塔中XX-XH井電泵打撈施工分析

唐家誥，申川峽，田 鳴，郭俊杰，鄧昌松，葉 山

中國石油塔里木油田分公司塔中XX-XH井為電泵生產(chǎn)井，2017年1月9日采樣，油壓0.05 MPa，套壓0.06 MPa，日產(chǎn)液132 t，日產(chǎn)油4 t，含水97.4%，氣油比為0。作業(yè)原因：過載停機，經(jīng)檢測三相電阻不平衡，初步判斷電機或電纜燒壞，決定檢泵作業(yè)。

2017年2月22日起油管掛，懸重12 t，起甩原井電泵管柱至第106根發(fā)現(xiàn)本體有多處不規(guī)則腐蝕穿孔，油管公扣上端約7 cm出現(xiàn)嚴重腐蝕開裂（圖1）；起至第111根發(fā)現(xiàn)由母接箍下端約14 cm處斷開，斷口不規(guī)則，斷口內(nèi)壁腐蝕嚴重（圖2）。

圖1 第106根油管本體

落魚結(jié)構(gòu)（自上而下）:73.02 mm（2 78″）油管199根+泄油閥+73.02 mm（278″）油管 2根+單流閥+73.02 mm（2 78″）油管2根+102 mm上節(jié)泵+102 mm下節(jié)泵+98 mm分離器+130 mm上保護器+130 mm下保護器+138 mm電機+篩管+177.8mm（7″）雙皮碗封隔器+88.9 mm（3 12″）防砂管4根+變扣+88.9 mm（3 12″）沉砂管4根+變扣+140防掉接頭；魚頭為73.02 mm（2 78″）腐蝕的油管本體，魚頂位置1 388.52 m。根據(jù)起出的最后一根油管上帶出電纜約5 m，分析判斷認為，井內(nèi)魚頂上部可能存在4 m左右斷開的電纜。

圖2 第111根母接箍下端

1 施工難點分析

1）起出的原井油管腐蝕嚴重，多處穿孔，強度極低，管柱可能會有多處腐蝕斷口。

2）魚頂73.02 mm(2 78″)EUE油管本體斷口上部有斷開電纜約4 m左右，會對打撈造成干擾。

3）井底管柱帶電纜約1 900 m，一旦散亂，則需撈鉤打撈、套銑等方式處理，處理起來難度大[1-2]。

4）電泵機組的上節(jié)泵、下節(jié)泵、分離器、保護器、電機之間連接處均為法蘭連接，且保護器外徑130 mm、電泵外徑138 mm，外徑大，選擇打撈工具相對困難。而且電泵機組內(nèi)、外徑均不標準，且絲扣連接部位均焊有3 mm厚的防倒轉(zhuǎn)鐵皮，增加打撈難度，若倒扣解體則需套銑，后期處理時間長且打撈非常困難[3-5]。

5）若打撈出電纜，魚頂清理干凈，則可下帶加長筒的可退式撈筒（內(nèi)裝71 mm卡瓦）打撈73.02 mm(2 78″)EUE油管本體，撈住后活動解卡，若不能解卡，盡量采用切割油管的方式，盡量多的將井內(nèi)電纜先處理掉。若未撈出電纜，則直接下帶加長筒的可退撈筒打撈，解卡；若不解卡再采取切割油管的方式處理電纜[6-7]。

2 打撈施工情況分析及具體措施

2.1 打撈電纜

1）情況分析：根據(jù)起出的管柱及電纜長度（最后一根油管上帶出電纜約5 m）分析判斷，井內(nèi)魚頂上部應存在4 m左右的電纜。因此決定下外鉤打撈電纜。

2）打撈電纜管串結(jié)構(gòu)（自下而上）：推盤外徑150 mm外鉤+73.02 mm（278″）鉆桿+方鉆桿。

3）施工措施：下推盤外徑150 mm外鉤打撈，加壓1 t下探魚頂深度1 388.52 m，加壓1 t正轉(zhuǎn)管柱10圈，上提1 m，再次下放正轉(zhuǎn)上提，反復3次。起出后撈獲電纜3.9 m，外鉤第一鉤鉤尖向內(nèi)貼合在外鉤桿體上，最大外徑78 mm（原87 mm）；第二鉤斷落井內(nèi)，鉤體直徑19 mm；第三鉤最大外徑81 mm（原87 mm）（圖3）。

