淺談安塞油田井下作業(yè)大修打撈核心技術(shù)

俞克東，王海斌，蒲新輝，趙瑞元

中國石油長慶油田分公司第一采油廠井下作業(yè)監(jiān)督站 （陜西 延安 716000）

1 安塞油田井下作業(yè)現(xiàn)狀分析

油水井在生產(chǎn)過程中，由于各種原因出現(xiàn)種種故障和井下事故，井下作業(yè)環(huán)境日益復(fù)雜，卡鉆、斷脫、管桿落井、套管變形撕裂等導(dǎo)致井下事故頻發(fā)，迫使油井減產(chǎn)或停產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)致使油井報(bào)廢。分析井下事故原因歸納如下：

1.1 結(jié)垢造成的卡鉆

安塞油田采取早期注水開發(fā)，但注入水不斷吸熱使地層溫度逐漸下降，同時(shí)隨著溫度和壓力的下降，油層中有機(jī)垢和無機(jī)垢生成；同時(shí)套損水和產(chǎn)層水在井筒相混合，也會產(chǎn)生結(jié)垢。

1.2 地層出砂造成的卡鉆

油井在生產(chǎn)過程中，油層中的砂子會隨著油流進(jìn)入套管，使砂面逐漸上升，掩埋井內(nèi)大直徑工具及井下附件，從而造成出砂卡鉆；注水井在生產(chǎn)過程中由于注水壓力不平穩(wěn)，或停注過程中出現(xiàn)“倒流”現(xiàn)象，致使地層中的砂子進(jìn)入套管，造成砂卡；壓裂后，作業(yè)隊(duì)未按規(guī)定時(shí)間關(guān)井?dāng)U壓提前放噴，或未使用規(guī)定的油嘴控制放壓，導(dǎo)致地層壓力和井筒壓力不平衡造成出砂，這些因素都嚴(yán)重影響油水井正常生產(chǎn)運(yùn)行。

1.3 套管損壞造成的卡鉆

套管損壞類型主要有套管彎曲變形，縮徑、破裂、錯(cuò)斷等幾種類型。當(dāng)套管經(jīng)歷過套管補(bǔ)貼、套管修復(fù)、擴(kuò)徑等處理，井下套管柱或工具下過套管破損處，起下管柱時(shí)被卡死，上下不能，造成管柱、工具拔脫拔斷而落井，使作業(yè)施工復(fù)雜化。

1.4 復(fù)雜井身結(jié)構(gòu)造成卡鉆

由于井筒結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，受正壓力、重力、井斜角的影響，加之長期注水，套管出現(xiàn)結(jié)垢，內(nèi)外壁腐蝕，套管抗外擠和抗內(nèi)壓強(qiáng)度降低而使套管破裂，造成井下管柱、附件或工具卡鉆，處理難度加大[1]。

1.5 封隔器卡鉆

部分座封井結(jié)垢、結(jié)蠟導(dǎo)致修井作業(yè)時(shí)封隔器解封不徹底，膠片不能回收造成封隔器卡死事故，另有隔采井封隔器在射孔段下部時(shí)，油層吐出泥沙堆積造成封隔器卡鉆。

1.6 施工作業(yè)造成卡鉆

由于施工作業(yè)過程中猛起猛下，高噸位生拉猛提強(qiáng)行操作造成管桿及附件斷脫卡鉆、地面設(shè)備損壞。操作中，小工件器具不慎落井，如鋼球、扳手、鐵絲、卡瓦牙、毛氈等落入井后極易堆積在大直徑附件上，使作業(yè)管柱卡死，或與結(jié)蠟、結(jié)垢、變形錯(cuò)位套管部位發(fā)生機(jī)械撕裂造成井下事故。

2 大修打撈作業(yè)核心技術(shù)

常規(guī)小修打撈技術(shù)是利用油管將通井機(jī)額定提拉載荷傳遞到井底，作用在落魚上，以達(dá)到解卡的目的。

2.1 分析事故原因，制定方案

井下事故不可避免時(shí)，要冷靜面對，分析事故原因，認(rèn)清事故危害，確定事故級別，成立事故專案小組，根據(jù)不同的事故，制定井控方案和作業(yè)方案，選用適用工具，專人指揮及早進(jìn)行現(xiàn)場事故解除，避免因地質(zhì)動(dòng)態(tài)變化和井下情況不清導(dǎo)致事故的進(jìn)一步惡化。

2.2 平衡井筒，嚴(yán)格方案施工，優(yōu)化工具選擇

1）任何大修、打撈、解卡事故的解除，在施工工序前首先進(jìn)行放壓或壓井液循環(huán)替油工序，保證井筒壓力大于井底壓力，無井噴、井涌的情況下施工。

2）嚴(yán)格遵循井下落物打撈原則[2]。一是打撈過程中要保證油、水層不受污染和破壞；二是不破壞井身結(jié)構(gòu)（套管和水泥環(huán)）；三是打撈過程中必須使事故處理簡單化。

