浅谈小套管井打捞技术在安塞油田作业区的应用

徐旭龙 赵瑞元 杨 涛 蒲新辉 姜朝阳

中国石油长庆油田分公司 第一采油厂 （陕西 延安 71600）

浅谈小套管井打捞技术在安塞油田作业区的应用

徐旭龙 赵瑞元 杨 涛 蒲新辉 姜朝阳

中国石油长庆油田分公司 第一采油厂 （陕西 延安 71600）

小套管井井眼尺寸小，给修井作业带来很大难度。以安塞油田招安区谭16-9油井打捞为例，介绍了油井基本情况、事故经过、施工设计及具体实施过程，事故处理基本程序，分析事故发生原因并提出相应的建议。

安塞油田 小套管井 解卡 打捞

小套管井的概念没有统一标准，习惯性把完井套管外径小于Φ139.7mm的油、气、水井称为小套管井， 一般有 Φ127mm、Φ114.3mm、Φ101.6mm及Φ89mm 4种[1]。本文所指小套管为Φ114.3mm套管，招安区为中国石油长庆油田分公司第一采油厂小套管油井较多的作业区，小套管油井占油井总数的46%。由于无专用打捞工具、处理技术薄弱、打捞效率低，所以小套管事故井处理难度大、占井周期长。通过对招安区谭16-9小套管打捞案例进行解剖分析，为今后预防和处理此类事故提供经验，达到提高事故处理成功率，缩短作业时间和提高效率的目的。

1 谭16-9油井打捞实例分析

1.1 油井基本情况

（1）油井基本数据见表1。

表1 谭16-9油井基本数据表

（2）井深结构及生产层位情况。该井组为6口丛式井组，均为小套管井（Φ114.3mm），而且均为斜井，其中4口油井，2口注水井，最小井斜度17°，最大36.5°（该井）；生产层位为长2层，富含硫化氢，注水水源为洛河层水系，生产管柱易受到腐蚀损坏等不良后果影响。

（3）井筒轨迹见表 2。

（4）井下管柱结构及深度见表3、表4。

1.2 事故经过

该井是招安作业区的一口采油井，1999年6月4日投产，2010年9月日产液4.80m3，日产油1.88t，含水53.3%。2009年2月6日进行检泵作业时井下管柱磁化导致凡尔失灵不出液，后更换陶瓷凡尔球管式泵下入正常生产。该井于2010年10月1日因卡泵上修，上提第一根油杆时遇卡提不动，吨位120 kN。后倒扣起出全部油杆。提油管时遇卡提不动，吨位为300kN，后解卡一天无效，分析认为结垢、砂卡造成卡钻。10月3日活动解卡，活动吨位为300 kN，解卡成功。起出管柱为：Φ73mm油管×2根+泵挂短节+Φ89mm球座+Φ32mm深井泵+Φ73mm油管×20根+Φ73mm油管加厚×60根。

根据起出油管发现管柱结垢严重，泵下两根管柱腐蚀严重，丝扣腐蚀损坏，从泵下第二根油管处拔脱。10月5日下可退式捞矛打捞未成功，10月6日打铅印，铅印面无明显痕迹，分析认为落井管柱可能被垢、砂等掩埋。

表2 井筒轨迹描述

表3 谭16-9油井井下管柱规格及长度

表4 谭16-9油井井下附件规范及深度

1.3 井下落鱼情况

目前井下管柱为 （自下而上）：Φ89mm母堵+Φ73mm 油管×3根+Φ73mm 眼管+Φ73mm 油管×7根。井下落物鱼顶为Φ73mm油管母扣，鱼顶位置795.80m。

1.4 井下落物状况分析

（1）该井套管内径101.6mm，斜井，套管内径尺寸较小，选取打捞磨铣工具要适当。

（2）鱼顶可能有砂、蜡、垢等脏物。（3）地层吐砂可能造成管柱砂卡。（4）该井井下管柱结垢严重可能造成垢卡，同时,可能造成油管腐蚀穿孔断裂，增加打捞难度。

（5）该井在解卡时落井管柱严重变形可能造成卡钻。

1.5 施工设计方案

根据调查研究，了解该井历次作业情况、事故经过、井下落鱼情况，通过对井下落物状况分析制定了以下打捞施工设计。

（1）下Φ73m斜尖+工具油管冲洗鱼顶，若鱼顶冲洗不动，则用平底磨鞋进行磨铣作业。

（2）下Φ96mm铅模打印，起钻分析印痕。

（3）根据印痕选择打捞工具，下可退式捞矛+工具油管进行打捞，捞获后活动解卡，若活动解卡不成功，则进行挤酸作业，处理胶结物后进行活动解卡，若解卡成功，起出井内落物。