圖3 打撈電纜

2.2 打撈腐蝕斷開的油管

1）情況分析：魚頂電纜已撈出，魚頂已清理干凈?？紤]由于有一個鉤子落井，井內(nèi)電機外徑138mm，鉤子直徑19 mm，加一起157 mm，套管內(nèi)徑157 mm，存在卡管柱的可能。同時為防止倒扣時倒開撈筒上接頭，因此將正扣可退式撈筒及加長筒焊死。

2）打撈腐蝕斷開油管管串結(jié)構(gòu)（自下而上）：142.87 mm（5 58″）可退撈筒及加長筒+73.02 mm （2）鉆桿+方鉆桿。

3）施工措施：下142.87mm（5 58″）可退式打撈筒（內(nèi)裝71 mm卡瓦）及加長筒進行打撈，魚頂1 387.52 m，加深1.54 m至井深1 389.06 m，上提管柱懸重由28 t上升至80 t，未解卡，然后在懸重24～80 t之間活動解卡，多次解卡未成功。討論后決定先清理出腐蝕的油管，更換出規(guī)則的魚頂，然后再對扣。

因此將管柱上提懸重至29 t，反轉(zhuǎn)倒扣20圈，上提懸重42 t降至31 t。起出后撈獲73.02 mm（278″）EUE油管16根（151.77 m）及電纜。第一根油管（原電泵管柱第111根多處嚴重腐蝕穿孔），第一個電纜卡子在引鞋處，電纜彎曲盤握在引鞋口管柱上，其他電纜順直且電纜卡子穩(wěn)固，最后一根油管公扣完好，電纜由最后一根油管公扣根部斷開（圖4）。

圖4 撈獲后的油管及電纜照片

2.3 光油管對扣，電纜爆炸切割油管

1）情況分析：為防止再次打撈油管時將電纜散開，造成電纜堆積處理困難。根據(jù)倒油管帶出的電纜很規(guī)整，沒有盤亂的情況，分析判斷井下電纜仍然完好，因此決定對扣。若帶引鞋對扣的話可能會將電纜撥散，因此決定下光油管對扣，成功后下電纜至管柱最深處爆炸切割油管。

2）光油管對扣管串結(jié)構(gòu)（自下而上）：73.02 mm（278″）外加厚油管公扣+73.02 mm（278″）外加厚油管至井口。

3）施工措施：下73.02 mm（278″）EUE光油管對扣1 540.29 m，加壓0.5 t，正轉(zhuǎn)5圈，反復4次，有扭矩，上提管柱懸重18 t升至40 t，對扣成功。后下放至 38 t坐吊卡，下 73.02 mm（2 78″）油管切割彈至3 272.43 m，啟爆切割，上提管柱懸重38 t至50 t，上提下放反復活動后，懸重降至38 t。撈獲73.02mm（278″）EUE油管183根，最后一根長6.12 m，斷口處呈喇叭狀，最大外徑86 mm，電纜由最后一根油管斷口處以下0.54 m斷開（圖5）。

2.4 打撈爆炸切割后的油管

1）情況分析：電纜爆炸切割后，魚頂不規(guī)則，下正扣鉆具打撈又無法解卡，因此決定下反扣鉆具加可退撈矛打撈，倒扣倒出不規(guī)則的魚頂至電泵泵頭處，便于下步套銑電泵機組。

