公錐打撈雙管封隔器的應(yīng)用

狄正翔， 馮殿閣， 謝威龍， 楊博欽， 齊延云

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)湛江分公司， 廣東 湛江 524057）

引言

潿洲11-4D 油田位于南海北部灣盆地潿洲島西南方向海域，潿洲11-4D 油田A 平臺(tái)是此油田一個(gè)4腿導(dǎo)管架無(wú)人井口平臺(tái)，1986 年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)使用壽命20 年，已經(jīng)超期服役13 年，平臺(tái)15 口井均已無(wú)生產(chǎn)能力，于2020 年進(jìn)行棄置作業(yè)，其中8 口井是雙管生產(chǎn)管柱。由于管柱生產(chǎn)年限多，本次作業(yè)使用修井機(jī)提升能力有限，雙管封隔器本身特性等原因，沒有一個(gè)雙管封隔器解封，都是通過(guò)磨銑的方式處理，磨銑磨活雙管封隔器后運(yùn)用公錐打撈的方法撈出封隔器管柱，上述方法在理論和實(shí)踐上都得到了驗(yàn)證通過(guò)。

1 公錐原理及應(yīng)用

公錐屬于石油打撈工具的一種，是一種專門從油管、鉆桿、套銑管、封隔器、配水器和配產(chǎn)器等有孔落物的內(nèi)孔進(jìn)行造扣打撈的工具[1-3]。

當(dāng)公錐進(jìn)入打撈落物內(nèi)孔之后，加適當(dāng)?shù)你@壓，并轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，迫使打撈螺紋擠壓吃入落魚內(nèi)壁進(jìn)行造扣。當(dāng)所造之扣能承受一定的拉力和扭矩時(shí)，可采取上提或倒扣的辦法將落物全部或部分撈出。

具體操作步驟是，工具下至魚頂上部1～2 m 時(shí)，開泵沖洗，并逐步下放工具至魚頂，觀察泵壓變化。如泵壓突然上升，指重表懸重下降，說(shuō)明公錐進(jìn)入魚腔，可以進(jìn)行造扣打撈。如懸重逐步下降而泵壓并無(wú)變化，說(shuō)明公錐插入魚腔外壁的套管環(huán)形空間，應(yīng)上提鉆柱，然后轉(zhuǎn)動(dòng)鉆柱，重對(duì)魚腔，直至懸重與泵壓有明顯變化（公錐入腔），才能加壓造扣，進(jìn)行打撈。

打撈魚腔暢通，泵壓無(wú)明顯變化的落魚時(shí)，應(yīng)增加扶正找中或采用引鞋結(jié)構(gòu)，以防止造扣位置錯(cuò)誤，釀成事故。打撈操作時(shí)，不允許猛頓魚頂，以防止將魚頂或打撈絲扣頓壞。尤其應(yīng)注意分析判斷造扣位置，切忌在落魚外壁與套管內(nèi)壁的環(huán)形空間造扣，以免造成嚴(yán)重的后果。

2 雙管封隔器

雙管可回收液壓封隔器，是一種高性能、液壓式坐封封隔器，可用于生產(chǎn)和注入作業(yè)，下入后可以很大限度地提高作業(yè)安全性，并且能夠在井下保持作業(yè)特性。這種封隔器可以作為上部封隔器，再下入底部封隔器為單孔封隔器完井，也可作為串聯(lián)或選擇性串聯(lián)雙完井的上部或中間封隔器，其示意圖如下圖1 所示。雙管封隔器是一個(gè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠的工具，非常適合惡劣環(huán)境，高壓氣體井。

2.1 坐封方式

通過(guò)短管投堵至封隔器下方的坐落接頭內(nèi)，短管內(nèi)打壓，催動(dòng)封隔器的膠皮和卡瓦脹開，實(shí)現(xiàn)坐封。它的作用是用來(lái)封隔油套環(huán)空，同時(shí)與下方單管封隔器配合實(shí)現(xiàn)層間隔離。在需要更換井下管柱時(shí)，直接上提長(zhǎng)管管柱即可實(shí)現(xiàn)解封[4-6]。雙管封隔器是打撈處理的難點(diǎn)所在，因此必須詳細(xì)了解它的結(jié)構(gòu)組成以及解封原理，為后續(xù)打撈方案的制定提供準(zhǔn)確依據(jù)。

