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打捞连续油管落鱼工艺技术研究与应用

2018-11-01邹先雄石孝志董守涛

钻采工艺 2018年5期
关键词:卡子卡瓦鱼头

邹先雄, 石孝志, 董守涛

(1川庆钻探工程有限公司井下作业公司 2中石化胜利石油工程有限公司井下作业公司)

与打捞常规井下工具落鱼相比,打捞连续油管存在以下特点和难题:①落鱼长度大、体积大,二次落井风险高;②鱼头位置不确定性大,鱼头可动;③鱼头不规则,难以提前准备类似丢手配套打捞专用工具;④需要在井口对接连续油管,井控风险高。针对上述特点和难题,制定针对性的打捞方案及工艺措施,高效、安全地打捞出连续油管落鱼具有重要意义[1-2]。

一、打捞工艺技术研究

1.工艺设计思路及原则

为了防止事故复杂化,打捞过程中严格控制下钻吨位,防止下部油管挤压堆积。捞获后,尽量活动解卡,严禁转动连续油管,防止连续油管扭曲变形。若解卡无效,条件许可的情况下,投球打压,从下部丢手处丢手,起出上部连续油管,避免在水平段打捞连续油管作业。若条件不允许,直接拉断连续油管,起出后再次进行连续油管打捞。优先考虑使用连续油管作业机打捞,连续油管管柱无法解卡、丢手无效或井口带压井单流阀失效,应实施压井后再使用修井机打捞。

2. 工艺流程

打捞作业工艺流程主要可分为探鱼头、打铅印、捞连续油管落鱼、起落鱼等步骤,根据井况及打捞难易程度不同,如打铅印等部分步骤可省略,详细工艺流程如图1所示。

3. 打捞落鱼方案

(1)探鱼头。 连接钻杆,连续下探鱼头3次。

(2)打铅印。 根据铅印分析鱼头情况,若需要,使用螺杆马达带磨鞋修复鱼头。

(3)捞连续油管落鱼。 使用打捞筒打捞连续油管,优选打捞筒引鞋外径及打捞范围,缓慢转动拨鱼入筒。

(4)试提。 过提5 t,确认是否捞稳。

(5)上提连续油管出钻台面或井口,打卡子。 上提落鱼,在连续油管出钻台或井口后,选择本体未变形位置打2组连续油管卡子。卡子打牢后,将卡子坐在吊卡上。

(6)活动解卡。 确认卡子打牢后,继续上提,活动解卡。

(7)切割连续油管。若活动无效,手动切割卡子以上连续油管,卸掉打捞筒。连接连续油管连接器,并备好变扣接头与防喷单根。

图1 打捞连续油管落鱼作业工艺流程图

(8)投球丢手,起连续油管。从下部丢手接头处脱开连续油管,提出20 m,坐于井口。若连续油管无变形,从注入头下部将连续油管穿入夹持器用连续油管作业机起出。若连续油管变形严重,用连续油管切割器逐段切割起出。若连续油管变形严重,丢手球无法投入,或者投球不能到位,采用穿越打捞方式打捞。若连续油管打捞后无法拉伸到钻台或井口,则采用过油管打捞方式。

(9)捞液压丢手下部工具。在确认连续油管打捞干净后,下入可退式卡瓦捞筒,打捞下部工具。打捞管柱带双向震击器,活动解卡。若无法解卡,退出捞筒,下入钻杆、马达、套铣筒工具串。套松卡点后,下推工具到人工井底,再次下入可退式卡瓦捞筒打捞,打捞管柱带双向震击器。

4.起连续油管方案

4.1 捞出连续油管不变形

当打捞连续油管提出钻台面后,稳着连续油管不动,在起出井口连续油管较圆部分,打两组连续油管卡子。将连续油管轻墩在钻杆吊卡上,确定连续油管卡子稳定后,切断连续油管,取走打捞工具。吊装注入头,下穿5 m长连续油管1根,上提注入头,用环压接头连接连续油管。注入头夹紧连续油管短接,用吊车上提短接上部,确认连接牢固后,上提连续油管至连续油管卡子处,拆除卡子,起出连续油管。

4.2 捞出连续油管严重变形

当打捞连续油管提出钻台面后,稳着连续油管不动。若发现提出钻台面连续油管严重变形,无法打卡子,用铁棒连接连续油管后用卡子卡住连续油管。上提连续油管,在钻台面再用同样的办法卡住连续油管,每次打2个卡子。切断连续油管,再上提连续油管,直到连续油管有外径完好油管为止。使用连续油管不变形方法,起出连续油管。

