伊拉克M油田水平裸眼井打捞应用浅析
2023-12-09那宇
那宇
中海油能源发展股份有限公司 北京 100027
伊拉克M油田是一个西北-东南轴背斜结构,范围约为353.4km2。主力产油层为白垩纪米什里夫组碳酸岩储层,分为7个分支,包括MA、MB11、MB12、MB21、MB22、MC1和MC2,其中主要产油层为MB21层,主要岩性为砂岩,具有一个压力系统、一个结构性的边缘水储层和一个宽阔的油水过渡区,温度梯度范围为每100m1.6~2.9℃,初始地层压力系数为1.15,目前下降至约0.87,属于常温常压系统。
1 钻井简介
1.1 基本数据
A井位于伊拉克M油田,属于水平井,斜深4752.5m,垂深3844.70m,水平段长度599.70m,钻井设计周期86天,泥浆密度1.15g/cm3。第一造斜点3360m,造斜率3.86°,井斜37.36°;第二造斜点3675.28m,造斜率每30m3.43°(每30m2.0°),最大井斜90.38°。
1.2 套管程序
A井井身结构说明见表1,采用6#裸眼完井。
表1 A井井身结构
2 落井测井仪器
测井仪器井下落物是钻井期间比较常见的井下落物事故。对于长水平段的定向井而言,测井仪器要下到井下几千米,测井施工作业的风险高,而井底状况非常复杂,可能会发生井筒垮塌、岩层掉块以及井筒斜度突然变化等情况,导致发生测井仪器井下落物事故。井下落物事故不仅影响钻井进度和地质资料的录全,而且由于测井仪器属于精密仪器,直接经济损失也非常大。所以,测井落物打捞非常重要。
本次落鱼为远探测声波测井仪器,远探测声波测井仪器是一种应用于油气勘探及工程钻探等领域的高精度仪器,主要用于探究井内岩心和岩层的物理和机械性质,了解井内地质及水文条件、测量油气产能等[1]。
落井原因:下钻至4026m位置电缆回接测井设备无信号,起钻检查测井设备发现连接处销钉截切导致下部12m长测井设备落井。鱼顶为120mm规则圆形,打捞径50mm,材质合金有很强的钢性,设备下部带有140mm扶正器,底端为500mm橡胶引鞋。
3 打捞工具选择
在进行油田作业时,井下落物是经常出现的事故,必须结合井下落物的类型,针对性的进行打捞工具的选择,以得到最佳的打捞效果。本次打捞落鱼为管状测井设备,一般对于管类落物而言,主要选择的工具有公母锥、捞矛、捞筒等。本次落鱼因链接处销钉截切而导致部分工具串落井。鱼顶平整,无需修理鱼顶。落鱼内径20mm且内部有电线阻碍,再因外捞优先原则,本次选择外捞工具。落鱼为活鱼在7"套管中,鱼顶外径为120mm尺寸较大,符合条件的母锥较少且活鱼造扣困难,所以选择可退式卡瓦打捞筒配螺旋卡瓦进行打捞。
卡瓦打捞筒的工作原理:打捞筒的抓捞零部件式螺旋卡瓦和篮式卡瓦。它外部的宽锯齿螺纹和内面的抓捞牙均是左旋螺纹。宽锯齿螺纹与筒体间隙较大,这使卡瓦在筒体中一定的行程内胀大和缩小,详见图1。只要施加一轴向压力,落鱼便能进入卡瓦。随着落鱼的套入,卡瓦上行并胀大,在弹性的作用下,卡瓦牙将落鱼咬住。上提钻柱,卡瓦在筒体内向下运动,直径缩小,落鱼则被抓得更牢。因为筒体和卡瓦的螺纹都是左旋螺纹,铣控环约束了它的旋转运动,在脱手落鱼时,只要将卡瓦放松,顺时针方向旋转钻具,捞筒即可将落鱼退出。
图1 卡瓦打捞筒
4 打捞风险分析
根据井况数据,对打捞作业进行风险分析,主要有以下几点:
