水平井打撈技術(shù)研究

沙磊

摘要：水平井技術(shù)越來(lái)越在遼河油田得到廣泛發(fā)展，而隨著遼河油田水平井的迅速發(fā)展，由于地層復(fù)雜、打撈工具滯后、操作原因等因素，水平井井下作業(yè)極易出現(xiàn)井下作業(yè)事故。與常規(guī)直井的修井相比，水平井修井作業(yè)難度更大，更復(fù)雜。本文通過(guò)對(duì)水平井自身特點(diǎn)分析，結(jié)合現(xiàn)有的打撈技術(shù)，對(duì)水平井打撈工藝進(jìn)行初步探討。

關(guān)鍵詞：水平井;修井作業(yè);打撈工具;打撈技術(shù)

1前言

在油田勘探開發(fā)中，水平井作業(yè)經(jīng)常需要進(jìn)行打撈作業(yè)，相比常規(guī)的直井打撈作業(yè)存在較多困難，特別是存在井筒出砂問(wèn)題，加劇了打撈作業(yè)的復(fù)雜性。所以，要配套濾砂管進(jìn)行應(yīng)用，但濾砂管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成其在應(yīng)用中極易發(fā)生砂卡、砂埋和井下落物等問(wèn)題，影響油井正常使用。因此，有必要結(jié)合其打撈工藝施工難點(diǎn)，對(duì)打撈技術(shù)進(jìn)行探究。

2水平井的特點(diǎn)

水平井是最大井斜角保持在90°左右（一般不小于86°），并在目的層中維持一定長(zhǎng)度的水平井段的特殊定向井。它能夠有效地增加油氣層的泄露面積，提高油氣采收率，是增加油氣產(chǎn)量的有效手段之一，與普通的直井及小斜度井相比水平井具有如下一些特點(diǎn)：

2.1井眼橫穿油層，油層砂粒更易進(jìn)入井筒，容易形成長(zhǎng)井段的“砂床”，嚴(yán)重時(shí)形成砂堵井眼。

2.2受“鐘擺力”作用，在水平段井內(nèi)管柱貼近井壁底邊，易形成卡鉆等事故。

2.3井眼的螺旋軌跡，導(dǎo)致油管起下過(guò)程中旋轉(zhuǎn)乃至螺紋松脫長(zhǎng)井段“砂床”中的管柱，受“鐘擺力”和磨擦面積大的雙重作用，更易形成卡鉆，所以水平井解卡、打撈成為常見的井下作業(yè)之一。

3水平井打撈技術(shù)分析

從水平井井內(nèi)管柱受力特點(diǎn)看，不同井段受力存在較大差異，造斜段和水平段打撈工具與井壁摩擦?xí)斐缮咸崃Φ葻o(wú)法傳遞到井底，通過(guò)加大井口施加上提力，雖然可使井底作業(yè)壓力加大，但會(huì)造成套管損壞等，所以上提力加大幅度有限;井口扭矩傳遞也不順利，在倒扣作業(yè)等環(huán)節(jié)，中和點(diǎn)無(wú)法準(zhǔn)確掌握，套銑作業(yè)也不易獲取應(yīng)有的作用力，影響了作業(yè)目的的實(shí)現(xiàn);對(duì)易出砂油藏，因?yàn)樾枰涮追郎肮苤骄郎肮苤啾戎本L(zhǎng)，為確保應(yīng)用合理，單根濾砂管都配套扶正器，該部位變徑等加大了解卡和打撈作業(yè)難度。

4水平井打撈工具的選擇

根據(jù)水平井的特點(diǎn)，在為水平井選擇打撈工具時(shí)必須考慮到以下一些方面：

4.1打撈工具的可退性

水平井落物的打撈一般都伴隨有管柱砂卡，導(dǎo)致水平井段和斜井段落物管柱被砂埋。落物管柱緊貼套管內(nèi)壁底端。盡可能選擇可退式打撈工具，當(dāng)落魚不能解卡時(shí)可以順利退出。當(dāng)條件受限不能選用可退式打撈工具時(shí)，下井管住應(yīng)帶有安全接頭。

4.2打撈工具盡可能選擇大水眼工具

水平井井眼與油氣層的接觸面積大，地層中的砂粒更加容易進(jìn)入筒，在水平井段沉淀下來(lái)形成“砂床”或者“砂橋”，使得正常的打撈工具無(wú)法接觸落魚。針對(duì)這種情況，我們選擇的打撈工具應(yīng)選擇大水眼工具，當(dāng)工具進(jìn)入造斜段和水平段時(shí)可增加循環(huán)次數(shù)，防止打撈工具水眼堵塞。

