水平井大修打捞技术浅析

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浅析修井打捞技术

浅析修井打捞技术

50随着油田勘探开发时间延长及注水开发等井下作业措施增多,井下落物情况日益增多,为保障井下作业顺利进行,需将落物打捞出来。

打捞作业是修井作业的主要内容,约占修井作业的六成以上。

因此,有必要对修井打捞技术和工具等进行探究。

一、井下落物的危害及打捞作业基本原则1.井下落物的危害井下落物种类和形态多,包含管类、杆类及井下仪器和零部件等,打捞作业周期长、成功率较低、成本较高。

井下落物主要危害是影响油井正常生产、妨碍井下增产等作业措施实施、增加修井次数,严重的会堵塞油层、造成卡管柱等事故,极端情况下造成油井报废。

2.修井打捞作业基本原则打捞作业要遵循经济性原则,以最少钻具组合、最短时间完成打捞作业;遵循简单化原则,尽量简单处理,防止引起井下二次事故或造成事故复杂化;遵循安全性原则,确保打捞作业不会对套管、水泥环等井身结构和井下设备造成损害。

二、修井打捞技术1.准确分析鱼顶状况一是做好铅模下井前准备。

先进行通井和刮削作业,确认井筒是否变形以及明确落物鱼顶位置,清除鱼顶上部积砂、毛刺、水泥块等杂物以及套管错段等不利因素,为铅模印痕创造良好环境。

优选铅模尺寸,一般小于套管内径6-10mm为宜,如7in套管一般选择外径为15cm的铅模,在满足规范要求基础上尽量选择大外径铅模,确保印痕清晰。

仔细丈量和记录铅模长度、外径和中心水眼内径等参数,为铅模打印后对比提供数据。

二是做好铅模打印。

控制下管柱速度,一般不超过5m/s,轻拿轻放防止损伤铅模,下至鱼顶上部1-1.5m后开泵对鱼顶进行冲洗,停泵并缓缓下放铅模,一般以20-30KN压力进行打印,特殊情况下可适当增减,但不得超过50KN。

起出铅模后擦拭干净,确保清晰描述打印痕迹。

注意把握技术要求,下铅模前先洗净鱼顶,不得带铅模冲砂;鱼顶打印要确保修井液清洁、不包含固相颗粒,修井液必须先过滤才能入井;铅模不得重复打印,单个铅模只能加压打印1次;铅模起下必须平稳,确保配套的指重表、拉力计等指示仪表具备较强灵敏度,操作中密切监测仪表变化;起铅模遇卡后要平稳活动、边洗边活动,不得猛拉猛放。

水平井修井技术浅析

水平井修井技术浅析

水平井修井技术浅析作者:张晓峰来源:《科学与财富》2016年第34期(胜利油田井下作业公司修井作业大队山东东营 257000)摘要:人们通常把进入油气层井眼的井斜角不低于86度的井段称为水平段,能沿油层走向形成这种水平位移的特殊定向井称为水平井。

与其他油气水井相同,在水平井生产过程中,由于各种原因引起的井下落物或井下工具遇卡是比较常见的故障。

各种井下落物在很大程度上影响了水平井的生产,严重时造成停产。

因此需要针对不同类型的井下落物采取相应的打捞工艺,打捞井下落物恢复水平井的正常生产。

水平井的打捞工艺原理就是根据事故井的特点,用改进的钻具和工具对水平井内的落物和套管进行技术处理,以达到地质要求和增产增效的目的。

关键词:水平井打捞难点考虑因素前言现井下事故处理技术配套方面,从一般的打捞解卡发展到了复杂打捞解卡及套管修复技术,形成了捞、振、套、刮、磨、铣、倒、钻、胀、爆、扩、补、接、换、侧、挂等16大类修井技术。

