小修作業卡鉆故障分析與處理技術探討

楊林桐

摘要：油井在投入使用以后經常因為環境、地質、設備等因素而出現各種故障對生產的正常進行造成影響，需要通過小修作業及時對油井問題進行處理，從而保證油田生產可以持續進行。然而在井下修井作業過程中經常出現有關被卡死的情況，引發因素較為多樣，所以，對具體原因進行深入分析有利于工作人員選擇正確的解卡方式，促進解卡成功率的提高。本文對小修作業中卡鉆故障的類型進行分析，并對各種處理技術進行探討，希望為有關人員提供參考。

關鍵詞：小修作業;卡鉆故障;處理技術

一、小修作業卡鉆故障類型分析

在套管內理論當中，油水井內的油管柱是能夠通過工具使其上提下放或者旋轉，然而在某些條件下受到類型外力作用的影響使得其無法完成以上運動，這種情況被稱為卡鉆。小修作業中管柱較為多見的卡鉆類型和引發原因包括以下幾種。

（一）封隔器卡

在井下開展分層注水和分層開采的過程中，通常需要利用封隔器將水層或者油層進行分離，這種情況下，封隔器座會存在于油管跟套管之間的環境空間內，并且要將油管緊密的抱住。通常情況下，在開展小修作業的過程中，可以對封隔器進行解封處理，使其跟油管有效的分離，但是假如在對封隔器解封過程中出現突發狀況，就會造成卡鉆故障的發生。由于在這一狀況下，各級封隔器都會與油管柱之間形成抱死狀態，兩者之間的摩擦阻力較大，要使油管柱進行上提下放或者旋轉需要施加更大的荷載。

（二）蠟卡

通常原油當中都含有一定比例的石蠟，在進行油氣資源的開采過程中，石蠟會從地下儲層向著地面流動，然而因為溫度的持續降低，會使得石蠟出現結晶析出，在油井壁上發生附著，假如在小修作業過程中沒有及時的進行清蠟處理，就會造成結蠟現象，從而產生蠟卡。

（三）砂卡

地層下存在著許多體積不同的砂粒，原油中也具有一定比例的顆粒狀砂石，他們都會隨著底層液體的流動進入井筒當中，在一定的條件下出現沉降，假如不能采取及時有效的防砂和沖砂處理，就會將一些管柱或者井下工具埋住，形成砂卡故障。

（四）落物卡

這一類型的卡鉆故障主要是因為在小修作業過程中由于人工操作失誤或者某些原因造成作業工具、地面雜物、設備零部件等掉落到井內，使得管柱被卡住無法進行上提下放或者旋轉。

（五）套管卡

因為采取的增產措施缺乏科學性和合理性或者其他因素使得套管發生破損或者形狀的改變，并且錯誤的將井下工具下放到超過破損的位置引起卡鉆故障的持續愛你。

二、卡鉆管柱處理

第一步，要對卡鉆類型進行準確的預測。在進行解卡處理以前，要依據工藝設計內的信息、地質條件資料等，對套管形狀變化的情況進行查詢，了解管柱結構、封隔器類型、地層出砂狀況、洗井資料、原油粘度、結蠟情況、增壓注水情況等，還要掌握最近是否進行酸化、除垢、堵水等處理，并且查詢過往作業中是否存在卡鉆以及卡鉆的處理方式等資料，從而初步的對卡鉆類型進行預測[2]。第二步，卡鉆類型確認。如果計算卡點的位置在封隔器的上方，管柱不存在活動空間，地層出砂概率較高，并且存在砂卡的記錄基本可以判斷卡鉆類型為砂卡;如果注水井所具有的吸水能力出現反常，最近洗井過程中出現不通暢的情況，或者發生增壓泵注水不吸水的問題，配水器與有封隔器之間的距離較遠，通常是砂卡引起的;在卡點位置與井套位置較為接近，井下管柱在原來的套變位置下面具有直徑較大的工具或者管柱能夠向下移動一定的距離，上提時在固定的位置會被卡住，那么可以判斷卡鉆類型為套變卡;卡點位置如果在防頂位置附近，防頂沒有被釋放，將管柱撈起以后沒有顯著的伸縮變化，打防頂時間太長，而且地層中出現結垢現象，可以判斷其為防頂卡;如果卡鉆發生在低壓注水井當中，地層不出砂或者地層內的水發生嚴重的礦物化，或者管柱存在結垢歷史，倒扣提出的有關發生十分嚴重的結構，那么可以判斷卡鉆類型為垢卡;當計算得到的卡點位置跟井下封隔器所在位置十分接近的情況下，套管如果完好，地層也沒有出砂，油井中沒有出現過砂卡，那么卡鉆屬于封隔器卡的概率較高;如果關注能夠下放，但是在上提時會出現自鎖的情況，那么可以判斷為落物卡。

