井筒胶皮处理技术的改进及应用

张志升 李国明 刘兴山

摘 要：胶皮落井给修井作业带来了诸多困难。原有的胶皮处理工具针对性差，处理成功率低，效果不理想。为此，通过改进工具，实施了旋转打捞、抽吸打捞和切割打捞技术，明显提高了打捞胶皮的成功率，缩短了施工周期，降低了作业成本。

关键词：胶皮 ；处理；改进；成功率

1 前言

在修井作业过程中，封隔器胶筒因解卡施工等原因造成胶皮从本体上滑脱落井，导致了通井、冲砂、射孔等阻卡现象的发生，还易卡、堵抽油泵固定凡尔，已严重影响了胜坨油田油水井的正常施工。据统计，2007年，因胶皮原因造成冲砂等工序遇阻实施处理作业43井次。但由于胶皮落物材质软、重量轻、悬浮性强，致使处理一次成功率仅有60.5%。为此，通过改进打捞工具及处理方式，经过在30口井的应用，见到了良好的效果。

2 胶皮处理技术现状及分析

2.1 技术现状

目前井筒内遗留的碎胶皮，通常采取的处理方法一般分为两种，一种方法是应用一把抓或套铣筒及闭式开窗捞筒将碎胶皮推到井底，然后加压或通过反循环洗井的方式使其进入工具内，提管柱带出；另一种方法是对易悬浮的胶皮采用防顶管柱将其推到井底并丢手。

2.2 现状分析

这两种处理方法一次成功率都较底，给井筒清理带来较多的隐患。由于井下各类胶皮形状各异、大小不一，形态各异，使打捞工具的选择难度较大，分析如下：

（1）一把抓主要存在下部抓齿易变形、抓持力差，不能进行持续打捞等问题。

（2）套铣筒内的钢丝条过多不易进入，过少则在提打捞管柱时上部液体的重力作用下脱出，而且用套铣筒处理炮眼内的胶皮时容易卡钻。

（3）闭式开窗捞筒内径一般为Φ102mm，各内开窗顶部之间距离一般为65mm左右，而胶皮的厚度一般在30mm以下，捞获的胶皮容易脱出；若将开窗内斜角度过大，则胶皮不易进入。

（4）用防顶管柱压胶皮出现了中途遇阻現象。

3 井筒胶皮处理技术的改进

根据胶皮的特异性，改进不同的打捞工具将胶皮直接从井筒内捞出地面。主要研究改进了旋转打捞技术、抽吸打捞技术和切割打捞技术。

3.1 旋转打捞技术

针对井筒内的大块胶皮，设计了胶皮捞筒实施整体旋转打捞技术。

（1）结构

胶皮捞筒主要由弹性复位机构和打捞筒两部分组成，如图1所示。弹性复位机构由圆柱螺旋压缩弹簧、中心管组成；打捞筒部分由挡帽、工作筒、滑键、空心捞钩、套铣筒组成；两部分通过滑动接头连接。整个工具由上接头与油管连接。

图1 胶皮捞筒结构示意图

1—上接头；2—圆柱螺旋压缩弹簧；3—中心管；4—挡帽；

5—滑动接头；6—滑键；7—工作筒；8—空心捞钩；9—套铣筒；10—锯齿

（2）工作原理

当遇到大块胶皮时，旋转管柱，并将胶皮转入捞筒内，然后打捞管柱下压，由于井底的支撑作用，打捞筒部分压缩弹簧上行使空心捞钩伸出，空心捞钩的尖端刺入胶皮，并利用空心捞钩上的外钩捞住胶皮；上提管柱，打捞筒部分在圆柱螺旋压缩弹簧的作用下下行，将被捞住的胶皮罩在工作腔内，随管柱带出地面。

（3）主要技术参数（见表2）

表2 2007年胶皮处理施工统计表

总长 最大外径 捞筒内径 捞筒行程 加压负荷 空心捞钩外径

1200mm 114mm 102mm 460mm ≤50KN 42mm

3.2 抽吸打捞技术

针对井筒内的碎小胶皮，设计内带斜插钢丝条的笔尖式胶皮抽吸筒实施抽吸打捞技术。

（1）结构

笔尖式胶皮抽吸筒主要有笔尖工作筒、钢丝条、上接头组成。

（2）工作原理

笔尖式胶皮抽吸筒上部接15根油管及捞砂泵，然后通过捞砂车软捞或下油管硬捞的方式，利用抽吸的原理，采用捞砂泵进行反复抽吸，将碎胶皮抽至工作筒内，胶皮被钢丝条挡住，随管柱一起带出，实现井筒内收集打捞。

3.3 切割打捞技术

针对塞入井筒炮眼内的胶皮，设计锯齿切割打捞器实施切割打捞技术。

（1）结构

锯齿切割打捞器有锯齿工作筒、钢丝条、上接头组成。

（2）工作原理

将锯齿切割打捞器连接油管下入井筒炮眼内的胶皮遇阻位置，利用锯齿先对胶皮进行转动切割，切掉后，继续下放至井底，然后实施反循环洗井，胶皮被洗入工作筒内，同时被钢丝条挡住，随管柱一起带出，实现井筒内切割打捞。

（3）创新点

一是利用锯齿切割代替了钨钢磨铣，针对性更强。二是内带斜插钢丝，可以挡住胶皮。

4 井筒胶皮处理技术的应用

4.1 现场应用

典型井例1：2008年4月22日，作业19队23更224井笔尖冲砂2085.5m遇阻，根据该井Y221-115封隔器胶皮未带出的情况，分析遇阻原因为胶皮造成。用油管连接好胶皮捞筒下入井内，在深度2085.5m遇阻，开泵反循环，用拧扣机旋转管柱并缓慢下放，冲捞至人工井底深度2133.65m，下压负荷30KN，打捞结束。提出工具，捞筒内有3cm×7cm见方的胶皮4块，顺利完井。2008年以来，又分别在ST2-0-88、ST3-4X128等10口井进行了现场应用，效果较理想。

典型井例2：2008年11月12日，作业29队施工的ST3-8-93井冲砂阻，针对提出的Y221-115封隔器胶皮脱落情况，下D118mm笔尖式胶皮抽吸筒，配合捞砂车实施软捞胶皮成功，后冲砂顺利至井底。2008年以来，先后共应用14口井，效果较理想。

典型井例3：2008年10月5日，作业16队施工的ST3-7XN141井下D116mm薄皮通井规通至1935.2m遇阻，上提不卡；提出后分析为胶皮所致，下D120mm锯齿切割打捞器正转后下至井底并打捞成功。2008年以来，先后共应用6口井，效果较好。

4.2 效果分析

2008年共实施井筒内胶皮处理30口，一次处理成功27口，一次成功率为90%，比2007年提高近30个百分点。同时缩短了施工周期、降低了作业成本费用。

5 结论

长期以来，对井内胶皮落物的处理技术始终是作业现场施工中的难点，由于各类胶皮的特异性，较常规管杆类落物更难处理。该技术能有效解决井筒内的各类胶皮落物，对杜绝胶皮卡钻、工序遇阻，特别是对钢丝绳及电缆作业施工有重要的保障作用，同时它对提高施工速度、降低作业成本更具有一定的意义，具有良好的推广应用价值。

参考文献：

[1]采油工艺技术手册（第五分册：修井工具与技术）.北京：石油工业出版社，1989