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镇554-104井事故处理分析认识

2020-09-10王增科李庆峰李汶睿李大维高银锁

中国化工贸易·上旬刊 2020年2期

王增科 李庆峰 李汶睿 李大维 高银锁

摘 要:镇554-104是2015年民营队伍施工过程中遗留的一口事故井,2016年初接手,该井状况极为复杂,井内共有146根油管及钻具,其中37根油管被砂掩埋,9根油管弯曲或挤扁,油套环空及油管内落满油管碎片,并且交接资料严重失真,处理难度极大,我们组织了动力水龙头、正反转螺杆钻、XQ140/12YA型液压钳三种动力工具及各种矛类、筒类、锥类打捞工具,采用包括钻磨、套铣、倒扣、对扣、造扣、爆炸切割等多种打捞工艺,长达五个半月事故处理,本文对打捞过程进行高度总结和提炼,总结打捞过程得失成败,分析该井事故处理经验教训,对以后该类事故处理有很强借鉴意义。

关键词:套铣;倒扣;强磁打捞;磨铣

镇554-104井水泥塞面2311.5m,射孔井段长8:2284.0-2290.0m,采用单上封钻具,加砂45.0m3压裂改造。2015年10月9日,试油队在完井起钻时遇阻,活动钻具将第98根油管拔断(被带出的接箍和拔断部分约最长部分约30cm,最短部分约20cm),有137根油管+单上封钻具1套落井。油管拉断后,采用凹底磨鞋修复鱼头,造成大量油管碎片落井、卡瓦捞筒倒扣打捞并落井、大力活动钻具和压裂砂堵造成全井油管弯曲变形严重,致使事故进一步复杂化。2016年初,井下技术作业公司陇东项目接手该井,井内落物为:Φ32mm直咀+2"7/8外加厚油管4根+K344-115封隔器1个+KFZ-115水力锚+2”7/8外加厚油管133根+卡瓦捞筒+2”7/8外加厚油管9根。鱼顶为油管接箍,鱼顶位置863.38m。

1 事故处理经过(共三个阶段)

1.1 第一阶段:采用常规办法处理

3月15日至5月12日,反扣钻杆+反扣滑块捞矛入井7次,捞出油管103根,其中弯曲变形油管2根,卡瓦打捞筒1个。反扣钻杆+母锥入井6次,捞出油管碎片6块、油管3根。(最大油管碎片,长12cm、宽3cm)。反扣钻杆+倒扣捞矛入井6次,共捞出油管11根,其中弯曲变形油管2根。电缆打铅印2次,起出铅印检查。套铣筒入井5次套铣从1954.0m至1964.0m,有少量砂子返出,继续套铣无进尺,计算砂面高度357.0m。强磁打捞器入井多次,捞获油管残片和碎屑若干(最大长约90mm,宽约30mm)。

1.2 第二阶段;爆炸切割

5月17日至6月16日,用常规工艺无法继续打捞后,经考虑用爆炸切割的方法,打算先在变形油管底部切割,然后套铣打捞出被切割的油管。油管对扣,下空心抽油杆进行油管内冲砂,从1963.6m冲至井深2217.60m,进尺254.0m。采用电缆传输爆炸切割油管,因切割弹在1964.0m遇阻,无法继续入井;测试队电缆下Ø58mm*240mm胀管器1个,在1964.0m发生卡钻,钢丝多次向下、向上振击锤都无法解卡、最后用抽汲绳拔出胀管器解卡(胀管器见图2)。下Ø54mm爆破切割弹,在炮弹入井最深处1964.0m切割,起出半截油管0.61m。

1.3 第三阶段:磨鞋磨铣的方法

遇到弯曲变形、无法套铣打捞的油管,考虑使用磨鞋磨铣的方法,6月17日至9月1日,下Ø102mm*4.14m螺杆泵1个,Ø110mm*0.59m刀翼磨鞋1个,磨油管7.95m。用钻磨套铣打捞一体化工具入井4次,捞获半截油管0.78m(下部为油管丝扣),变形油管6.6m,油管残片6块。7月25日至30日钻磨套铣一体化工具捞出的油管、碎片及井内返出的油管碎屑。母锥入井1次,捞出半截油管。8月2日母锥捞出长1.8m油管残片。螺杆泵+反扣刀翼磨鞋磨钻5天进尺1.25m。螺杆泵+六刃磨鞋磨磨钻进尺3天2.0m。反扣钻杆+反扣滑块捞矛入井1次,捞出油管3根。反扣钻杆+倒扣捞矛入井5次,捞出油管加大扣21根。电缆打铅印2次,起出铅印检查,有油管碎屑印痕。强磁打捞器入井多次,捞获油管残片和碎屑若干(最大长约5cm宽约4cm)(图3)。开窗捞筒捞出油管4根。