5.工具及辅助设备

5.1 工具组合

磨铣鱼头工具为:加长引鞋+卡瓦捞筒+加长筒+螺杆马达+Ø73 mm钻杆。打捞连续油管落鱼工具为:滑块式卡瓦捞筒+加长筒+ Ø88.9 mm油管。打捞丢手后落鱼工具为可退式打捞筒+丢手+Ø73 mm钻杆1根+双向震击器+Ø73 mm钻杆。其中,打捞筒是关键工具。其可退式卡瓦及带套铣功能加长引鞋内部结构,如图2、图3所示。

图2 滑块式打捞筒可退式卡瓦内部结构图

图3 带套铣功能加长引鞋内部结构图

5.2 辅助工具及设备

除上述工具外,还应准备足够数量、合适规格连续油管环压接头、套铣鞋、凹底及平底磨鞋、铅印、母锥等工具,以及连续油管割刀、焊机及焊条、铁锯弓及锯条、连续油管设备、修井机及钻杆、钻铤、油管、打鼠洞用装备等装置及设备。

二、工艺应用

打捞连续油管工艺在川渝地区油气田累计应用12口井,打捞成功率100%,取得了良好的应用效果。工艺应用以四川W1井为例予以说明。

1.W1井井况

W1井是一口页岩气评价水平井,垂深1 550 m,人工井底2 750 m,A点井深1 744 m,水平段1 006 m,最大井斜井深2 036.47 m、斜度89.56°、方位43.51°,井底闭合距1 557.87 m,闭合方位43.09°,139.7 mm套管,套管壁厚9.17 mm。

采用复合桥塞结合水力喷砂射孔分12段压裂。连续油管带喷砂射孔工具及复合桥塞一趟管柱进行分簇喷砂射孔并封堵分段,然后进行套管压裂,最后下入钻磨工具钻除所有桥塞,投产。喷砂射孔及桥塞一趟下入管柱为Ø44.5 mm连续油管×3 500 m+Ø73 mm外卡瓦接头×0.52 m+Ø73 mm双瓣式背压阀×0.46 m+Ø73 mm液压丢手×0.73 m+Ø88.9 mm定位器×0.4 m +Ø77.7 mm旋转接头×0.31 m+Ø88.9 mm喷射工具×0.78 m+Ø77.7 mm旋转接头×0.31 m+Ø96.8 mm坐放工具×0.82 m+Ø107.7 mm适配器×0.44 m+Ø107.7 mm机械桥塞×0.43 m=5.2 m。

第一段压裂完成后,连续油管带水力喷砂射孔工具及复合桥塞一趟钻下至第二目标层段,坐封复合桥塞于2 649 m,上提连续油管至井深2 644 m,桥塞试压至50 MPa合格。对第二段进行射孔前上提连续油管,发现连续油管遇卡严重,反复活动连续油管,缓慢上提连续油管至2 520 m,最大遇卡吨位16 t,从套管加压5 MPa,油套压同步起压,油管破裂后反复上下活动连续油管,在2 535 m悬重由11 022 kg上升至13 500 kg后,迅速降为0 kg,连续油管断裂落井。初步分析结论为:连续油管鱼头呈不规则椭圆形,外径约37~65 mm。由于受重力影响,鱼头可能会下滑200~400 m,贴向套管一侧。井筒内液体为为清水,液面为井口。

2.工艺实施

2.1 工具

磨铣鱼头工具:Ø98.5 mm加长引鞋×0.52 m+Ø85.8 mm打捞筒×0.38 m +Ø85.8 mm加长筒×1.01 m+Ø73 mm变扣接头×0.32 m+Ø73 mm双公变扣接头×0.45 m+Ø73 mm螺杆马达×3.2 m+Ø73 mm变扣接头×0.28 m+Ø114.3 mm变扣接头×0.30 m+Ø114.3 mm变扣接头×1.03 m+Ø114.3 mm钻杆。

打捞工具:Ø116 mm 滑块式卡瓦捞筒+ Ø116 mm 加长筒+ Ø116 mm 变扣接头+ Ø88.9 mm EUE×δ6.45 mm油管。

准备Ø114 mm(打捞内径37~55 mm)卡瓦捞筒带引鞋2套,Ø114 mm锅底磨鞋2个,Ø114 mm铅印1个,Ø114 mm母锥(打捞内径37~55 m),Ø98.4 mm震击器,Ø73 mm EUE油管3根、壁厚5.51 mm。Ø116 mm 滑块式卡瓦捞筒带引鞋1套,打捞范围Ø42.5 mm~Ø65 mm。Ø73 mm马达、上下双作用震击器、丢手工具,Ø98.5 mm打捞筒、震击加速器,Ø44.5 mm连续油管连接器、Ø116.8 mm套铣鞋及变扣接头,Ø70 mm母锥、打捞范围Ø38 mm~Ø52 mm,Ø70 mm卡瓦捞筒、打捞范围Ø42 mm~Ø65 mm,Ø73 mm平底磨鞋,各1~2套。Ø44.5 mm连续油管卡子8副,钻杆吊卡2只,Ø44.5 mm环压接头8个(带密封圈)。

