探究超深高含硫气井油管内钢丝打捞作业技术与应用

2017-03-10谢全超

环球市场 2017年18期

关键词：压井安全阀液面

谢全超

中法渤海地质服务有限公司

探究超深高含硫气井油管内钢丝打捞作业技术与应用

谢全超

中法渤海地质服务有限公司

本文通过实际工程案例，对超深高含硫气井油管内钢丝打捞作业技术与应用进行了详细分析，以供参考，

超深高含硫气井；油管；钢丝打捞

前言

在井下作业事故处理工艺中油管内钢丝打捞作业技术是其非常重要的一个部分。处理难度大，耗时长，一次捞获成功率低。因此，对钢丝打捞作业方案、设备、地面配套的要求极高。

1 工程概况

某气田的YB121H井完钻井深7786m，采用193.7mm油层套管+114.3衬管完井，完井管柱结构为井下安全阀+循环滑套+永久式封隔+球座，其中封隔器坐封在6634m，完井管柱底界6837.7m，89mm×73mm油管变扣位于5499.7m。该井采用钢丝组下高压物性取样器至井深6600m，后开井放喷，钢丝突然向上运移，发生跳动后恢复至松弛状态。后试提取样设备，绞车面板显示张力迅速由0上升至1.43kN时，钢丝外吐，在钻井平台处成堆打扭(打扭长度约200m)，钢丝从防喷盒处发生断裂，井内剩余钢丝约6400m，高压物性取样器9.1m。

2 油管内钢丝打捞作业技术

2.1 打捞方案

(1)落鱼分析

与一般钢丝作业落鱼情况不同，本井钢丝断落的原因是由于上顶力，PVT取样工具上行，速度比钢丝上行速度更快，钢丝与工具缠绕在一起，后待关井压力平衡后再次快速下落，钢丝在井筒内可能缠绕形成螺旋“弹簧”状，难以估算钢丝的具体深度。同时，考虑到取样工具串与油管内径最小的单边间隙仅为8.5mm，钢丝外径3.175mm，由于钢丝可能严重变形与油管壁紧贴，下滑到油管最大变径处被挡住，油管最大变径位置极为可能是工具串井深。

(2)打捞方式设计

本井安全阀内径为69.85mm，但是安全阀上下管柱内径为74.22mm。钢丝探测器外径必须小于安全阀内径，但是增大与管柱间间隙，如果钢丝头呈规则状贴附在油管壁，则钢丝捕捉器难以捕捉和打捞。另外，从前期分析，钢丝上冲直到反吐出井口后折断，可以判断分析出在井内上部钢丝缠绕、压缩严重，采用外捞矛极可能缠绕，造成二次事故。因此，方案设计为探测得鱼顶后，采用内捞矛打捞，如果内捞矛无法捞获，再考虑采用外捞矛作业。

(3)鱼顶为缠绕成团的钢丝，采用外捞矛打捞，工具串组合方式如下：

绳帽+加重杆+管式震击器+外捞矛。

外捞矛是钢丝在井下非常乱时，用内捞矛无法捞住，才用外捞矛。一般情况下不要用该工具打捞钢丝，外捞矛与钢丝缠绕无法提出造成二次落鱼的风险极大。

2.2 压井方案

安全压井面临着矛盾。打捞周期较长，该井属于高含硫化氢气井，产量高、压力高，从人生安全及工具、仪器的安全考虑，打捞作业必须在压井平稳不溢不漏的情况下进行。但是该井属于碳酸岩储层，裂缝发育，钻井期间储层段泥浆132.7m3，极易漏失，如果采用堵漏浆过平衡压井，堵漏材料极易在钢丝及工具位置搭桥，堵死油管通道，卡埋工具，同时存在泥浆沉淀卡死落鱼的可能，使井下情况进一步复杂化。

考虑到已经获取地层压力系数，采用综合压井方案：

①无固相压井液。相对泥浆固相含量比较低，压井及后续处理过程中卡埋落鱼风险小;在环空保护液介质中更易于打捞，且不受处理周期长的影响，配方：环空保护液+1%黄原胶+5%～8%超细钙+2%～3%非渗透处理剂+2%～3%沥青类物质。

②实时液面监测。通过液面监测，掌握井内液面高度，确定液柱压力平衡地层压力，达到相对动态的平衡，实现压井平稳。

③压井方式。环空为永久式封隔器已坐封，滑套未开启无法建立循环，采用吊罐压井，配合液面监测，获得地层漏失速度后，间断吊灌无固相压井液压井。

2.3 井控技术

考虑到气井内压力高，且高含硫化氢，设计采用105MPa抗H2S井口防喷装置，既能控制住井内压力外泄，在带压情况下又能使测试工具自由运动。技术指标如下：防喷管内径76.2mm;设计压力105MPa;测试压力151MPa;设备材质AISI41XX;耐腐蚀标准：符合NACE-MR0175国际标准。

组成：地面控制系统、滑轮系统、电缆刮泥器、注脂流管、工具捕捉器、防喷管、防落器、双闸板防喷器(电缆闸板及钢丝闸板各一副)。

2.4 工艺步骤

(1)安装井口防喷工具。对入井工具进行地面检测，进行专门工序的井控、硫化氢应急演练。

(2)采用无固相压井液直推法压井，确保井筒的清洁;进行吊罐压井，结合液面监测，探油管内液面深度，计算得出压井液漏速，确定安全作业时间及吊罐频率、吊罐量。

(3)组下钢丝探测器，探钢丝鱼顶;考虑到井内100m±有安全阀，设计在80～120m以200m/h的测速上提下放三次，观察钢丝探测器通过井下安全阀位置时张力变化情况，无张力异常后继续下放。

(4)采用钢丝内捞矛进行打捞：下放中，当张力缓慢下降时，记录遇阻点位置，当遇阻后下入深度超过遇阻点5m时停止下放，缓慢上提至遇阻点位置然后再次下放，根据张力变化判断是否打捞住钢丝;如果多次不能捞获，则下盲锤将钢丝头震击成团状后再次采用内捞矛打捞。

(5)上提钢丝。

(6)如果钢丝打捞出后，未带出工具串，则采用打捞筒进行打捞。

3 油管内钢丝打捞作业的现场应用

YB121H井确定钢丝断落后，正推法压井，后进行吊罐作业，测得漏速为0.4～0.8m3/h。采用57mm钢丝探测仪器至井深710m，探得钢丝;再次下底带57mm钢丝内捞矛至713m，张力15.82kN下降至2.51kN，后上提捞矛，上提张力19.15kN，提出工具，捞获钢丝100m后再次下放钢丝探测仪器，分别在2350m，2507m，2513m多次探、捞后，起出井内全部落鱼。