改進外鉤工具打撈鋼絲繩方法的探討

陳愛軍 （中石油長慶油田分公司超低滲透油藏第一項目部，甘肅 慶陽745400）

隨著長慶油田的快速發(fā)展，總井數每年都在以上千口的數量在增加，對應的井下作業(yè)也越來越多，這其中就有許多是涉及到需要打撈鋼絲繩的作業(yè)。相對油田開發(fā)水平的進步而言，井下作業(yè)是比較滯后的，因此在面對許多新的工況時，并沒有配套的井下工具和成熟的打撈方法，這就需要廣大井下作業(yè)的現場人員在面臨特殊工況時總結經驗，自制工具［1，2］。

1 常見方法打撈鋼絲繩成功率低

鋼絲繩落井后不同于其他落魚，鋼絲繩本體的硬度高、韌性強。而且鋼絲繩一般是由于負荷過大或者井下實施爆燃作業(yè)時突然斷開，這種情況下造成落魚的魚頂極其不規(guī)則，十分難把握。

1.1 前期施工對鋼絲繩打撈的影響

在打撈作業(yè)前期，一般需要對魚頂位置和形狀進行確認，除了從已有的資料中獲取外還要通過實際探測進行確認。但在打撈目標為鋼絲繩的情況下，這些入井工具和施工程序都會對后續(xù)的打撈工作造成很大影響。在打撈施工中，判斷工具是否與魚頂接觸主要是通過鉆具的縱向和橫向受力的變化來判斷。而鋼絲繩有很強的彈性，這些工具在剛接觸到鋼絲繩時鋼絲繩會隨著工具下移而收縮，在一定距離內鉆具的橫向阻力和縱向阻力都沒有明顯的變化，因此也就無法判斷出魚頂的真實位置。當鉆具橫向或者縱向阻力有明顯變化到能確認魚頂位置的時候，鋼絲繩已經被壓縮成 “疙瘩”狀了。一旦鋼絲繩被壓縮成“疙瘩”狀后，大部分打撈工具連入魚都將十分困難，打撈難度就更大了。

1.2 一般工具無法成功打撈鋼絲繩

在莊181-15井、莊225井前期打撈鋼絲繩時反復嘗試了 “一把抓”、內鉤、撈筒、內外鉤、外鉤等幾乎所有可能打撈鋼絲繩的工具，但是都未能成功撈獲鋼絲繩。主要有兩個方面的原因。

1）工具無法入魚 內入魚打撈工具一般外徑較大，這本是為了方便魚頂能順利進入打撈工具，但當鋼絲繩盤卷成 “疙瘩”而充滿某一段井筒時，內入魚工具無論是采用加壓還是旋轉都很難從落物與套管壁之間進入，也就是常說的不入魚。這一點對于外入魚打撈工具也是一樣。

2）入魚后易脫手 在鋼絲繩未被壓實成 “疙瘩”狀之前下內入魚工具是比較容易讓魚頂進入打撈工具的，通常也是采用加壓、旋轉、反洗等方法使魚頂入魚，但這種情況下進入打撈工具內部的鋼絲繩長度是有限的，當開始上提打撈工具時，隨著鉆具的上提，鋼絲繩就會逐漸被拉直，一旦鋼絲繩拉直就會從工具內退出，造成脫手。

1.3 套銑、磨鉆難

井下打撈作業(yè)中，在魚頂遭到破壞需要修復或者最后在沒有更好的辦法時會采取套銑、磨鉆來修復魚頂或者直接將落物磨碎沖出井筒。在莊181-15井打撈的后期也嘗試了多種磨銑方法，但都收效甚微［3］。一是因為鋼絲繩硬度較高 （一般在HRC47到HRC52之間），二是鋼絲繩有很好的彈性，使其與鉆具的接觸始終是軟接觸，不能充分發(fā)揮鉆具的磨銑能力。

2 改進外鉤打撈工具

2.1 外鉤改進前后特點分析

針對原外鉤在打撈鋼絲繩過程中出現難入魚和易脫手的情況，做出一些細節(jié)方面的改進以提高對鋼絲繩打撈的成功率。

如圖1所示，原外鉤最大直徑達到110mm而且鉤底采用的是圓滑球面構造，這種結構在打撈 “疙瘩”狀鋼絲繩時鉤體入魚非常困難。鉤體內壁非常光滑，張角45°，這種結構不利于鋼絲繩纏繞在鉤體上從而在上提工具時易脫手。針對這一問題，新加工外鉤主體和鉤體都采用直徑為25mm的J55鋼材，整個鉤體長度由原來的82cm減小到60cm，外徑由110mm減小到75mm，并將溝底打磨成鋒利的錐狀。這種改進使鉤體可以承受較大的壓力和扭力而不發(fā)生變形，使鉤體比較容易入魚。而鉤體內壁刻意加工出了粗糙棱線，鉤體張角也由原來到45°減小到25°。這是為了在撈獲鋼絲繩后能更好地讓鋼絲繩纏繞在鉤體上而不至于在上提工具時造成鋼絲繩滑脫。

圖1 改進前 （a）后 （b）外鉤示意圖

2.2 改進外鉤的施工要點

對于井下鋼絲繩的打撈不僅做了外鉤的改進，也在打撈過程中總結了一些使用該工具打撈鋼絲繩的施工要點。在外鉤下放至魚頂時，對魚頂逐漸施加壓力，同時順鉆具上扣方向 （之后所有旋轉方向都與此一致）用48號管鉗手動旋轉鉆具。如果此時鉆具有明顯的向下位移，則保持鉆壓繼續(xù)該動作，如在旋轉20周而沒有明顯位移產生則對魚頂逐漸增加壓力 （不超過30kN）直至有明顯位移產生。此時撤去鉆具對魚頂的壓力并嘗試旋轉鉆具，比較未到魚頂時鉆具自重下旋轉管柱的阻力，如果阻力明顯大于未到魚頂時轉動鉆具的阻力則說明已經撈獲鋼絲繩。撈獲后為了避免在上提鉆具途中鋼絲繩滑脫，需要重復該動作數次：上提鉆具30cm，旋轉鉆具5周，下放鉆具30cm。用改進后的外鉤工具再配合以上施工要點，在后續(xù)的鋼絲繩打撈中單次下鉆成功率都在80%以上，全井鋼絲繩打撈成功率100%。

3 結語

改進后的外鉤對鋼絲繩的打撈效果有顯著提升，同時對性質與鋼絲繩類似的落物，比如彈簧之類的落物也有很好的打撈效果。

［1］徐應祥 ．大修井處理工藝技術探討 ［J］．青海石油，2012，30（2）：65～69．

［2］張新鋒 ．井下繩類落物打撈工藝探討 ［J］．鉆采工藝，2003，26（3）：98～100．

［3］劉中興，趙洪濤，李生江，等 ．復合鋼絲繩撈筒在小件落物打撈中的應用 ［J］．天然氣技術，2010，4（2）：41～43．