三、常見解卡處理技術

出現卡鉆故障以后，通常需要進行解卡作業，依據卡鉆引發的原因不同，要采取差異化的解卡技術，現場應用較多的處理技術包括震動解卡、活動解卡、套銑解卡、倒扣解卡等。通常來說，要依據卡鉆的具體類型、引發因素、卡點深度等進行全面的分析從而選擇科學的解卡方式，如果一種解卡技術無法有效的解決問題，可以采取兩種或者兩種以上的處理技術。

（一）活動管柱解卡法

活動管柱解卡法主要是通過物理方法使管柱強行的上提、下放或者旋轉，從而使被卡部分發生松動，經過幾次的重復以后，被卡部分不在處于抱死狀態，從而起到解除卡鉆的效果。這種方法較多的應用于落物或者管柱引起的卡鉆故障，應用原理較為簡單，操作十分便捷，具有較高的成功率，在油田作業中獲得了廣泛的應用。

（二）震擊解卡法

通過震擊器在卡鉆位置附近給予一定頻率的震擊，使得被卡的管柱跟工具解卡。使用較多的震擊器包括加速器、下擊器、上擊器等，該處理技術較多的應用于化學堵劑卡、落物卡、套管卡等故障中。

（三）憋壓反循環解卡

該處理技術主要是通過地面的高壓設備從上方向下給予套管一定的壓力，然后上下對管柱進行活動。這一方法對于砂堵以及雜物造成的卡鉆故障具有非常顯著的作用。通過憋壓循環洗井，能夠使雜物經由洗凈液快速到達地面。憋壓過程中要保證操作的安全，管線連接位置的絲扣要固定緊密，操作人員要處于安全的位置，以免因為油管柱發生斷裂引起人員損傷。

四、小修作業卡鉆處理技術的應用

（一）砂卡

該種類型的卡鉆較為常見，不管是新舊井，還是長時間沒有作業的井都可能出現，首先要通過上提下放活動管柱的方法使管柱上下活動，使堆積在卡鉆位置的砂子更加的松散，為管柱提供活動的空間，有時候可以同時利用懸吊解卡法或者憋壓恢復循環解卡法等，通過重復以上的解卡方法，使管柱活動空間不斷變大，最終將被卡的管柱提出。在解卡過程中，操作人員要加強對指重表的觀察，依據指重變化對解卡計劃進行科學的調整，假如被卡管柱無法活動，則可以通過倒扣解卡方法，將卡點位置上面的管柱倒扣提出，然后利用超過十米的套銑筒和反扣鉆具，通過反扣套銑再倒扣的方法，將井下的管柱慢慢的倒出，達到解卡的目的。

（二）封隔器卡

在將帶封管柱提出時，非常容易出現卡鉆故障，這一類型的卡鉆通常會出現原油中砂子的脫落，然后在封隔器周邊發生堆積，使得封隔器的膠皮無法正確的收縮，引起解封結構功能喪失，進而發生卡鉆故障，這種情況下，可以先利用上提下放的方法進行解卡，然后通過上體下頓進行活動解卡，如果沒有效果，可以通過懸重交替變化的方法進行解卡，如果條件允許，還可以利用套管憋壓恢復循環的技術，構建起循環使封隔器解開。

（三）防頂卡

撈防頂的過程中經常出現卡鉆，在解卡時不可一次的上提太大的負荷，以免出現卡死的情況。首先，要依據井下狀況選擇針對性的打撈工具，從而使防頂能夠順利的捕獲，如果被卡主，可以在特定的范圍內上下活動解卡，而且要根據具體的情況采取針對性的措施，也可以將管柱提起并且懸重在卡點位置的情況下通過輕微的旋轉使防頂被解開。同時，可以利用套管洗井、憋壓、打壓等技術方法，構建起循環，并且配合活動解卡方法達到解卡的目的。

五、總結語

在小修作業過程中引起卡鉆的因素類型較多，針對不同的卡鉆因素要采取與實際情況相匹配的解卡處理技術，科學的進行解卡流程的設計，促進解卡成功率的提升，使油井快速恢復開采，使油井的使用年限得到延長，從而為石油企業創造更多的經濟價值。

參考文獻：

[1]崔相林. 小修作業卡鉆故障分析與處理技術探討[J]. 化學工程與裝備， 2020（10）：2.

[2]栗錫金. 礦井通風設備常見故障分析與處理措施探討[J]. 當代化工研究， 2021（18）：2.

[3]蔣恒豐. 測井施工作業中常見故障的分析與處理[J]. 內蒙古石油化工， 2020（10）：3.