4.3打撈工具改進(jìn)工具接頭尺寸

對(duì)于內(nèi)撈工具公錐、撈矛等，由于打撈管柱收外徑73mm鉆桿接箍的影響，打撈工具中心軸線無(wú)法和落物魚頭軸線保持一致，導(dǎo)致?lián)泼?、公錐等內(nèi)撈工具無(wú)法進(jìn)入落魚內(nèi)腔，因此需要改進(jìn)鉆桿接箍和工具接頭尺寸，減少打撈工具與落物軸線之間的偏心距，增加打撈效果。

4.4外撈工具加接配套引鞋

使用外撈工具（母錐、卡瓦撈筒）打撈時(shí)，由于魚頂砂埋，打撈工具下至魚頂位置后，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中難以撥動(dòng)緊靠套管壁的魚頭，因此有必要在工具下端加裝引鞋，有利于引進(jìn)并捕獲落魚。

4.5選擇強(qiáng)度和抗磨性較大的打撈工具

打撈工具在入井后容易與管壁磨擦，特別是在造斜段和水平井段，井下工具受到“鐘擺力”作用，貼近井壁底邊，造成工具與管壁接觸面積增大，磨擦力增強(qiáng)，可能導(dǎo)致打撈工具還沒(méi)有下到魚頂就出現(xiàn)了磨損，甚至失效，影響打撈作業(yè)效果。因此在選擇打撈工具之時(shí)，我們就必選把工具的抗磨能力納入考慮的范圍，盡可能選擇抗磨性能好的工具，特別是要保證打撈工具工作部件在井下能夠正常工作。

4.6打撈工具配套扶正器

合理選擇扶正器。幾何學(xué)知識(shí)表明，3點(diǎn)接觸比較穩(wěn)固，因此，通過(guò)3個(gè)扶正器可與井壁三點(diǎn)接觸，就能減少打撈工具與井壁接觸和摩擦，防止工具產(chǎn)生過(guò)大的側(cè)向移動(dòng)。在扶正器選擇和應(yīng)用上，可以忽略鉆柱在鉆壓影響下產(chǎn)生的正旋彎曲和螺旋彎曲，主要考慮受自身重力影響，要克服扶正片與套管內(nèi)壁摩擦，而一般情況下套管內(nèi)都有流體和作業(yè)試劑，具備潤(rùn)滑功能，降低了摩擦系數(shù)，有利于確保工具順利下入。所以，扶正器在水平井打撈作業(yè)中作用巨大，水平井打撈工具要盡量配套扶正器，且其外徑要小于套管的內(nèi)徑6-8mm，減少摩擦等不良影響。

5打撈鉆柱的選擇原則

5.1無(wú)需大力解卡打撈落井鉆柱時(shí)，選用與落井管柱同尺寸的打撈管柱。這樣落井管柱和打撈管柱之間的偏心距和中心線與井下一致，有利于抓撈落物。

5.2盡可能采用與落井管柱尺寸接近的打撈鉆柱，這樣就只需小量調(diào)整或不需調(diào)整鉆柱偏心距和中心線。如：預(yù)撈φ62mm油管（接箍外徑88.9mm），選用φ60.3mm鉆桿（接頭外徑85.73mm）。

5.3水平井內(nèi)由于造斜段地作用，井口的上提力和扭矩都無(wú)法有效地傳遞到井下水平段，為利于降低摩阻、起下鉆順利、軸向載荷和扭轉(zhuǎn)載荷的傳遞，可選用組合鉆具，即水平段鉆柱下接頭加工為外倒角，一保證鉆柱不碰掛井壁且偏心距和中心線與井下落物一致，利于抓獲落物和保護(hù)套管，還倒裝鉆具，即：下段（特別是造斜段之下的井段）采用與落井管柱同尺寸的鉆具柱，上段采用大一級(jí)的鉆柱，或把鉆鋌加在垂直井段。

結(jié)論

綜上所述，水平井開發(fā)在油氣資源開發(fā)中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，但其特殊井身結(jié)構(gòu)造成打撈作業(yè)存在較多困難，實(shí)施不當(dāng)易引發(fā)井下復(fù)雜狀況，通過(guò)對(duì)水平井特點(diǎn)和打撈作業(yè)難點(diǎn)分析，合理選擇工具，確定工具規(guī)格，優(yōu)化作業(yè)流程，就可以確保打撈成功率。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳元，張廷武.水平井打撈作業(yè)困難分析及應(yīng)對(duì)措施[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（05）：242.

[2]馬海禹.水平井打撈作業(yè)技術(shù)應(yīng)用分析[J].化工管理，2018（22）：224.

[3]王軍恒.油田井下作業(yè)打撈技術(shù)分析[J].化工管理，2018（18）：118-119.

[4]邵寶峰.水平井打撈作業(yè)困難分析及應(yīng)對(duì)措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（17）：99.

[5]王偉. 連續(xù)油管技術(shù)在打撈解卡中的應(yīng)用研究[D].西安石油大學(xué)，2014.

中國(guó)石油遼河油田分公司鉆采工藝研究院? ?遼寧? 盤錦? ?124010