水平井的事故处理工具及修井工艺还不是很成熟,还要考虑很多难点和影响因素,来满足水平井修井技术的需求。

1、水平井打捞的难点:(1)水平井内由于造斜段的作用,井口的上提力无法有效传递到井下水平段内,同时出于保护套管的原因,在直井中普遍采用的大力上提、活动解卡等打捞工艺技术无法在水平井实施。

(2)同样由于造斜段的影响,井口扭矩也无法有效传递到井下水平段,因此在水平井实施常规的套铣、倒扣等打捞工艺比较困难。

(3)一般直井防砂管柱长度只有几米至十几米,而水平井水平射孔段比较长,因此滤砂管也比较长,一般长度为几十米以上,有的甚至长达300米。

每根滤砂管均带有扶正器,在扶正器处有变径,这也增加了打捞难度。

(4)粘附卡钻。

管柱与套管静止接触时,且不循环洗井液易发生粘附卡钻。

(5)现在水平井特别是非常规水平井,井深、水平段较长,多采用多级压裂桥塞施工,容易造成砂堵、井内压力高等施工难度,对井控等要求极高。

2、水平井落物捞前分析:要成功地打捞水平井落物,必须深入了解掌握该井真实的原始资料,对井身结构和落物情况进行认真细致分析,才能有针对性的优选施工方案,恰到好处地选准打捞工具,才能更科学合理地进行大修井作业,准确处理事故,否则就会越修越复杂,甚至修井不成功。

试论水平井大修的打捞技术

试论水平井大修的打捞技术

试论水平井大修的打捞技术摘要:近几年来,对水平井钻井技术的研究越来越重视,为了能够更好的改善水平井的修理,需要对水平井大修工艺技术有一个较深的了解和研究。

本文主要对水平井大修的打捞技术进行了分析探讨。

关键词:水平井;大修;打捞技术引言水平井最主要的特征在于它可以大大增加井眼在产层中的长度和产层的泄油面积,用略高于一口直井的成本投入得到数口直井的产量。

一般来说,水平井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏,目的在于增大油气层的裸露面积,提高采油速度,是增加产量的有效手段之一。

一、水平井所具有的特征随着油田的快速发展越来越多的石油企业对水平井的要求越来越高,各个石油企业家越来越重视油田的发展潜力及效果,为此,水平井也成为了提高石油工业唯一的重要手段,为了能够使石油工业的效益得到质的提高,就需要对水平井的特征进行严格及详细的了解,水平井大修工艺技术的特征主要表现在水平井内管柱会贴近井壁底边从而获得“钟摆力”的作用而达到平衡。

在长水平井段中由于受到钟摆力和摩擦阻力的共同作用导致了形成卡钻,这也是在水平井钻井工艺中常见的井下作业之一。

其中包括了冲砂和解卡打捞。

还有一个特征是由于油层的砂粒进入到井筒中,容易形成长水平井段的“砂床”甚至严重时会堵住水平井的井眼。

在水平井钻井中还会有摩擦阻力的存在其中摩擦阻力会随着水平井的井斜角增大而增大,摩擦阻力的存在使得井下打捞工作难以进行,并且会给测量的打捞结果带来误差,得不到准确的数据。

粘附卡钻也是水平井大修工艺也要研究的特征,为了能够更好的解决管柱和套管在静止接触时所产生的粘附卡钻问题,需要对在水平段中缩短打捞解卡的时间,这样可以有效的保护好水平井断的良好使用,如果真的发生卡钻的现象需要尽快的采取有效的措施,需要对水平井进行正循环清洗,这样可以有效的防止积砂的沉淀,阻碍水平井的正常工作。

二、水平井打捞技术分析1、选择使用特定的处理工具在选择打捞工具时要注意防止磨损工作部件,不能堵住水眼,为了便于打捞落鱼,在选择打捞时,配合接头和工作接头接头的最大外径与落鱼的外径差不多致,应该使落井管柱和打捞工具的中心线基本保持一致,偏心距也要基本保持一致,如果不一致,要进行调节,为了防止挂卡现象,在进行外捞时工具的端部要有拔钩,进行内捞时工具端部要有引锥,外表面要无死台阶。