圖5 電纜爆炸切割油管

2）第一次打撈爆炸切割油管管串結(jié)構(gòu)（自下而上）：73.02 mm（278″）反扣可退撈矛（63 mm卡瓦）帶140mm引鞋+73.02mm（2 78″）反扣鉆桿+88.9mm （3 12″）反扣鉆桿+方鉆桿。

3）施工措施：下帶140 mm引鞋Φ63 mm卡瓦的反扣可退式卡瓦撈矛至3 271.43 m管柱懸重68 t，下放管柱探魚頂3 272.43 m，加壓1 t，反轉(zhuǎn)管柱3～5圈，引入魚頂，加壓2 t，再正轉(zhuǎn)3圈，上提管柱懸重66 t升至68 t再升至98 t，反復活動，無效。上提管柱懸重68 t升至69 t，反轉(zhuǎn)12圈，懸重降至68 t，后又重新下探魚頂，加壓3 t打撈，位置相同，上提懸重無變化。起出后撈獲電纜1.4 m，撈矛卡瓦有一半落井。分析認為撈矛倒扣滑脫后，再次加壓旋轉(zhuǎn)打撈時，電纜蹩住卡瓦，將卡瓦掰斷。撈矛卡瓦應該碎落在套管內(nèi)，決定下倒扣撈矛打撈（圖6）。

圖6 反扣可退式卡瓦撈矛

4）第二次打撈爆炸切割油管管串結(jié)構(gòu)（自下而上）：73.02 mm（278″）倒扣撈矛（64 mm卡瓦）帶140 mm引鞋+73.02 mm（2 78″）反扣鉆桿+88.9 mm （3″）反扣鉆桿+方鉆桿。

5）施工措施：下帶140 mm引鞋Φ64 mm卡瓦的倒扣撈矛，至3 272.43 m，加壓1 t，上提懸重67至76 t，下放管柱再加壓3 t；上提懸重67 t升至76 t，下放管柱懸重69 t，倒轉(zhuǎn)17圈，管柱懸重由69 t降至67 t，上提管柱懸重67 t無變化。起出后未撈獲落魚，撈矛卡瓦底部螺紋有輕微磨損。分析認為爆炸切割油管后，井內(nèi)油管內(nèi)徑稍有漲大，撈住后卡瓦牙只咬住2～3扣，倒扣時滑脫。根據(jù)此情況，分析認為下公錐造扣吃入量較多，不易滑脫，且造扣時同時對油管進行倒扣。因此決定下反扣公錐造扣，倒出不規(guī)則魚頂（圖7）。

6）第三次打撈爆炸切割油管管串結(jié)構(gòu)（自下而上）：54～78 mm反扣公錐帶140 mm引鞋+73.02 mm（2 78″）反扣鉆桿+88.9 mm（3 12″）反扣鉆桿+方 鉆桿。

7）施工措施：下帶140 mm引鞋的54～78 mm反扣公錐至3 272.43 m，管柱懸重68 t，下探魚頂，加壓1～3 t，反轉(zhuǎn)造扣22圈，上提管柱懸重68 t升至72 t再降至68 t；再次下放管柱，加壓1～3 t，反轉(zhuǎn)10圈，無扭矩。起出后撈獲73.02 mm（2 78″）EUE油管半根（3.38 m），泄油閥、單流閥及73.02 mm（278″）EUE油管4根，電纜42 m，最后一根油管公扣輕度黏扣（圖8）。