2.2 解封方式

上提長(zhǎng)管解封。緩慢上提長(zhǎng)管，剪切長(zhǎng)管芯軸底部的剪切環(huán)，使它能夠向上滑動(dòng)，并提起鎖緊螺母擋盤；繼續(xù)上提，導(dǎo)致?lián)醣P銷釘被剪切，同時(shí)允許鎖緊螺母擋盤釋放鎖緊螺母，隨著鎖緊螺母的釋放，插座被長(zhǎng)管芯軸上的臺(tái)肩提起，伸出封隔器頂部，使封隔器膠皮放松。這個(gè)動(dòng)作有兩個(gè)作用：一是釋放卡環(huán)；二是撞出拉力桿上的鎖緊螺母。此時(shí)拉伸桿從插座上斷開。隨著持續(xù)上提長(zhǎng)管，長(zhǎng)管提拉環(huán)上提上錐體，卡瓦松開，解封封隔器。在封隔器頂部放置有關(guān)鍵釋放系統(tǒng)組件。封隔器頂部到封隔元件和卡瓦的距離在設(shè)計(jì)時(shí)減小到最小。當(dāng)封隔器無(wú)法解封時(shí)，可通過(guò)套銑或磨銑將封隔器的坐封機(jī)構(gòu)磨銑掉，再下入合適的打撈工具將其撈出。

3 理論分析

3.1 魚頂情況分析

雙管封隔器坐封位置為9-5/8”套管，套管內(nèi)徑為220.5 mm，封隔器外徑接近套管內(nèi)徑，無(wú)法進(jìn)行外撈。磨銑過(guò)后的封隔器，呈現(xiàn)的魚頂是一個(gè)圓形面上有兩個(gè)對(duì)稱的76 mm 內(nèi)徑的圓孔，表面磨銑較平整，但是在封隔器外沿和圓孔外沿會(huì)有毛邊和不規(guī)整，內(nèi)孔會(huì)掉入磨銑碎屑，碎屑堆積具體情況無(wú)法判斷，兩個(gè)孔分別在兩側(cè)，打撈時(shí)是偏心的，如圖2 所示。

3.2 打撈方案和工具設(shè)計(jì)

應(yīng)對(duì)這種魚頂情況，面臨抓牢工具的選則和如何將工具引入偏心的魚頂這兩個(gè)大的問題。針對(duì)抓撈工具的選擇，在內(nèi)撈時(shí)經(jīng)常采用的工具有撈矛和公錐。井下目前有魚頂不規(guī)整、魚腔可能會(huì)有碎屑、打撈時(shí)偏心等復(fù)雜狀況。相對(duì)來(lái)說(shuō)撈矛入魚更深，受力不均矛瓦容易破損，此時(shí)選用公錐更能體現(xiàn)優(yōu)勢(shì)，公錐是一個(gè)整體，一般不存在損壞甚至增加打撈風(fēng)險(xiǎn)的情況。將工具引入魚腔方面，因?yàn)楣F需要旋轉(zhuǎn)進(jìn)行造扣打撈和脫手，此時(shí)加偏心扶正塊打撈的方法就無(wú)法采用了，可以在公錐上面加一個(gè)稍有彎度的鉆桿，有了一點(diǎn)點(diǎn)的彎角，再加上旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤讓彎角對(duì)到偏心孔的方向就可以引入，然后加鉆壓、旋轉(zhuǎn)管柱造扣，彎曲了一點(diǎn)點(diǎn)的鉆桿并不會(huì)對(duì)旋轉(zhuǎn)和加壓產(chǎn)生不好的影響。

4 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)數(shù)據(jù)