（4）下Φ96mm通井规通井至人工井底。

（5）下Φ73mm斜尖大排量冲砂洗井至人工井底。

（6）组配管串按设计下泵生产。

1.6 施工经过

1.6.1 磨铣作业

分析认为落井管柱可能被垢、砂等掩埋，准备清理鱼顶脏物，因此采用磨铣作业。

（1）磨铣管柱组合：Φ95mm 平底磨鞋+Φ95mm螺杆钻具+Φ73mm油管×5根+Φ95mm缓冲短节与井下滤器组合+Φ73mm油管×77根+方入+油补距。

（2）地面放喷管线接入地面过滤器，使洗井返出液通过地面过滤器过滤后可循环使用。

（3）井口安装单闸板防喷器，自封封井器。

（4）下钻平稳操作，速度10m/min，当平底磨鞋下入距鱼顶2～3m，开泵冲洗鱼顶，待出口返出洗井液平稳之后，水泥车加压，慢慢下放钻具，使磨鞋接触落鱼进行磨屑，磨铣时，在磨鞋上部加入稳定短节以保证磨鞋平稳工作，避免损伤套管。当水泥车加压时，高压液体进入钻具，螺杆钻具以磨铣液为动力驱动，迫使转子在定子中转动，使马达产生的扭矩和转速通过万向轴传递到传动轴和磨鞋上，将高速液体能量转变为机械能，达到磨铣的目的。开始磨铣时缓慢加钻压，待正常钻进时控制泵压，泵压控制在5～10MPa，排量400～500L/min，接单根前及磨铣完后充分洗井，使井内落屑随循环洗井液全部带出地面。

（5）磨铣位置：796.7m，泵压：8～10MPa，平均排量：450L/min，磨铣时间：60h，用清水：20m3，加压：30kN，磨铣时间：1h，无任何进尺。分析认为鱼顶目前暂时无砂、垢等其它脏物，鱼顶清洁，井下落物鱼顶可能为油管接箍。

1.6.2 打铅印作业

（1）打铅印管柱组合：Φ96mm 铅模+Φ73mm 油管×83根+方入+油补距。

（2）铅模位置：796.73m。打铅印加压 30kN。起出铅模仔细观察，印模上平面痕迹清晰可见为Φ73mm油管接箍。

1.6.3 使用加长可退式捞矛打捞油管

下入管柱组合：Φ73mm加长可退式捞矛+Φ73mm油管×83根+方入+油补距。探鱼顶位置796.73m，上下活动管柱，并用管钳旋转，引导捞矛入鱼，悬重76kN，缓慢上提油管吨位逐渐上升至250kN时，管柱突然上跳，分析油管已经脱落，吨位降至76kN，再下放油管，引导捞矛入鱼，上下活动，并用管钳旋转，捞矛始终不入鱼，经过多次反复试探后，缓慢上提油管悬重上升320kN、350kN、400kN时，管柱突然上跳，吨位又降至86kN，下探鱼顶位置，加深2根油管，起钻。分析认为井下管柱卡钻严重，环空可能有砂、垢、脏物或管柱严重变形导致卡钻。

1.6.4 使用双滑块捞矛打捞油管

下入管柱组合：Φ73mm双滑块捞矛+Φ73mm油管×85根+方入+油补距，下放油管悬重86kN，探鱼顶位置819.85m，下放管柱加压，缓慢上提油管吨位增至136kN时，管柱上跳，吨位下降至70kN，起钻打捞出1根油管；继续下入双滑块捞矛，探鱼顶位置829.23m，下放悬重56kN，下放油管并加压，再缓慢上提油管，吨位逐渐上升222kN、350kN、356kN时，管柱突然上跳，吨位下降至57kN，起钻捞获2根油管。

1.6.5 挤注酸性清垢剂处理井筒

根据打捞上来的油管结垢状况分析认为井下管柱结垢导致卡钻，因此,决定进行挤注酸性清垢剂处理井筒。下入管柱组合：Φ73m斜尖+Φ73mm油管×88根。配制酸性清垢液4m3，浓度6%，正挤处理液4m3，挤注压力：21～15MPa，正挤顶替液 2.5m3，挤注压力：15MPa。关井反应12h，控制放喷。反洗井，水泥车泵压：2～3MPa，平均排量：500L/min，用清水量：35m3，用时：70min。起出处理井筒管柱。

1.6.6 下入可退式捞矛打捞油管

下入管柱组合：Φ73mm可退式捞矛+Φ73mm油管×88根+方入+油补距，探鱼顶位置850.42m，油管悬重80kN，缓慢下放油管并用管钳转动油管，缓慢上提，吨位160kN，缓慢上下活动解卡，在管柱上升15.2m时，突然吨位下降至90kN，起钻打捞4根油管及眼管。

继续下入可退式捞矛，下入管柱组合：Φ73mm可退式捞矛+Φ73mm油管×91根+方入+油补距，探鱼顶位置875.89m，此时油管悬重为54kN，下放油管吨位下降至21kN，缓慢上提油管，吨位升至113kN后又降为82kN，刹车后悬重59kN，现场分析落物已捞获，起钻，捞获3根油管及母堵。至此井内落物已全部处理完毕。