石油钻修井作业打捞技术应用分析

石油钻修井作业打捞技术应用分析

石油钻修井作业打捞技术应用分析石油资源在进行开发利用的过程中,需要进行安全保障的因素很多,尤其是在进行钻修井作业的过程中,使用正确的打捞技术进行井下落物的安全打捞,是对油井安全作业的主要保障内容之一。

本文对石油钻修井作业过程中打捞技术的应用进行了分析。

标签:石油;钻修井作业;打捞技术;应用前言:油井在进行工作的过程中,不可避免的会出现井下落物的现象,不管是由于人为因素造成的,还是由于设备故障因素造成的,都需要進行及时的有效打捞,以保障油井的安全生产。

针对不同的落物,可以使用不同的打捞工具,打捞方法,尽快恢复油井的正常作业,保障油田的生产效益。

一、石油钻修井作业打捞作业的原则在对油井落物进行打捞的过程中,不管打捞的物体是什么形状,打捞的环境多么复杂,都要使用正确的打捞工具,进行符合原则的安全打捞作业,而需要进行遵守的原则,主要表现在以下几个方面:第一,在打捞的过程中,任何作业的过程都要安全,环保,不能对井下的油气资源,水资源,地质结构造成再次的破坏或者污染,要保证整个打捞过程的安全性。

第二,在井下作业打捞的过程中,需要使用不同的打捞工具,尤其是在复杂的打捞环境中,需要多种工具的配合,但是不管是哪一种工具的使用,都不能对现有的油井井身、井壁造成破坏。