2 事故处理分析认识与教训

2.1 第一阶段:常规打捞

对事故处理经过的认识:初期阶段,用滑块捞矛、倒扣捞矛、强磁打捞器、套铣筒套铣等常规工具根据井内鱼头情况有选择性打捞,共捞出油管117根,油管碎片若干。①所有入井打捞工具尽量采用带水眼的,并在打捞前充分冲洗鱼头,使鱼头完全暴露,工具才能充分发挥作用;②对大块的油管碎片用母锥打捞,小块油管碎片、碎屑用强磁打捞器较容易,采用电缆传输强磁打捞效率较高。存在问题:在发生砂埋,油管弯曲变形时,套铣无进尺或者是进尺十分缓慢,用倒扣、套铣、强磁打捞等常规方法无法继续处理井筒。

2.2 第二阶段:爆炸切割

由于套铣无进尺,有可能套管变形,打捞处理陷入僵局。最后决定用爆炸切割法,因切割弹遇卡,无法到达预定深度,同时发生卡钻事件,事实证明爆炸切割的方法不可取。失败原因分析:先用油管对扣,进行油管内冲砂,从1963.6m冲至井深2217.60m,进尺254.0m;再进行爆炸切割,炮弹入井最深1964.0m,无法到达预定的深度,测试队电缆下胀管器在油管内1964.0m遇阻,钢丝作业多次向下、向上振击锤都无法解卡、最后用抽汲繩拔出胀管器解卡,解卡长达15天。

经验教训:①爆炸切割不能应用于变形油管,必须确保管道畅通才能应用该工艺;②钢丝作业油管整形扩径只能作用于轻微变形的油管,变形严重的油管不适合采用这种方法。

2.3 第三阶段:磨铣

针对弯曲变形油管的特征,在弯曲变形严重时,应用磨铣工艺,磨铣弯曲变形严重的这根油管,再进行强磁打捞、套铣、倒扣打捞。本次计算磨掉一根油管8.0m时,保证不损坏下一根油管节箍,为下步打捞做好准备。在套铣打捞至水力锚上部时,存在1.0m左右半截变形油管,无法找到合适打捞工具,采用高效磨鞋磨掉半截油管、水力锚、封隔器一起磨掉;再进行强磁打捞、套铣、开窗打捞筒打捞完所有钻具。

经验教训:①该阶段采用刀翼高效磨鞋共磨去变形油管14.89m及一套水力锚、封隔器压裂钻具,说明采用常规打捞、套铣方法无法进行时,可以采用磨铣的方法磨掉变形或复杂阶段,使事故简化;②磨铣时必须采用合理的钻压排量及高效磨鞋,并由有经验的司钻操作,确保将目标物磨成细屑返出地面,否则会使事故复杂化;③注意磨铣进尺,进尺不明显时及时更换钻具,提高施工效率。

3 结论与建议

①井内油管发生拉断、破裂的情形,不宜采用修复鱼头的办法,应以打捞筒类工具,外抓鱼;②在发生砂埋,油管弯曲变形严重,无法套铣、打捞时,不宜长时间用套铣筒进行套铣施工,继续磨铣作业会加大事故处理同期、生产成本,处理效果不明显,宜采用磨鞋磨铣变形严重的部分,再进行打捞;不宜采用爆炸切割法,因该法无法到达预定深度,即使深度符合,也无法起出砂埋、落物被卡管柱;③井内发生砂卡、落物卡,情况复杂时,应采用套铣倒扣打捞、强磁打捞、磨铣结合的方法;④高效磨鞋成功磨掉水力锚、封隔器,为处理复杂的砂卡钻具、鱼头变形严重,无法打捞的情形,积累了经验;⑤母锥是打捞变形油管及较大油管残片的首选工具,强磁打捞较小的铁碎片和碎屑,配合冲洗鱼头打捞效果更明显。

参考文献:

[1]吴奇.井下作业工程师手册[M].北京:石油工业出版社,2002.

作者简介:

王增科(1974- )男,汉族,甘肃宁县人,工程师,主要从事石油天然气井修井工作。