1.6.7 通井

下入管柱组合：Φ96mm通井规+Φ73mm油管×94根+方入+油补距，通井位置911.63m，距人工井底11.46m。

1.6.8 冲砂洗井

下入管柱组合：Φ73mm斜尖+Φ73mm油管×95根+方入+油补距，斜尖位置911.63m。泵压：2-3MPa， 平均排量：500L/min， 用水量：35m3， 用时：70min，洗井进尺：11.46m。

1.6.9 下泵生产

下入管柱组合：Φ89mm母堵+Φ73mm尾管×2根+Φ73mm眼管+Φ73mm尾管×1根+深井泵+Φ73mm油管×80根+Φ73mm管挂短节。下入杆柱组合：活塞+拉杆+Φ19mm抽油杆×95根+光杆。

1.6.1 0大修后生产状况

该井大修后生产状况良好：日产液7.22m3，日产油 3.17t，含水 56.1%。

1.7 事故原因分析

该井事故主要原因一是井下管柱结垢导致卡钻严重，注水水源为洛河层水系以及产出水导致结垢卡钻；二是长2层可能富含硫化氢以及产出水对油管腐蚀导致油管抗拉强度降低损坏。

2 事故处理基本程序

（1）发生事故后应调查研究，了解地质钻井资料、油水井基本情况，是否出砂、结蜡、结垢等，与现场施工人员交流并了解井下事故经过，掌握井下真实情况，收集齐全各项技术资料，分析井下管柱卡钻的原因、类型、严重程度、落物位置、状态等[2]。

（2）制定编写合理科学的施工方案，在作业前要开会讨论方案，参与打捞及涉及到的工作人员都要参加，确定合理的工作流程，删减不必要的工序，避免浪费工时。

（3）严格落实设计审批制度。

（4）按照施工方案做好施工准备，进行现场技术交底，加固井架，按照方案施工。

（5）现场施工时，要求施工人员严格按照操作规程进行施工，谨慎操作。施工以不破坏井深结构、不破坏鱼顶、不使井下事故复杂化为原则。

（6）处理事故时，应根据井下事故的具体情况而定，不能生搬硬套。出现特殊情况，要认真分析研究，不断完善和改进方案。针对不同的井下情况进行具体分析，制定不同的打捞方案，并根据打捞施工进度，随时进行调整，不断优化打捞设计，从而降低作业占井时间，提高打捞施工效率[3]。

3 认识及建议

（1）小套管井出现落鱼或管柱卡阻时，应及时落实落鱼形态、深度、卡阻类型、管柱结构等，无法判明落鱼鱼顶情况时，应下铅模进行打印检测，为打捞措施的制定和打捞工具的选择提供依据。

（2）选择打捞工具时，应根据能进能退的原则，优先选用可退式打捞工具。

（3）由于小套管井打捞工具入鱼困难，上提力不易充分作用到卡点，因此进行首次打捞时，一定要缓慢上提，判断井下管柱是否存在阻卡，不能盲目上提，应掌握管柱的悬重，以免拉伤管柱。严禁大负荷强力提拉，以免管柱脱扣，造成二次事故。有管柱卡阻时，优先选用活动管柱法及悬吊解卡，实施解卡作业，在管柱允许提拉负荷下，上下活动管柱，使卡点松动，以达到解除卡阻。

（4）在小套管中磨铣时，首先要有耐心，轻压慢转，控制磨铣进尺，其次取决于管柱的受力状态及井底净化程度，不能求快而忽略井下复杂情况。

（5）小套管井以Φ114.3mm为主，套管内径仅为Φ101.6mm，限制了打捞工具的外径尺寸，大部分常规打捞工具均不适用，加之小套管井打捞工具品种少、强度低、可靠性差，无法满足打捞作业要求，如使用加厚油管和大直径工具打捞受限程度大，因次,加大了解卡打捞的难度，处理事故占井周期长。

（6）由于小套管井处理事故的手段和方法有限，因此，应认识到事故的危害，对造成事故的原因应充分分析，预防为主，防治结合，对处理事故的成功经验进行总结和推广。

（7）加大小套管井筒治理力度，采取防垢（抗硫缓蚀剂及阻垢剂）措施和井筒清理措施。

（8）优化小套管井管柱结构配套组合，搭配合理生产参数，定期进行油井维护性作业。

[1]万仁傅.采油技术手册:第5分册[M].北京：石油工业出版社，1989.

[2]聂海光,王新河.油气田井下作业修井工程[M].北京：石油工业出版社，2002.

[3]孙树强.井下作业[M].北京：石油工业出版社，2006.

The overwork operation to small casing wells is difficult.The basic situation,the accident process and the downhole fish state of Tan 16-9 well in Zhaoan area,Ansai Oilfield are introduced.Based on these,the fishing plan is made.The whole process of the accident treatment is presented,and the cause of the accident is analyzed.Taking the well as an example,the basic program of the treating similar accidents is summed up,and some suggests for treating this type of accidents are proposed.

Ansai Oilfield;small casing well;stuck freeing;fishing

徐旭龙(1969-)，男，现主要从事井下作业监督和油田化学助剂管理工作。

路萍

2012-09-10▌