第三,在打捞的作业过程中,要遵循快速、简洁、有效的原则,使用最少的时间,最少的工具,进行最简单最有效的作业,以保证打捞的效率。

第四,在打捞过程中使用的打捞工具一定要进得去收得回,绝对不能出现卡顿、脱落,坠落等现象,增加打捞的复杂性。

二、石油钻修井作业打捞作业的工具(一)常用打捞工具第一,针对管类落物的打捞,主要可以使用公母锥、捞矛、捞筒等工具。

比如,利用公锥和母锥的配合,在掉落的管类物体内部和外部中间形成一个造扣的连接,完成对落管的成功打捞。

第二,针对落杆类物体的打捞,主要可以使用捞筒、捞器等工具。

杆类物体在落入到井下之后,在下坠的过程中,很容易发生变形,而一般落杆的尺寸都比较小,一旦靠近井壁或者贴近井壁上,会对打捞的成功性造成新的困难。

试论水平井打捞技术研究与应用

试论水平井打捞技术研究与应用

试论水平井打捞技术研究与应用马陇晓摘㊀要:随着油田水平井所占比例逐年增加ꎬ水平井的修井作业施工也随之增加ꎬ提高了对水平井作业技术的需求ꎮ水平井㊁特殊结构井的特性决定了它的修井工艺与常规井眼修井工艺有本质的不同ꎬ为此ꎬ文章从水平井修井的基础理论研究㊁工具开发㊁技术配套等方面进行了深入研究ꎮ水平井和直井相比具有井眼轨迹的特殊性ꎬ常规打捞工具不能直接下人ꎬ目前的水平井修井技术可以实现对掉人弯曲和水平段内的常规管柱进行解卡打捞和磨铣处理ꎬ还可以实现对水平井的连续冲砂作业ꎮ但对于水平井分段压裂管柱的阻卡ꎬ解卡还存在一定的难度ꎮ关键词:油水井ꎻ修井作业ꎻ水平井ꎻ打捞技术㊀㊀以提高单井油气产量㊁提高油藏采收率为根本目标的水平井开发技术在油田得到了广泛成功的应用ꎬ水平井开发给井下作业技术带来了严峻的挑战ꎬ水平井作业与传统直井㊁定向井作业从某种意义上讲有天壤之别ꎮ油田是在难度较大的水平井打捞㊁大修等方面获得了突破ꎬ积累了一定的经验ꎮ一㊁水平井打捞作业难点分析(一)井眼轨迹特点我们设计实施的水平井目的层是多穿过油层ꎬ保持与油层的走向ꎮ水平段的井斜角大到一定的程度ꎬ井眼曲率变化就会增大ꎬ连续增斜段长ꎬ水平位移大等特点ꎮ水平井按曲率变化可分为长曲率㊁中曲率和短曲率水平井ꎮ(二)打捞管柱受力分析水平井中管柱设计复杂ꎬ带来了受力情况多种因素共同影响ꎬ不同的井段管柱受力不同ꎬ特别是 钟摆力 和弯曲应力很大㊁分力多ꎮ 钟摆力 使得井内管柱贴近井壁低边ꎬ比如在水平段中ꎬ由于钻柱重量的轴向分量为零ꎬ因而必须借助上部钻柱的 推动 才能使这部分钻柱向前移动ꎮ钟摆力:f=wxsina式中:a为井斜角ꎻw为卡点以下管柱质量ꎮ当a等于直角时ꎬ钟摆力f等于水平段管柱重量ꎬ使得起下管柱磨阻达到最大ꎬ并随着水平段管柱增长而增加ꎮ作业设备的提拉载荷要克服打捞管柱重量及套管与打捞管柱之间的摩擦力才能传递到落鱼ꎬ打捞解卡的技术核心就在于保证作用在落鱼上的力ꎮ(三)下井工具长度确定水平井实施打捞过程中ꎬ我们所用到的工具基本都是大口径ꎬ长度大的打捞工具ꎬ能否顺利下人到目的层ꎬ避免二次卡井ꎬ我们选择的工具能否顺畅下人ꎬ成为打捞的关键所在ꎬ目前通过实践应用和科研院所的研究ꎬ打捞工具日趋成熟ꎬ不过在打捞过程中由于井下状况复杂ꎬ打捞工具卡