超深稠油井严重变形抽油杆打捞工艺技术

蒋恩平(西南石油工程有限公司井下作业分公司，四川 德阳 618000)

1 超深稠油井严重变形抽油杆处理流程

针对超深稠油井严重变形抽油杆的处理，由于抽油杆的特性，导致其落入井后在鱼顶、中部各个地方均会出现各种意想不到的情况，如：弯曲、错断、螺旋成团等等，给现场的打捞处理带来很大难度。所以在上修前我们必须严格制定一套行之有效的打捞处理工艺流程，如图1所示。

2 严重变形抽油杆打捞优化管柱结构及参数

(1)根据不同井况下全井总体施工方案的要求差异，抽油杆打捞管柱结构有以下几种：

①大通径偏心抽油杆打捞筒+油管(或套铣筒)+钻具；

②大通径偏心抽油杆打捞筒+油管；

③大通径偏心抽油杆打捞筒+钻具。

(2)抽油杆因直径小、硬度较低，在大直径套管内受力极易造成弯曲、变形、断裂等，对抽油杆处理时要严控控制是施工参数：

①套铣、磨铣鱼顶：钻压：＜2t，转速：25-35rpm，控制扭矩；

②打捞：钻压：＜2t。

3 复杂变形抽油杆打捞工具设计

现有的常规抽油杆打捞工具有三球打捞器、卡瓦打捞筒、翻叉捞筒等，这类工具只有在抽油杆鱼顶无变形或变形极小的情况下有效。面对抽油杆鱼顶变形严重，多鱼头等情况，常用工具就无法完成打捞作业了。针对常规工具打捞技术的不足，设计加工一种使用性更强的抽油杆打捞筒—大通径偏心抽油杆打捞筒。

3.1 工具结构及原理

如图2、3所示：大通径偏心抽油杆打捞筒包括上筒体1和下筒体3。该打捞筒的外径比油管(井筒)内径小3～6mm，能够最大限度的使大幅度弯曲、螺旋成团、断裂、多鱼头的抽油杆引入该下筒体3内，该打捞筒壁厚5.5～12mm。

图1 打捞处理工艺流程

图2

图3

该上筒体1和下筒体3固定连接，该上筒体1下端的公扣端13、下筒体3的上端为母扣端12。上筒体1为通空的圆筒，该上筒体1顶端开有由上至下逐阶缩小的双层T型母扣2。这个双层T型母扣2用于连接与打捞钻柱连接。

所述下筒体3为通空的圆筒，该下筒体3内部的上段处设有控制翻板4(控制翻板4厚度为20～25mm)，该控制翻板4铰轴端与下筒体3上段筒壁铰接，控制翻板4的摆动端以铰轴5为中心向上摆动，将弹簧6及控制翻板4穿在铰轴5上，且控制翻板4铰接的铰接端(指控制翻板4的非摆动端)有两个突出，弹簧6处于这两个突出之间(这种结构为现有成熟的技术)，通过铰轴5串联起来，该弹簧6可以使控制翻板4向上摆动后复位。在下筒体3的偏心通孔10(该偏心通孔10段的长度一般在40～60cm，优选50cm，满足强度的需要，如果过长的偏心通孔10会降低最大有效通径，从而影响打捞工具的最大通过能力)上端所在圆柱状通孔9(在偏心通孔4引导抽油杆进入打捞筒后，进一步的对抽油杆进行扶正引导)上端的台阶上开有两个等高度的小孔，铰轴5穿在下筒体3上的小孔上，然后将铰轴5与下筒体3采用电焊的方式连接在一起。

上述偏心通孔10相当于一个引鞋，有利于抽油杆的鱼顶的引入。

且上述控制翻板4的摆动端还开有U型开口7(U型开口7的尺寸根据实际情况确定，通过改变U型开口7的尺寸可以抓拿落鱼的尺寸很小，最小有效尺寸可达10mm，本实施例选择开口的宽度为25～30mm，优选28cm)，所述控制翻板4所在U型开口7的正下端与由上至下逐渐偏心扩大的通孔上端开口对接。U型开口7所在内表面的上边缘处焊接有YD型硬质合金材料制成的镶边8。增大咬合力，防止捞获抽油杆滑脱。