4.1 鉆具組合

打撈管柱組合：60～110 mm 正扣反螺紋公錐+3-1/2”短鉆桿+3-1/2”鉆桿（彎）+3-1/2”鉆桿+ 方鉆桿。

打撈管柱組合：60～110 mm 正扣正螺紋公錐+3-1/2”短鉆桿+3-1/2”鉆桿（彎）+安全接頭+3-1/2”鉆桿+方鉆桿。

4.2 操作理論

正扣正螺紋和正扣反螺紋公錐在現(xiàn)場(chǎng)都應(yīng)用過(guò)，一般都是用正扣反螺紋的公錐來(lái)打撈，當(dāng)封隔器磨到位置之后，有時(shí)候并不確定是不是完全磨活了，正扣反螺紋公錐首先確保一定可以脫手，避免再增加打撈難度。即使是磨活了，同樣可以用。但有時(shí)候井下會(huì)出現(xiàn)一些情況，可能是井眼軌跡的復(fù)雜問題，也可能是魚頂不規(guī)則的問題，造扣之后可以上提一點(diǎn)噸位，但繼續(xù)上提就脫手了，這個(gè)時(shí)候如果分析得出結(jié)論不是封隔器卡，而是上提噸位不到管柱重量或者摩阻較大，就是說(shuō)造扣連接強(qiáng)度不夠，此時(shí)就可以用正扣正螺紋公錐打撈，當(dāng)然，安全起見，還是要帶一個(gè)安全接頭。

4.3 實(shí)際操作

此次打撈作業(yè)先采用了正扣反螺紋公錐打撈，由于上提有遇卡情況無(wú)法抓牢，因此下入正扣正螺紋公錐，抓撈兩次，第一次起鉆過(guò)程中落魚掉落，第二次造扣時(shí)增加旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，增加扭矩，最終成功撈出封隔器，以下為一些打撈時(shí)的過(guò)程和參數(shù)。

下入雙管封隔器打撈管柱，下壓2T 探魚頂深度2 239.5 m，復(fù)探深度不變。拆甩鉆桿單根，連接水龍頭，方鉆桿，測(cè)管柱懸重↑46 t，↓30 t，下壓2 t，探得魚頂深度2 239.5 m；上提管柱至魚頂以上1m，啟動(dòng)泥漿泵，排量25 m3/h，泵壓2 MPa，在15 r/min 下測(cè)正轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)扭矩1.06 kN·m。啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤，緩慢下放管柱，多次嘗試成功引入魚頂，泵壓上漲至3 MPa，保持下壓3～10 t，啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤，正轉(zhuǎn)9 圈造扣打撈，扭矩為2.2～4.5 kN·m，釋放扭矩回7.5 圈，重復(fù)正轉(zhuǎn)造扣；上提至53 t提活管柱，起至1 701.2 m 處遇阻，懸重突降后判斷落魚脫落。

重新下入打撈管柱，鉆桿接單根下入，下鉆到位，下壓2T 探魚頂深度2 239.5 m，復(fù)探深度不變。拆甩鉆桿單根，連接水龍頭，方鉆桿，測(cè)管柱懸重↑46 t，↓30 t，下壓2 t，探得魚頂深度2 239.5 m；上提管柱至魚頂以上1 m，啟動(dòng)泥漿泵，排量25 m3/h，泵壓2MPa，在15 r/min 下測(cè)正轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)扭矩1.1 kN·m。啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤，緩慢下放管柱，多次嘗試成功引入魚頂，泵壓上漲至3MPa，保持下壓3～10 t，啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤，正轉(zhuǎn)12 圈造扣打撈，扭矩3.2～5.5 kN·m，釋放扭矩回7 圈，重復(fù)正轉(zhuǎn)造扣；上提至53 t 提活管柱。起鉆起出公錐檢查，撈獲9-5/8"雙管封隔器及以下油管。

5 結(jié)語(yǔ)

雙管封隔器在磨銑后呈現(xiàn)一個(gè)圓形面上具有兩個(gè)76 mm 油管內(nèi)徑的孔這種樣子，魚頂打撈位置偏心，魚頂可能不規(guī)整，魚腔存在堵死風(fēng)險(xiǎn)，在使用公錐加彎鉆桿配合打撈的方法后，成功抓撈，撈出落魚，保證了成功率和安全性，優(yōu)化了作業(yè)時(shí)間。