井状况时有发生ꎬ打捞工具的攻关与研制仍是日后努力的方向ꎮ二㊁水平井打捞解卡工艺技术研究(一)选择打捞工具的原则一是对打捞工具进行优选ꎬ选择可退式打捞式工具ꎬ通过理论分析及现场实际应用ꎬ根据井内生产情况㊁落物结构㊁落物状态设计打捞管柱ꎮ防砂管柱和丢手封隔器卡封管柱ꎬ遇卡可能性较大ꎬ打捞管柱设计为:可退打捞工具+水平井生力器+3ˑ45ʎ倒角油管+普通油管ꎮ从直井段落人水平段的落物(包括下移的防落物㊁落井螺杆泵及其他生产管柱)遇卡可能性较小ꎬ打捞管柱设计为:可退打捞工具+扶正器+3ˑ45ʎ倒角油管+普通油管ꎮ(二)砂埋油管打捞技术油田水平井埋深大㊁水平段较长ꎬ流体性质复杂ꎬ腐蚀因素多ꎬ导致井下管柱断脱㊁套管破损等事故ꎬ打捞作业过程复杂ꎮ以某井为例ꎬ该井在作业过程中发现上部7ᵡ套管破损ꎬ油管腐蚀穿孔ꎬ破损处出砂ꎬ将下部1700m油管砂埋ꎬ在该井水平段㊁小井眼打捞砂埋油管的井下作业中ꎬ根据现场情况ꎬ由用常规工具进行套铣㊁公锥㊁母锥㊁倒扣捞矛㊁卡瓦打捞筒打捞等方法ꎻ到引用高效铣鞋进行套铣㊁钻磨㊁卡瓦打捞筒根部打捞法(进度提高了近2倍)ꎻ再到大斜及水平段钻磨㊁套铣打捞ꎬ最终处理完井下全部落鱼ꎬ为水平井事故处理进行了有益探索ꎮ通过目前对该井的打捞施工ꎬ说明井下作业的顺利实施取决于对井下状况的正确判断分析㊁优良的套磨打捞工具ꎬ合理的钻具组合ꎬ科学的套磨参数ꎬ和关键工艺的正确精心操作ꎮ可以得出:钻磨㊁套铣㊁卡瓦捞筒根部倒扣打捞技术ꎬ合理的钻具组合是处理大斜段㊁水平段井下砂埋贴壁管柱较为理想的一项技术ꎬ应在以后的类似作业中进行试推广ꎮ高效铣鞋在套铣过程中ꎬ因铣鞋内壁加有钨钢粉ꎬ可以很好对管类落物进行套磨ꎬ并使鱼头规则化而不复杂ꎬ同时半圆形引子减小了套铣时鳖钻现象且更容易进鱼ꎮ套铣管带卡瓦捞筒根部倒扣打捞相比反扣公㊁母锥倒扣更容易操作也更安全ꎬ同时可使打捞进度提高二倍ꎮ钻磨及套铣时带捞杯能及时将落鱼周围的铁屑清理干净ꎬ可降低作业风险提高作业成功率ꎮ该井从捞杯内累计捞出铁屑及打捞工具残块很多ꎮ钻磨至接近落鱼根部1根油管时应及时下卡瓦捞筒进行打捞ꎬ以提高处理速度ꎮ(三)打捞解卡作业工艺打捞前必须做好充分准备工作ꎬ所有下井工具必须认真检查地面试验合格后方可下井ꎮ做好打捞前辅助工序的施工ꎬ地面辅助设施必须准确可靠ꎮ①冲洗鱼腔:下人专用密封插头探砂面ꎬ冲洗留井鱼腔ꎮ将密封插头插入留井鱼腔内ꎬ正㊁反挤一定量修井液有利于落鱼松动ꎮ对于防砂管较长㊁出砂严重的井可先下连续油管进行防砂管内冲砂ꎮ②刮削:下套管刮削器刮削洗井ꎬ对鱼顶以上套管反复刮削ꎬ有利于井下液压生力器的座封ꎮ③通井:下人长度及外径不小于打捞管柱最大工具的通井规通井至鱼顶ꎮ④打捞:下人打捞管柱打捞ꎬ如上提遇卡ꎬ油管打压生力器工作ꎬ可反复打压放压ꎬ直至解卡ꎬ如不能解卡则退出打捞工具ꎮ参考文献:[1]高庆云ꎬ张雪芹ꎬ王青川ꎬ孟宪军ꎬ张际春.套损注水井复杂井筒再造工艺技术实践与认识[J].油气井测试ꎬ2015(5). [2]吴壮坤ꎬ谢先平.小井眼修井工艺技术应用研究[J].断块油气田ꎬ2017(1).作者简介:马陇晓ꎬ胜利石油管理局油气井下作业中心孤东作业区ꎮ651。