为了防止控制翻板4抓获抽油杆后在上提时产生的径向力将其撑开，导致抽油杆脱落，在控制翻板4对应的下筒体3内壁上设有限位块11，且该限位块11的厚度大于等于控制翻板4摆动的最大幅度值。限位块11的尺寸根据实际情况决定，该限位块11布置在控制翻板4所在突出端对应下筒体3内表面上，另外在除了控制翻板4突出端以及U型开口7侧以外，控制翻板4的左右两端侧也设有限位块11。

上述U型开口7要对应下端的偏心通孔10的上端开口；该偏心通孔10的顶端圆心与该偏心通孔10的底端圆心偏差6～12°，优选10°。

3.2 打捞工作原理

将上提钻具(打捞管柱)与抽油杆打捞筒所在上筒体1上的双层T型母扣2对接，将打捞筒下至鱼顶以上0.4m～0.6m左右，开泵充分冲洗落鱼(不居中、严重弯曲变形、多鱼头等单一情况或多种情况下的抽油杆)30min后停泵，限速(根据实际情况决定)下放至落鱼鱼顶(也可轻拨转盘使带有打捞筒的上提钻具慢速下放至落鱼鱼顶)，加钻压5～15KN，施压的钻压逐渐减小或者消失，则不居中、严重弯曲变形、多鱼头等单一情况或多种情况下的抽油杆引入了下筒体3的偏心通孔10中，然后继续施压(一般控制在15KN以内)促使抽油杆被充分的压入打捞筒中，并进入上提钻具中，同时该抽油杆顶开控制翻板4。该偏心通孔10是由上至下逐渐偏心扩大的通孔，由于控制翻板4所在U型开口7下端正对应于偏心通孔10的上端，很好的引导抽油杆的一端向偏心通孔10上端伸入，并顶开、通过控制翻板4，然后控制翻板4在弹簧6的作用力下自动复位，U型开口7卡住抽油杆的台阶或弯曲部位，即实现对落鱼的打捞。其中，抽油杆在油井中不居中，可以通过偏心通孔10引导到指定位置；严重弯曲变形的抽油杆，通过通径大的偏心通孔10引导，可以使变形的抽油杆铰轴端进入打捞筒中，被控制翻板4所在的U型开口7卡住落鱼的台阶或弯曲部位，就能够成功的打捞；多鱼头情况时，由于偏心通孔10有效通径大，能同时满足多个鱼头进入偏心通孔10，当落鱼鱼头进入偏心通孔10并顶开控制翻板4所在的U型开口7，并且由U型开口7及弹簧6的作用卡住进入U型开口7的这个鱼头所在的落鱼台阶；U型开口7尺寸根据打捞抽油杆(落鱼)接箍或台阶尺寸可任意调整。

4 结语

(1)打捞处理抽油杆施工前要充分了解井史，前期施工情况，井下落物性能参数，准确收集各相关数据，预判断井下情况；

(2)在稠油井打捞处理抽油杆，必须首先彻底清理井筒内稠油，以防影响打捞处理参数的判断与控制；

(3)对抽油杆等柔性小直径落鱼鱼顶不建议进行打印施工；

(4)施工管柱需要根据井下情况，打捞方式优化管柱结构组合，尽量采用大通径打捞管柱结构，可在打捞工具上加油管或套铣筒，尽量增加引鱼长度。

(5)若抽油杆鱼顶变形形成的外径过大，打捞工具无法顺利引鱼，需要处理鱼顶时，首先考虑套铣方式处理，不到万不得已不进行磨铣处理。

(6)套铣、磨铣抽油杆鱼顶时，要严格控制钻压，转盘转速，建议钻压：＜2t，转速：25～35rpm，最好间断旋转钻具。若施工参数控制不当，极有可能使鱼顶下部抽油杆变形或加重变形。

(7)打捞抽油杆时，首先轻压引鱼(钻压：＜2t)，若不成功则可控制扭矩间断旋转钻具引鱼，只要遇阻吨位不高，尽可能增加落鱼进入打捞管柱的长度，提高打捞效率。若捞获抽油杆则直接上提至抽油杆解卡或断裂，若采用的是倒扣打捞工具，也可在过提井下抽油杆总重量下进行倒扣；

(8)因抽油杆直径小，受扭易螺旋变形，打捞时建议采取上提解卡或直接将其提断。