采取上提解卡或直接將其提斷。