浅析水平井维修的打捞技术

浅析水平井维修的打捞技术

浅析水平井维修的打捞技术【摘要】水平井的出现不仅能够有效地提高了储量动用率、提高了单井产量,而且降低了开采成本,逐步代替直井成为油气田企业重要开发方式之一。

近年来随着水平井的作用日益凸显,水平井开井也逐渐增多,同时生产时间也逐渐延长,导致了水平井修井的工作逐年增大。

本文首先从水平井的相关知识入手,介绍了水平井及其特点,然后介绍了打捞的一些技术支持,最后得出系统性结论。

【关键词】水平井维修打捞技术1 水平井的相关知识1.1 水平井简介水平井是指油井直入地下一部分后,再向水平方向延伸一段距离,使得水平段与直入段成接近90度的一个夹角井,其井眼的轨迹基本同油层流向一致,由于其高效的开采能力,正在逐步取代直井,成为了当今油田企业的主流开采模式。

水平井的一些独特特点,使得她得到广泛的认可,齐主要特点归结如下:(1)水平井透水段与含水层之间存在较大的接触面积。

(2)注入水可以以一个较大的垂向分速度向水平井流动。

(3)水平井的安装与含水层厚度关系较小,即在含水层厚度很小时也可以安装较长透水段的水平井。

(4)水平井的地表出口很好的避开了地面的一些固定障碍物。

1.2 水平井相对直井的一些优势相对于传统的垂直井,水平井有几个明显的优势:(1)水平井单井可以获得相对较高的产量,而且水平井的存储控制高,才有成本却比直井低;(2)水平井的产量与渗透率的大小成一定的正比关系,且水平井产量比直井有更大的增加幅度;(3)在处理压力的能力上,水平井有着比直井更小的压力减速度,以极小的压产获取比直井高的井底流压,同样的压差,水平井最多可以获得直井7倍的产量;(4)由于延长的完井层段与极小压差的关系,可以获取更大的泄油面积,改造油藏的连通能力,提高了开采效率;(5)在内管柱贴近井壁低边时,可以获得相对平衡的“钟摆力”,减少对管柱的冲击;(6)水平井也更大程度地提高了地下水非饱和带中的气体、地下油气与集水建筑的接触面积,最大化了流体的抽取效率。

关于水平井磨铣打捞技术的研究

关于水平井磨铣打捞技术的研究

关于水平井磨铣打捞技术的研究水平井磨铣打捞技术是一种在水平井井眼附近进行破碎、磨铣和打捞作业的技术,具有高效、安全、环保等优点。

这种技术的研究对于提高水平井的生产效率和提高油气采收率具有重要意义。

本文将探讨水平井磨铣打捞技术的相关研究现状和发展趋势。

一、研究现状目前,国内外对水平井磨铣打捞技术的研究已经取得了一定的进展。

在破碎方面,研究人员通过实验研究和数值模拟等手段,对水平井井眼附近的固体颗粒进行破碎规律和机理进行了深入研究。

在磨铣方面,研究人员开发了一些新型的磨铣工具,例如钻头、磨削器等,提高了磨铣效率和精度。

在打捞方面,研究人员提出了一些新的打捞方法,如真空吸取、机械抓取等,有效解决了由于井口狭窄等原因导致的打捞困难的问题。

二、瓶颈与挑战尽管水平井磨铣打捞技术已经取得了一定的进展,但仍然存在一些瓶颈和挑战。

首先,水平井磨铣打捞过程中,由于设备受限和井下环境复杂,打捞作业往往受到一定的限制。

其次,水平井井眼周围的固体颗粒粒度和硬度不均匀,导致破碎和磨铣效果不稳定,影响了整个打捞作业的进程。

三、发展趋势为了进一步提高水平井磨铣打捞技术的效率和精度,研究人员可以从以下几个方面进行探讨:首先,优化破碎和磨铣工具,提高其破碎和磨铣效率,并减少对井壁的损坏。

其次,完善打捞系统,改进打捞方法和设备,提高打捞的准确性和稳定性。

再次,开展对水平井井眼周围固体颗粒的力学特性和分布规律的研究,为破碎、磨铣和打捞作业提供更准确的参考。

总之,水平井磨铣打捞技术是提高水平井生产效率和提高油气采收率的重要手段之一、研究人员应该不断探索新的破碎、磨铣和打捞方法,进一步完善水平井磨铣打捞技术,推动技术的发展和应用。

希望通过本文的介绍,能够引起更多研究人员的关注和探讨,共同推动水平井磨铣打捞技术的进一步发展。

水平井解卡打捞工艺技术探讨

水平井解卡打捞工艺技术探讨

水平井解卡打捞工艺技术探讨摘要:水平井有显著特点,为了保证其具有良好的作业环境,保证施工的质量,就需要根据实际的作业情况,严格按照施工技术要求,掌握解卡打捞工艺技术要点。

在水平井的打捞工作中,由于存在偏心或者循环不畅等问题,往往对打捞工艺技术要求就比较高,随着作业要求不断增加,水平井传统解卡打捞技术已经满足不了现阶段作业的要求,为了实现高质高效的水平井打捞作业,就需要对其技术进行优化和改进,保证解卡打捞工艺技术的效果。