3）打撈作業(yè)前應(yīng)考慮的幾個(gè)問題：一是落實(shí)井況，弄清井身結(jié)構(gòu)，套管完好情況，井下有無落物及落井原因，分析有無變形可能及井下卡、埋等情況，計(jì)算魚頂深度，搞清魚頂規(guī)范、形狀和特征；二是制定打撈方案，繪制管柱示意圖，制定出施工工序及打撈過程中的注意事項(xiàng)，制定安全防卡措施；三是選擇合適的工具，下井工具外徑和套管內(nèi)徑之間間隙不小于6mm；四是下井工具必須進(jìn)行嚴(yán)格檢查，做到規(guī)格尺寸與設(shè)計(jì)一致；五是合理區(qū)分打撈作業(yè)難易程度，以便于施工準(zhǔn)備和制定施工措施；六是優(yōu)化工具選擇，避免工具盲目下井[3]。

4）對已有工具的規(guī)格型號用途有明確的認(rèn)識后，拓展思路，針對不同的套管、不同落物、不同的卡點(diǎn)、進(jìn)行一些自制打撈工具的制作，以進(jìn)行大修打撈解卡工作。2013年7月6日，侯157-25井檢泵作業(yè)時(shí)管柱落井，從而造成扶正塊落井，但隊(duì)伍沒有合適的打撈工具，轉(zhuǎn)為大修作業(yè)。該井一級落魚為抽油桿扶正塊約453塊左右，先后使用自制撈筒，自制單鉤、自制三爪內(nèi)鉤、自制四爪內(nèi)鉤、自制老虎嘴等成功打撈出所有落井扶正塊 （圖1）。二級落魚為Φ73mm油管×127根+Φ32mm管式泵+Φ98mm泄油器+Φ89mm球座+Φ73mm泵掛短節(jié)+Φ73mm油管×1根+Φ73 mm眼管+Φ73mm油管×2根+Φ89mm堵頭，先后使用鉛模、可退式撈矛、接箍撈筒等將落井油管全部打撈出。由于該井在作業(yè)前制定編寫了合理的科學(xué)施工方案，并且進(jìn)行了方案討論和議，現(xiàn)場技術(shù)人員指導(dǎo)，優(yōu)化打撈設(shè)計(jì)，刪減不必要的工序，從而降低作業(yè)占井時(shí)間，提高打撈施工效率。歷時(shí)6d，恢復(fù)了該油井正常生產(chǎn)。

圖1 自制工具

2.3 案例分析

2.3.1 王19-17井基本情況

王19-17井2013年7月2日因泵卡上修，起出全井油桿后，提管柱12t，封隔器無解封噸位顯示，但有輕微遇阻現(xiàn)象，噸位增加至15t又下降至12t，上提 Φ73mm 管掛+Φ73mm 油管×114根，末根為油管母扣，其余油管及尾管落井。井下落物為：Φ73mm油管×14根+Y211-114封隔器+Φ73mm油管×1根+Φ32mm管式泵+Φ73mm泵掛+Φ73mm尾管×1根+Φ73mm 眼管+Φ73mm 尾管×2根+Φ89mm母堵，魚頂為Φ73mm油管公扣。

2.3.2 打撈過程

1）根據(jù)油管母扣損傷情況，判斷落井油管公扣有損傷，下油管接箍對扣打撈，距魚頂2m開始邊旋轉(zhuǎn)油管邊下放，接觸魚頂后對扣100圈，上提油管無噸位增加顯示，提出油管接箍未撈獲。

2）下LT-T114卡瓦撈筒，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t，上提油管無噸位增加顯示，提出卡瓦撈筒未撈獲。

3）下Φ114mm鉛印，管柱懸重為8.6t，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t，提出鉛印后，發(fā)現(xiàn)魚頂公扣有2cm未打印上，有缺口。

4）判斷魚頂已輕微變形，下LT-03TA籃式卡瓦撈筒打撈，管柱懸重為8.6t，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t，上提油管無噸位增加顯示，提出LT-03TA籃式卡瓦撈筒未撈獲。

5）下MZ-NC31母錐1次打撈,管柱懸重為8.6t,接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t進(jìn)行造扣，旋轉(zhuǎn)管柱100圈后，上提油管時(shí)噸位無增加顯示，提出母錐1次未撈獲。

6）下MZ-NC31母錐2次打撈，管柱懸重8.6t，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t進(jìn)行造扣，旋轉(zhuǎn)管柱215圈后，上提油管時(shí)噸位增加至10t，提出母錐2次后撈獲油管10根半，末根油管從中部斷裂。

7）下MZ-NC31母錐3次打撈，管柱懸重為10t,接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t進(jìn)行造扣，旋轉(zhuǎn)管柱220圈后，管柱懸重為10t，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓2t進(jìn)行造扣，旋轉(zhuǎn)管柱220圈后，上提油管時(shí)噸位無增加顯示，提出母錐3次后撈獲油管2根半，末根油管從上部斷裂。