圖8 公錐及打撈情況

2.5 正循環(huán)套銑電泵機組

1）情況分析：考慮若用可退撈筒加震擊器打撈，在震擊解卡時有可能將電泵機組上連接法蘭螺絲震斷，造成后期處理復雜，因此考慮先套銑到電機處再進行震擊解卡打撈。由于落井鉤子直徑19 mm，很可能掉落到電泵電機處，造成管柱遇卡?？紤]電機壁厚7.5 mm，全部套銑電機可能將電機內(nèi)的定子硅鋼片全部套散，散落在井內(nèi)，結(jié)果更為復雜。通過廠家了解到電機頭與轉(zhuǎn)子為一體與殼體絲扣連接，電機頭至殼體焊死的防倒轉(zhuǎn)鐵皮處約293 mm，因此只要套銑到此處，再用撈筒+液壓上擊器打撈電泵頭（外徑93.2 mm），可將電機頭與轉(zhuǎn)子一起撈出。因此下外徑152 mm、內(nèi)徑132 mm正扣套銑筒正循環(huán)套銑。

2）套銑電泵機組管串結(jié)構(gòu)（自下而上）：外徑152 mm、內(nèi)徑132 mm套銑鞋+套銑筒+104.77 mm（4″）鉆鋌10根+73.02 mm（2″）鉆桿+88.9 mm（3″）鉆桿+方鉆桿。

3）施工措施：下外徑152 mm、內(nèi)徑132 mm套銑鞋+套銑筒正循環(huán)套銑電泵機組，加壓1～4 t，轉(zhuǎn)速40～50 r/min，井段3 319.94～3 331.9 m，進尺11.96 m，從魚頂計算累計進尺14.88 m（預計應進尺16.1m），后無進尺（魚頂3 317.02 m），泵壓8～10 MPa，排量4～5 L/s，壓井液密度1.17 g/cm3，壓井液黏度45 s，出口返出少量鐵屑及碎膠皮。起出套銑筒帶出上節(jié)泵、下節(jié)泵、分離器、分離器轉(zhuǎn)換接頭總長12.64 m，小扁電纜約11 m，電纜保護罩鐵皮7塊，保護器轉(zhuǎn)換接頭下端磨損嚴重，邊緣向內(nèi)彎曲，轉(zhuǎn)換接頭外徑由130 mm變?yōu)?27 mm。銑鞋與套銑筒外壁多處劃痕，銑鞋磨損嚴重（已不能使用）。

4）井內(nèi)落魚：130 mm上保護器（1.64 m）+130 mm下保護器（1.64m）+138mm電機（5.36m）+篩管（0.9m）+177.8 mm（7″）雙皮碗封隔器（0.64 m）+88.9 mm（3 12″）NU防砂管4根（17.76 m）+變扣（0.14 m）+4根88.9 mm（3 12″）沉砂管（38.03 m）+變扣（0.16 m）+140 mm防掉接頭（0.45 m）。預計魚頂3 329.83 m，根據(jù)帶出的落物，且未套銑到預定位置，因此決定繼續(xù)套銑。

5）下新132 mm套銑鞋繼續(xù)正循環(huán)套銑，井段3 328.72～3 332.3 m，進尺 3.58 m，加壓 1～2 t，轉(zhuǎn)速40～50 r/min，泵壓8～10 MPa，排量5～6 L/S，壓井液密度1.17 g/cm3，壓井液黏度45 s，起出套銑筒及銑鞋外壁有多處劃痕，銑鞋中度磨損。

2.6 打撈保護器（第一次）

1）情況分析：根據(jù)套銑后銑鞋內(nèi)徑在132 mm，分析魚頂外徑130 mm沒有變化，下入128 mm卡瓦打撈保護器應該沒有問題。

2）打撈保護器管串結(jié)構(gòu)（自下而上）：152.4 mm（6″）可退式卡瓦撈筒（內(nèi)裝128 mm卡瓦）+73.02 mm（2）鉆桿+88.9 mm（3″）鉆桿+方鉆桿。

