2種細(xì)小光桿落物打撈工具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

袁波，汪緒剛 （中國(guó)石油伊拉克公司，北京 100011）

王雷 （中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司技術(shù)研究院，天津 300457）

宋建民 （中國(guó)石油伊拉克公司，北京 100011）

劉明 （中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司技術(shù)研究院，天津 300457）

在鉆井過(guò)程中，常發(fā)生測(cè)斜儀器、測(cè)井儀器等光桿式工具落井事故。這種落物具有外徑小、重量輕、剛性弱等特點(diǎn)，在裸眼井段，尤其是在大斜度定向井的斜井段，落物斜靠在井壁上，魚(yú)頭不居中，采用常規(guī)打撈工具常常難以撈獲井下落物［1］。針對(duì)上述情況，筆者對(duì)大尺寸井眼中細(xì)小光桿落物打撈工具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行了探討。

1 簡(jiǎn)易鋼絲打撈筒

在鉆井施工中，由于操作不慎、判斷失誤或井下情況復(fù)雜等原因，測(cè)井儀等外表光滑、細(xì)長(zhǎng)桿狀物落井事故時(shí)有發(fā)生。常用套管制作的簡(jiǎn)易鋼絲打撈筒如圖1所示。現(xiàn)場(chǎng)制作時(shí)應(yīng)根據(jù)井眼尺寸、落物尺寸、重量及其在井內(nèi)的狀態(tài)分析，確定出合適的撈筒尺寸及最佳外形，具體要求如下：①依據(jù)井眼尺寸選擇適宜的撈筒尺寸和相應(yīng)的接頭，?311mm井眼可選用?244mm套管，?216mm井眼可選用?177.8mm套管。確定撈筒的有效長(zhǎng)度，以保證落物能完全進(jìn)入撈筒內(nèi)。②由于細(xì)長(zhǎng)桿狀落物在井底，上端容易偏靠井壁，因而撈筒底部可做成簡(jiǎn)易壁鉤，以便引導(dǎo)落物順利進(jìn)入撈筒內(nèi)。壁鉤的長(zhǎng)短、形狀，應(yīng)依據(jù)落物長(zhǎng)度、落物在井底所處狀態(tài)等因素綜合確定。③焊接在撈筒內(nèi)的鋼絲束必須在撈筒圓周上錯(cuò)位排列，每束鋼絲長(zhǎng)度必須大于撈筒半徑，以撈筒直徑2／3左右的長(zhǎng)度為宜，鋼絲束排列密度及所需鋼絲束層數(shù)根據(jù)落物外徑、重量而定，應(yīng)保證能抓住落物，且其抓力應(yīng)大于落物重量。如打撈一般電測(cè)儀器，需要3～4層鋼絲束，每層鋼絲束層間距70～100mm，每束鋼絲周向間距以40～60mm為宜，每束鋼絲直徑15～20mm。

圖1 簡(jiǎn)易鋼絲打撈筒

圖2 套管倒刺打撈筒壁鉤

2 套管倒刺打撈筒

光桿類落魚(yú)若具有無(wú)內(nèi)孔或內(nèi)孔關(guān)閉以及外徑細(xì)小 （＜47.5mm）等特點(diǎn)，因而無(wú)法使用卡瓦打撈筒、公錐、母錐和打撈矛進(jìn)行打撈，需要使用其他特殊工具。為此，筆者設(shè)計(jì)了一種由套管改造而成的光桿式落物打撈器，即利用套管內(nèi)壁物體與落魚(yú)之間接觸擠壓形變而產(chǎn)生的抓力將落魚(yú)抓牢并起出井底。具體設(shè)計(jì)方法如下：①在套管底端加工出壁鉤 （見(jiàn)圖2），用以將落魚(yú)引入打撈筒。②在套管壁上割出2排梯形倒刺葉片，2排倒刺錯(cuò)位排列 （見(jiàn)圖3），這樣有利于引導(dǎo)落魚(yú)進(jìn)入倒刺葉片形成的抓卡空間。每排開(kāi)5個(gè)梯形倒刺，5個(gè)梯形倒刺窗口的上部最后將拼在一起構(gòu)成一個(gè)等邊5邊型，這樣落魚(yú)只能從中穿過(guò)并被卡住。