（8）下 MZ-NC31母錐 4次打撈，管柱懸重為10.1t，接觸魚頂后，緩慢下放管柱，加壓1t進(jìn)行造扣，旋轉(zhuǎn)管柱100圈，加壓2t再進(jìn)行造扣，旋轉(zhuǎn)管柱135圈后，上提油管時(shí)噸位增加至10.5t，提出油管2m時(shí)噸位突然增加至15t，上提下放活動(dòng)管柱無效，靜吊1h，無解封顯示；再次在10.5～15t間進(jìn)行上提下放活動(dòng)管柱，無效后上提噸位增至16t；再下放管柱至10t，上提噸位增至17t時(shí)噸位突然下降至10.5t，上提過程中經(jīng)常有噸位增加、遇阻顯示，限速提出母錐4次后撈獲封隔器及尾管，先后順序?yàn)椋憾喟敫凸?Y211-114封隔器+Φ73mm油管×1根+Φ32mm管式泵+Φ73mm泵掛+Φ73mm尾管×1根+Φ73mm眼管+Φ73mm尾管×2根+Φ89mm母堵。

分析該井打撈過程，發(fā)現(xiàn)該作業(yè)隊(duì)伍對落物認(rèn)識不清，對下井工具性能不了解，整個(gè)打撈盲目無序，未進(jìn)行井筒平衡作業(yè)。在檢泵上提管柱時(shí)起出油管發(fā)現(xiàn)有部分管柱落井，從起出部分母扣損傷情況可以判斷出魚頂公扣有損傷，損傷程度不清的情況下應(yīng)當(dāng)直接下鉛印了解魚頂。而該作業(yè)隊(duì)在對扣未撈獲的情況下又下卡瓦撈筒未撈獲，才下鉛印，發(fā)現(xiàn)魚頂有2cm損傷，又分別下籃式撈筒1次、母錐造扣9次方將落物全部撈起。整個(gè)打撈作業(yè)過程耗時(shí)6d，起下鉆14次，起下空鉆10次。

1）由于各類卡鉆和井下落物事故頻發(fā)，造成油井采收率下降，注水井地層壓力補(bǔ)充不足，嚴(yán)重影響著區(qū)塊的整體開發(fā)效果，為此，提升井下作業(yè)技術(shù)水平，迅速有效地處理井下事故，才可能保障油田正常生產(chǎn)。

從技術(shù)管理角度，應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作：一是井史井況清，充分了解歷次作業(yè)情況和本次上修目的；二是落物清，掌握目前魚頭規(guī)范、尺寸，是否殘缺、是否緊貼套管；三是復(fù)雜情況清，魚頂周圍套管是否損壞、補(bǔ)貼、曲徑，井內(nèi)是否出砂，魚頭有無被砂埋等情況；四是井深數(shù)據(jù)清，送修數(shù)據(jù)，井下工具及附件規(guī)范長度，魚頭位置都要進(jìn)一步核實(shí)等[4]。

2）深井、復(fù)雜打撈井解卡時(shí)提拉載荷往往超過井架許用最大工作載荷，不能滿足打撈作業(yè)施工的實(shí)際需要。針對修井機(jī)動(dòng)力不足的現(xiàn)狀，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場需求引進(jìn)高噸位多功能修井機(jī)。

3）做好大修打撈工具庫的管理工作，對目前已有工具做好使用后的維護(hù)保養(yǎng)和定期保養(yǎng)工作，不斷根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場需求引進(jìn)新的大修打撈工具，充實(shí)工具庫。

4）正確選用工具。盡可能選用強(qiáng)度較高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的工具，結(jié)合打撈實(shí)際，有必要加工切實(shí)可行的特殊工具，對以往自主研發(fā)的工具進(jìn)行編號、對歷次使用情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，根據(jù)其性能編寫使用說明書[5],這樣才能應(yīng)對復(fù)雜打撈井的需要[5]。

3 結(jié)論與認(rèn)識

提高對事故井的認(rèn)識，更新修井動(dòng)力設(shè)備，充實(shí)工具庫，改革運(yùn)行體制，提高人員技術(shù)素質(zhì)是提升安塞油田大修打撈技術(shù)水平的最好方式。

[1]崔凱華，苗崇良.井下作業(yè)設(shè)備[M].北京：石油工業(yè)出版社，2007.

[2]呂瑞典.油氣開采井下作業(yè)及工具[M].北京：石油工業(yè)出版社，2008.

[3]J.德吉爾，D.霍特，M.麥格克，等.油井打撈作業(yè)手冊:工具、技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)方法[M].楊能宇，張興福，王連剛，等，譯.北京：石油工業(yè)出版社，2006.

[4]吳奇.井下作業(yè)監(jiān)督[M].北京：石油工業(yè)出版社，2003.

[5]羅英俊，萬仁溥.采油技術(shù)手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，2005.