2种细小光杆落物打捞工具的设计与应用

2014-09-14袁波汪绪刚中国石油伊拉克公司北京100011

长江大学学报(自科版) 2014年16期

袁波，汪绪刚（中国石油伊拉克公司，北京 100011）

王雷（中国石油集团渤海钻探工程有限公司技术研究院，天津 300457）

宋建民（中国石油伊拉克公司，北京 100011）

刘明（中国石油集团渤海钻探工程有限公司技术研究院，天津 300457）

在钻井过程中，常发生测斜仪器、测井仪器等光杆式工具落井事故。这种落物具有外径小、重量轻、刚性弱等特点，在裸眼井段，尤其是在大斜度定向井的斜井段，落物斜靠在井壁上，鱼头不居中，采用常规打捞工具常常难以捞获井下落物［1］。针对上述情况，笔者对大尺寸井眼中细小光杆落物打捞工具的设计与应用问题进行了探讨。

1 简易钢丝打捞筒

在钻井施工中，由于操作不慎、判断失误或井下情况复杂等原因，测井仪等外表光滑、细长杆状物落井事故时有发生。常用套管制作的简易钢丝打捞筒如图1所示。现场制作时应根据井眼尺寸、落物尺寸、重量及其在井内的状态分析，确定出合适的捞筒尺寸及最佳外形，具体要求如下：①依据井眼尺寸选择适宜的捞筒尺寸和相应的接头，∅311mm井眼可选用∅244mm套管，∅216mm井眼可选用∅177.8mm套管。确定捞筒的有效长度，以保证落物能完全进入捞筒内。②由于细长杆状落物在井底，上端容易偏靠井壁，因而捞筒底部可做成简易壁钩，以便引导落物顺利进入捞筒内。壁钩的长短、形状，应依据落物长度、落物在井底所处状态等因素综合确定。③焊接在捞筒内的钢丝束必须在捞筒圆周上错位排列，每束钢丝长度必须大于捞筒半径，以捞筒直径2／3左右的长度为宜，钢丝束排列密度及所需钢丝束层数根据落物外径、重量而定，应保证能抓住落物，且其抓力应大于落物重量。如打捞一般电测仪器，需要3～4层钢丝束，每层钢丝束层间距70～100mm，每束钢丝周向间距以40～60mm为宜，每束钢丝直径15～20mm。

图1 简易钢丝打捞筒

图2 套管倒刺打捞筒壁钩

2 套管倒刺打捞筒

光杆类落鱼若具有无内孔或内孔关闭以及外径细小（＜47.5mm）等特点，因而无法使用卡瓦打捞筒、公锥、母锥和打捞矛进行打捞，需要使用其他特殊工具。为此，笔者设计了一种由套管改造而成的光杆式落物打捞器，即利用套管内壁物体与落鱼之间接触挤压形变而产生的抓力将落鱼抓牢并起出井底。具体设计方法如下：①在套管底端加工出壁钩（见图2），用以将落鱼引入打捞筒。②在套管壁上割出2排梯形倒刺叶片，2排倒刺错位排列（见图3），这样有利于引导落鱼进入倒刺叶片形成的抓卡空间。每排开5个梯形倒刺，5个梯形倒刺窗口的上部最后将拼在一起构成一个等边5边型，这样落鱼只能从中穿过并被卡住。

图3 套管倒刺打捞筒结构图

3 实例应用分析

AD1－14－7H井是伊拉克艾哈代布油田施工的一口四开水平井，设计井深3611.5m，一开使用钻头钻至310m后下入表层套管；二开使用钻头钻至2106m，下入套管。钻至二开中完井深2106m后下入通井钻具，通井起钻的同时投测多点。起钻到井口准备回收多点测斜仪时，由于操作不当，将多点测斜仪掉入井内，造成井下落物事故。落鱼为外径44.45mm的多点外筒，落鱼长度为4.50m （见图4），鱼顶估计在2101.5m处。为此，制定打捞钻具组合如下：套管倒刺打捞筒×10.26m＋循环接头×0.40m＋5in弯钻杆×9.49m＋5inDP×259.89m＋5inHWDP×83.40m＋5inDP。2013年10月6日01∶00～02∶00下打捞钻具准备；02∶00～08∶15下至2074.88m处显示遇阻2t，随后接顶驱缓慢下放（顶驱转数7r／min，未开钻井泵）；08∶15～10∶00下放至2080.24m，钻压3.2t，泵压6.8MPa，顶驱转数7r／min；10∶00～12∶30下放至2099m，钻压3.8t，泵压3.8MPa，顶驱转数7r／min；12∶30～13∶15下放至2103.52m，理论上鱼顶接触到打捞筒第1层倒刺叶片；13∶15～13∶30下放至2105.85m，理论上鱼顶进入打捞筒第1层和第2层倒刺叶片；13∶30～13∶45开泵清洗井底；13∶45～22∶00起钻至井口，打捞落鱼成功（见图5）。