关键词:水平井;解卡打捞;打捞工具;优化改进1、水平井打捞概述对于水平井来说,其井身的结构主要包括直井段、水平段以及斜井段等部分,根据井内的落物遇卡部分不同,可以分成直井段、斜井段以及水平段等卡阻,根据落物卡阻方式不同,可以分成套变、砂以及落物等卡阻。

和普通的垂直井比较,由于水平井的斜井段以及水平段特殊性,造成井斜度比较大和水平段比较长,同时摩擦阻力也比较大,则下管柱、传递钻压和扭矩等就不容易起。

落物鱼头于斜井段以及水平段卡阻,如果有套变以及砂卡,其处理的难度就更加大,且对下井的工具和钴具也具有很高的要求。

如果落物在斜井段或者水平段部位,则落物管柱就会紧贴于套管的下壁位置,和直井段的落物比较,它的受力情况就更加复杂,因为管柱是平躺在套管中,其摩擦的面积比较大,落物管柱于活动解卡中其拉力以及扭矩的损失也会比较大,进而就不能最大限度的把拉力以及扭矩向卡点进行传递,导致整体的解卡成功率比较低。

因为造斜段以及水平段存在摩阻,其井口的扭矩也不能有效的向井下的水平段进行传递,则水平井通过常规套铣就不能将扭矩向井底进行有效传递,同时倒扣中其中和点也不能准确的进行掌握,另外因为水平井的水平性射孔段是比较长的,则滤砂管长度也比较长,有的达到了几十米到几百米的长度,且一般每一根滤砂管都具备扶正器,而扶正器位置存在变径,就对打捞以及解卡难度进行了增加。

2、水平井解卡打捞工艺技术分析2.1打捞工具选择在水平井解卡打捞中,首先就需要做好打捞工具的选择。

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水平井大修打捞技术浅析
斜井、水平井的特点决定了解卡打捞成为最觉见的井下作业之一。

文中根据我厂近年来有关实践,结合理论分析,对打捞工具及钻具的选择,扶正器的选用等进行了探讨,对今后斜井、水平井的打捞作业具有一定的指导意义。

标签:水平井;打捞;井下作业;钻具
1 概述
对于斜井或水平井弯曲井段可看作是由井斜角不同的多边形组成,这是水平井和斜井的共同点,因此,本文把水平井和斜井放在一起研究。

受重力作用,水平井与直井相比有如下特点:①油层砂粒更易进入井筒,形成长井段的“砂床”,严重时形成砂堵井眼;②井内管柱贴近井壁低边,“钟摆力”F获得平衡。

F=Wsinα
式中:
α——井斜角
W——切点以下管柱的重量
长井段“砂床”中的管柱,受“钟摆力”和磨擦面积大的双重作用,更易形成卡钻,所以水平井、斜井解卡打捞成为常见的井下作业之一,是大修作业首要解决的问题之一。