3）施工措施：下 152.4 mm（6″）可退式打撈筒（128 mm卡瓦）打撈，下探魚頂3 328.72 m，加壓5 t，上提管柱由原懸重64 t升至70 t再降至64 t；再下放管柱加壓7 t，上提管柱懸重64 t升至82 t再降至64 t；再次下放管柱加壓7 t，上提管柱懸重64 t無變化。起152.4 mm（6″）可退式打撈筒（128 mm卡瓦）后未撈出落物，檢查發(fā)現(xiàn)卡瓦約有2/3破碎落井。分析認為：經(jīng)過2次套銑，魚頂外徑已經(jīng)不是130 mm，可能在129 mm，且打撈距離只有10 cm，緊挨著就是3 mm焊死的防倒轉(zhuǎn)鐵皮，此處鐵皮套銑時由于井內(nèi)管柱不居中、偏磨，鐵皮未徹底磨掉，造成卡瓦吃入后在此處受力不均勻，上提解卡時卡瓦破碎。因此決定用內(nèi)徑130 mm套銑鞋再次套銑，將防倒轉(zhuǎn)鐵皮清理干凈，再下?lián)仆泊驌啤?/p>

2.7 正循環(huán)套銑保護器

1）套銑保護器管串結(jié)構(gòu)（自下而上）：外徑152mm、內(nèi)徑130 mm套銑鞋+套銑筒+104.77 mm(4″)鉆鋌10根+73.02 mm(2″)鉆桿+88.9 mm(3″)鉆桿+方鉆桿。

2）施工措施：2017年3月18日下內(nèi)徑130 mm套銑鞋正循環(huán)套銑，加壓0.5～1t，轉(zhuǎn)速40～50 r/min，泵壓8～10 MPa，排量5～6 L/S，壓井液密度1.17 g/cm3，壓井液黏度45 s，井段3 328.72～3 332.3 m，進尺3.58 m。起出套銑筒及銑鞋外壁有多處劃痕，銑鞋中度磨損，套銑后的銑鞋內(nèi)徑130 mm。分析認為：保護器外徑最多磨掉2 mm，經(jīng)過32 h的套磨，焊死的防倒轉(zhuǎn)鐵片已套銑掉，外徑可能為128 mm，下入126 mm卡瓦比較合適。

2.8 打撈保護器（第二次）

1）打撈保護器管串結(jié)構(gòu)（自下而上）：152.4 mm（6″）可退式卡瓦撈筒（內(nèi)裝126 mm卡瓦）+73.02 mm（2″）鉆桿+88.9 mm（3″）鉆桿+方鉆桿。

2）施工措施：下152.4 mm（6″）可退式打撈筒（126 mm卡瓦）打撈，正循環(huán)沖洗魚頂，魚頂位置3 328.22 m，泵壓4 MPa，排量4～5 L/s，壓井液密度1.17 g/cm3，壓井液黏度45 s，管柱懸重 65 t，下探魚頂3 328.72 m，加壓2 t；上提管柱懸重65 t升至100 t，反復活動無效，上提管柱懸重65 t升至104 t再降至66 t，解卡，起鉆中途掛卡3 t。起出后帶出撈筒，撈獲保護器、電機、篩管、皮碗封隔器、防砂管4根、沉沙管4根及防掉接頭。撈筒內(nèi)帶出斷落的鉤子、少量破碎的螺旋卡瓦、可退撈矛卡瓦、電纜碎片及保護電纜的鐵皮。撈出的保護器防倒轉(zhuǎn)鐵皮已套磨干凈，外壁較光滑。預想套銑至電機頭以下30 cm應將電機轉(zhuǎn)子與殼體套開，實際上已套銑掉殼體防倒轉(zhuǎn)鐵皮，而且露出連接絲扣約6扣，若再進尺10 cm則可將轉(zhuǎn)子與殼體連接絲扣徹底套開。