(1)井下环境复杂。油气井的地质环境非常复杂,井下设备卡在不同的深度,地质情况也各不相同,需要对每个具体情况进行分析,根据实际情况制定出相应的钻具和工具的选择方案。
(2)工具失效的可能性高。在作业时,由于水平井的封闭性和恶劣环境,常常会导致工具受损、失效。因此,需要对工具进行仔细检查,并根据不同的情况选择合适的工具进行操作。
(3)时间紧迫。水平井捞取作业一般要求迅速完成,因为油气井的生产不能因设备卡住而中断,同时,也要避免作业过程中造成更多的损失。因此,作业时需要高效、快速地操作,确保在最短的时间内完成作业任务。
(4)打捞时间长,油气上窜造成溢流、井涌、井喷,井控风险高;裸眼段长时间静止容易出现缩井现象,造成卡钻事故;
(5)打捞成功后,上提钻具,测井仪器仍有二次落井及卡钻风险。
因此,水平井打捞作业的难点不容忽视。对于这些作业,钻探安全与钻井漕稳是重要的保障,同时需要有相应的技术和设备支持,确保安全、快速地完成作业,维护油气井正常的生产。
5 打捞细节描述
组下卡瓦打捞筒至4010m位置(原测井仪器断裂处4026m),测上提/下放:139t/134t,空转悬重:135t,空转扭矩:3~4kN·m,排量:400L/min @4MPa、590L/min @6.4MPa。缓慢下放至鱼顶以上1m,大排量循环冲洗鱼顶后将排量降至590L/min观察泵压稳定6.4MPa后续下放钻具尝试引入,无明显引入现象。尝试旋转引入持续下放钻具过鱼顶位置5m依然无明显现象。本井4171m为管鞋位置,出管鞋后裸眼段将对打捞造成极大难度且不可控因素较多,所以选择管鞋内多次尝试打捞,快速下放钻具,依靠钻具惯性等方式。由于落鱼悬重轻,且打捞位置非密封性,在多次尝试没有明显打捞现实状态下为保证打捞成功决定将落鱼推入裸眼段打捞。
出管鞋后因5-7/8″卡瓦打捞筒与6″裸眼间环空间隙太小,且水平裸眼段摩阻大,裸眼段因调整方位问题导致部分位置狗腿度较大,摩阻在2-6t波动,并且部分井段出现泵压升高问题。为保证井内工具安全,打捞继续进行,选择每柱开泵开转下钻,将落鱼推至井底进行打捞。旋转下钻至4730m,测上提152t下放140t,排量690L/min,泵压13.5MPa,空转转速10rpm,悬重148T扭矩6~7kN·m。旋转下探鱼顶至4740.3m压4t,泵压,扭矩无明显变化,标记位置。停转,上提钻具,不旋转下放钻具探鱼顶4740.5m钻压4t,泵压无明显变化。上提复探鱼顶位置多次,位置不变。再次上提旋转压4t,与之前旋转压4t位置一致。停转,释放扭矩,上提钻具10m确保井底钻具扭矩释放完全,再次静探4t,位置不变,继续下压6t,根据理论计算落鱼已推至井底,且几次复探深度不变,判断落鱼已经进入捞筒且鱼顶顶到捞筒内变径位置,由于螺瓦挡环与鱼顶都没有密封性,所以泵压无明显变化。根据以上操作及分析判断已捞获落鱼起钻。起钻至井口检查捞筒捞获全部落井测试仪器,打捞作业结束,见图2。
图2 出井落鱼
6 结束语
对于油田作业时测井仪器发生井下落物的事故,有针对性的选择打捞工具,以得到最佳的打捞效果。出管鞋后裸眼段对打捞造成极大难度且不可控因素较多,所以选择管鞋内多次尝试打捞,依靠钻具惯性等方式,快速下放钻具打捞过程切勿急躁,应严格按打捞程序进行,切勿蛮干,杜绝次生事故的发生。管鞋内打捞不成功或无法准确判断需进入裸眼段打捞,应时刻注意泵压,扭矩变化,及时活动转矩谨防卡钻。