斜井和水平井中的管柱受力较为复杂,特别是“钟摆力”和弯曲应力很大、分力多,活动解卡时的拉力和扭矩不易最大限度的传递到卡点上,解卡成功的机率低。

倒扣时也无法准确掌握中和点,倒扣打捞落物长度短,提下打捞工具次数多。

解卡打捞,除满足一般直井的作业条件外,还应考虑到以下几个方面的因素:
2 打捞工具的选择
①防止工作部件的磨损和堵塞水眼。

②工具接头以及配合接头最大外径处支点与钻柱之间的中心线倾斜角。

选择工具接头及配合接头的最大外径与预捞管柱外径基本一致,这样有利于抓捞落物。

③落井管柱与打捞工具的偏心距基本一致,中心线基本一致,否则应给予调节,内捞时工具端部有引锥,外捞时工具端部有拔钩,外表面无死台阶,防止挂卡现象发生。

3 打捞钻柱的选择
①无需大力解卡打捞落井管柱时,选用与落井管柱同尺寸的钻柱。

偏心距和中心线与井下一致,有利于抓捞落物。

②为利于轴向载荷和扭转载荷的传递,可选用倒装钻具,即:下段采用与落井管柱同尺寸的钻具柱,上段采用大一级的钻柱,或把钻铤加在垂直井段。

③尽可能采用与落井管柱尺寸接近的打捞钻柱,这样就只需小量调整或不需调整钻柱偏心距和中心线。

如:预捞φ62mm油管(接箍外径88.9mm),选用φ60.3mm钻杆(接头外径85.73mm)。

④在打捞钻柱上加扶正器,调整下段钻柱的偏心距和中心线,使之与落井管柱基本一致,并利用钻柱的弯曲变形来调节井下工具倾斜角β。

即:支点T至工具端部中心线与井眼中心线夹角。

以利于抓捞落物。

4 扶正器的选用
根据几何原理,三点才能决定一条定形的曲线。

因此,三个扶正器保持和井壁三点接触(双扶正器时,井下工具相当于下扶正器),从而限制井下工具的侧向移動。

钻柱可看作受集度为q的均布载荷作用的细长杆,由于井壁磨擦力的影响,钻头的真实钻压是很难了解的,钻压对扶正器安放位置影响小,为计算方便不考虑钻压的影响,即不考虑钻柱压曲而造成的正旋和螺旋弯曲,仅考虑自重作用。

4.1 近工具扶正器(下扶正器)的安放位置
下扶正器至工具端部可看作一懸臂梁,则下扶正器至工具接头下圆的最大挠度(绝对值)的计算十分重要,下扶正器位置确定后,由转角引起工具顶端距接头中心线的挠度很小,因此可忽略不计。

由此可知:井斜角越大,下扶正器的安放位置距接头下圆的距离越短,成反比;挠度越大,下扶正器的安放位置距接头下圆的距离越长,成正比。

4.2 扶正器间距的计算
将一段钻柱作为一根连续梁,有几个扶正器支撑着,选取中间支座处梁的截面弯矩作为多余约束力矩,由三弯矩方程知:井斜角为α时Ymax=qL4sinα/384EI;弹性扶正器扶正管柱时,管柱偏心度:
εt=2e/(Dn-Dp)
式中:Dn——套管内径(cm);
刚性扶正器扶正管柱时,管柱偏心度:εg=2e/(Dg-Dp)。

式中:Dg——刚性扶正器外径(cm)
e=Ymax时,ε最大。

为防止管柱接触套管,ε应小于1。

在水平段扶正器扶正间距最小,向上逐渐增大,使用不同的扶正器扶正间距不同,但差别不大。

必要时可每隔一个单根安放一个扶正器,目的主要是减少磨擦面积,防止粘卡。

5 水平井打捞实例
某水平井,由于“砂床”过长,虽然可以洗井,但活动解卡无效,提至500kN 时将油管柱拔断。

选用优质φ73mm钻柱先后下母锥、公锥、加长捞矛、倒扣捞矛和冲砂接头共34次,捞出φ62mm油管1823.87m,冲砂252.62m。

打捞施工中最得力的打捞工具是倒扣捞矛。

6 存在问题及改进
目前我厂水平井、斜井的大修作业技术尚处于起步探索阶段,在解卡打捞技术方面主要存在以下两个问题:
①斜井大修受无旋转设备的条件限制,与其说是大修不如说是小修。

打捞作业仅限于矛类工具的提下作业,在需修磨鱼顶或造扣、倒扣等作业时,显得无能为力,因此应考虑增加动力水龙头设备。

②摩阻分析、钻柱力学分析是斜井和水平井优化设计的基础,水平井和斜井有其自身的摩阻规律,设计中可以软管模型为基础,不同修井液中的钻具组配合进行摩阻计算、评价,提高地面仪器临测能力,及时预测井下复杂情况,避免井下事故发生,指导现场施工。

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