圖3 套管倒刺打撈筒結(jié)構(gòu)圖

3 實(shí)例應(yīng)用分析

AD1－14－7H井是伊拉克艾哈代布油田施工的一口四開(kāi)水平井，設(shè)計(jì)井深3611.5m，一開(kāi)使用鉆頭鉆至310m后下入表層套管；二開(kāi)使用鉆頭鉆至2106m，下入套管。鉆至二開(kāi)中完井深2106m后下入通井鉆具，通井起鉆的同時(shí)投測(cè)多點(diǎn)。起鉆到井口準(zhǔn)備回收多點(diǎn)測(cè)斜儀時(shí)，由于操作不當(dāng)，將多點(diǎn)測(cè)斜儀掉入井內(nèi)，造成井下落物事故。落魚(yú)為外徑44.45mm的多點(diǎn)外筒，落魚(yú)長(zhǎng)度為4.50m （見(jiàn)圖4），魚(yú)頂估計(jì)在2101.5m處。為此，制定打撈鉆具組合如下：套管倒刺打撈筒×10.26m＋循環(huán)接頭×0.40m＋5in彎鉆桿×9.49m＋5inDP×259.89m＋5inHWDP×83.40m＋5inDP。2013年10月6日01∶00～02∶00下打撈鉆具準(zhǔn)備；02∶00～08∶15下至2074.88m處顯示遇阻2t，隨后接頂驅(qū)緩慢下放 （頂驅(qū)轉(zhuǎn)數(shù)7r／min，未開(kāi)鉆井泵）；08∶15～10∶00下放至2080.24m，鉆壓3.2t，泵壓6.8MPa，頂驅(qū)轉(zhuǎn)數(shù)7r／min；10∶00～12∶30下放至2099m，鉆壓3.8t，泵壓3.8MPa，頂驅(qū)轉(zhuǎn)數(shù)7r／min；12∶30～13∶15下放至2103.52m，理論上魚(yú)頂接觸到打撈筒第1層倒刺葉片；13∶15～13∶30下放至2105.85m，理論上魚(yú)頂進(jìn)入打撈筒第1層和第2層倒刺葉片；13∶30～13∶45開(kāi)泵清洗井底；13∶45～22∶00起鉆至井口，打撈落魚(yú)成功 （見(jiàn)圖5）。

圖4 落魚(yú)草圖

圖5 打撈落魚(yú)照片

4 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

1）盡管非常規(guī)鉆井工程事故發(fā)生概率較低，仍需開(kāi)發(fā)適合于具體落物的打撈工具，以便進(jìn)行靈活快速、安全經(jīng)濟(jì)的事故處理。如在的裸眼井中，使用由套管改裝而成的套管倒刺打撈筒可以成功撈獲細(xì)小光桿落魚(yú)等井下落物，這樣可以保證鉆井施工的順利進(jìn)行。

2）現(xiàn)場(chǎng)制作工具的內(nèi)徑與落物外徑的匹配及對(duì)井下情況的準(zhǔn)確判斷是打撈成敗的關(guān)鍵。此外，在自制工具上制作合適的引鞋或壁鉤，也對(duì)打撈結(jié)果產(chǎn)生直接影響。

［1］趙金洲，張桂林 .鉆井工程技術(shù)手冊(cè) ［M］.北京：中國(guó)石化出版社，2007.

［2］何啟賢，劉暢，孫冬梅 .光桿落物打撈器的研制與應(yīng)用 ［J］.石油鉆探技術(shù)，2003，31（2）：45－46.