3 結(jié)論及建議

1）根據(jù)起出的腐蝕斷油管及帶出電纜情況，準確判斷魚頂上部仍有4 m左右的電纜，失誤的是用外鉤打撈落魚上部電纜時，只加壓了1 t旋轉(zhuǎn)打撈，起出后外鉤一只脫落，落井鉤子鉤體直徑19 mm，鉤尖處切割去一半。分析原因：①鉤子下放加壓1 t，此時鉤體捌在油管本體處，鉤體已向內(nèi)彎曲，在旋轉(zhuǎn)時焊接處開焊，斷開落井；由于鉤子一頭輕一頭重，根部寬約30 mm，在下落過程中斜尖處可能卡在電機保護器（外徑130 mm）處，造成上提管柱遇卡。②外鉤可能存在一定的質(zhì)量問題，落井的鉤子掉落至電機（外徑138 mm），卡在電機頭處，造成上提遇卡。

2）采用光油管對扣后電纜爆炸切割，很好地解決了電纜散亂落井卡鉆的問題。

3）處理切割斷的油管本體時，初期選擇的打撈工具不夠合理，用反扣可退式打撈矛倒扣，容易退出工具，致使打撈失敗，且外部還有電纜，處理不好造成撈矛卡瓦破裂落井；而后又選擇倒扣撈矛倒扣打撈，沒有考慮到上提噸位少的話，工具易打滑，且爆炸后的油管內(nèi)徑有漲大的可能，又造成打撈失??；最后選擇54～78 mm反扣公錐造扣打撈。分析認為公錐造扣相比母錐造扣吃入量多、造得牢，造扣同時又對油管進行倒扣，通過公錐造扣撈出了電泵頭以上油管。

4）處理爆炸后的管柱時，建議若井下落魚可以解卡，則可下長桿可退撈矛打撈，直接上提解卡；若不能解卡，則考慮用反扣公錐直接造扣打撈，倒出不規(guī)則的魚頭；若仍采用正扣鉆具，則需用套子磨鞋修理魚頂0.5～1 m后再選擇撈筒或撈矛打撈。

5）采用螺旋卡瓦打撈時，最大加壓不超過5 t，否則容易壓碎卡瓦，造成復雜。打撈保護器時忽略了保護器外焊死的防倒轉(zhuǎn)鐵皮可能沒有套磨干凈的情況，造成采用128 mm卡瓦打撈時，加壓7 t撈住后上提時卡瓦吃力不均勻，卡瓦破碎落井。

6）套銑保護器時，套銑鞋盡量選擇銑鞋內(nèi)鋪上一定的合金，內(nèi)徑與保護器外徑一致的套銑鞋。套銑后最大可能套銑掉2 mm左后，套銑時加壓控制在0.5～1 t，耐心套磨，盡量將保護器及焊上的防倒轉(zhuǎn)鐵皮套磨干凈，便于選擇合適的可退撈筒打撈。通過套銑施工可以看出，若套銑初期直接采用130 mm的套銑鞋，既可套銑掉保護器外部的防倒轉(zhuǎn)鐵皮，也能滿足套銑到電機轉(zhuǎn)子與殼體連接處的要求。

7）套銑后，保護器轉(zhuǎn)換接頭已將中心桿帶出，保護器除主軸外周圍已空約15 cm。在前兩次套銑劃眼過程中，套銑筒內(nèi)壁將鉤子、少量碎卡瓦、碎電纜及保護器花鍵套或其他配件等夾帶至保護器上部，使碎塊落入保護器中心內(nèi)。因此在撈筒打撈解卡后能帶出斷落的鉤子、少量破碎的螺旋卡瓦、可退撈矛卡瓦、電纜碎片及保護電纜的鐵皮。

8）最后一次打撈，上提掛卡40 t，起出電機發(fā)現(xiàn)下部焊死的防倒轉(zhuǎn)鐵片開焊，其他部位無明顯掛卡痕跡。分析認為是第一次套銑時，保護器上連接螺絲已斷開，上提劃眼時將保護器內(nèi)的花鍵套或其他配件帶出，而后又反復套銑，花鍵套或其他配件破碎，落到電機下部焊死的防倒轉(zhuǎn)鐵皮并卡在此處，造成過提40 t。

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