2.2 辅助设备

连续油管割刀1副,焊机1台,铁锯弓2付,连续油管设备1套。钻具采用Ø73 mm钻杆2 700 m,Ø88.9 mm钻铤6根,76.2 mm方钻杆1根,打鼠洞用装备一套,Ø177.8 mm套管(鼠洞管)12 m,Ø88.9 mm EUE×δ6.45 mm×2 700 m油管、Ø73 mm EUE公×Ø88.9 mm EUE。

2.3 打捞作业过程

2.3.1 探鱼顶

①使用工具串Ø116 mm 滑块式卡瓦捞筒+ Ø116 mm 加长筒+ Ø116 mm 变扣接头+ Ø88.9 mm EUE×δ6.45 mm油管入井探鱼头3次。上提工具串出井口,查看打捞筒卡瓦片及筒壁无明显痕迹。计算鱼头位置:2.76 m工具串长+9.41 m第一根钻杆长+1.75 m第二根钻杆方入+2.84 m补差=16.76 m;②安装好工具串后重新下入,下不过第一次遇阻位置,人工旋转将油管转过遇阻位置,下过0.1 m后又遇阻。预测可能是套管变形,上提油管及工具串出井口,接通井规通井。通井到遇阻位置,确定套管没有变形,遇阻位置是鱼头位置;③重新接打捞工具入井,捞筒安装3片卡瓦,下入至遇阻位置后,人工旋转,加悬重下压,无法继续下入,起出查看引鞋内壁,有鱼头进入痕迹;④捞筒带4片卡瓦再次下入,下到遇阻位置,难有进尺。上提工具出井口,可以看见鱼头进入捞筒痕迹。测量进入深度20 cm,捞筒内径70 mm,加长筒内径70 mm。分析原因:鱼头进入捞筒卡瓦深度不够,上提拉不紧。

2.3.2 打铅印

①下Ø114 mm铅印+Ø117 mm通井规+ Ø88.9 mm EUE×δ6.45 mm油管,探鱼头形状;②起出,查看铅印痕迹为不规则椭圆状鱼头形状。

2.3.3 修整鱼头

下鱼头修整工具串入井,修整鱼头,进尺0.41 m。起出工具串,查看铣鞋内部情况,正常。

2.3.4 打捞连续油管落鱼

①捞筒安装6个卡瓦片,接打捞工具入井,再次打捞;②下过遇阻位置0.9m,上提抓住连续油管,上提最大吨位12~13t;③打捞筒将连续油管拉出钻台面,用卡瓦坐在井口。割断连续油管,测量断口内径,投Ø19mm钢球,用带密封圈环压接头连接连续油管断口及700型泵注管线,加压到18MPa,井底工具串丢手。

2.3.5 起连续油管落鱼

拆除连续油管断口上部泵注管线,插5 m长连续油管至注入头,吊至断口上部,用环压接头连接断口及连续油管段,利用吊车及注入头将连续油管起出注入头,拆下5 m长连续油管段,连接滚筒上连续油管与断口,利用滚筒正常起出落井连续油管。

三、总结与认识

(1)合理周全的打捞工艺方案设计和充足的工具准备是高效成功打捞的重要保证。

(2)打捞作业工具是关键,施工指挥是核心。合适有效的工具可大大提高成功率和效率,正确高效的施工指挥可确保方案和措施正确、有效。

(3)由于井下情况不明,打捞作业过程中应小心谨慎、耐心分析、稳扎稳打、逐步推进,力求避免新的事故发生或将现有事故复杂化。

(4)打捞作业过程中,应严格防止落物入井,避免使打捞变得更复杂。

(5)连续油管落井井况多样、复杂程度不一,具体打捞方案应根据情况针对性设计。连续油管管柱无法解卡、丢手无效,井口带压井单流阀失效,应实施压井后,再使用修井机打捞。

(6)使用修井机打捞,相对于用连续油管打捞有如下优点:①大通径的防喷器系统,有利于井控;②有转动系统,可以转动打捞,提高打捞的成功系数。同时,若工具提不出, 还可以转动退出打捞工具,采取更安全的措施;③强大的提升系统,解卡或破断连续油管拉力更大,安全系数高;④强大的钻井液循环系统,可以更好的循环清洗碎屑和循环压井。但也存在动员设备多,人员多,成本高,效率不高等显著缺点。

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