淺談威德福Black Cat封隔器打撈技術(shù)

（中海油能源發(fā)展股份有限公司上海工程技術(shù)分公司，上海 200335）

0 引言

封隔器是生產(chǎn)管柱中最主要的井下工具之一，其主要功能如下。1）分隔生產(chǎn)層段，防止層間流體和壓力的串通、干擾。2）分隔壓井液和生產(chǎn)液。3）滿足采油（氣）生產(chǎn)和修井作業(yè)的各種要求。4）保留住套管環(huán)空中的封隔液，起到保護(hù)套管和安全生產(chǎn)的作用。

用于海上油（氣）田完井的封隔器可分為可回收式和永久式兩大類型，而按坐封方式，可分為液壓坐封、機(jī)械坐封和電纜坐封。該文介紹的威德福Black Cat 封隔器是一種液壓坐封可回收式封隔器[1]，其回收一般可以通過專用回收工具回收。

1 背景介紹

東海某井于2007 年鉆探完井，在7″套管內(nèi)下入2 個威德福BlackCat 封隔器進(jìn)行分采生產(chǎn)，上部下入氣舉自噴生產(chǎn)管柱回插頂部BlackCat 封隔器。

該井經(jīng)過多年生產(chǎn)后，產(chǎn)能降低，并逐漸出水，后決定對該井進(jìn)行大修，目的是封堵下部出水層位，同時進(jìn)行補(bǔ)射孔，釋放未動用儲量。

威德福Black Cat 封隔器是一種可回收式封隔器[1]，其主要機(jī)構(gòu)包括外部套筒、芯軸、金屬擋環(huán)（密封膠皮上、下各一個）、密封膠皮、錐形體、卡瓦等，其坐封原理是通過投球至坐封工具內(nèi)部的球座，通過油管內(nèi)正加壓，液體進(jìn)入封隔器坐封工作腔，當(dāng)油管壓力與環(huán)空壓力達(dá)到一定差值時（剪切銷釘材料、數(shù)量不同，則坐封壓力不同），剪切坐封銷釘，使活塞下移，推動椎形體、內(nèi)卡瓦、密封膠皮等部件，使卡瓦張開咬住套管壁，同時壓縮密封膠皮，使膠皮密封油套環(huán)形空間，內(nèi)卡瓦與心軸棘齒鎖住，使活塞在油管壓力釋放時不能復(fù)位，保持坐封狀態(tài)。其回收一般可以通過專用回收工具回收，但是在某些特殊情況下，可以采用割刀微創(chuàng)切割封隔器芯軸的方法，破壞封隔器機(jī)械結(jié)構(gòu)，使封隔器解封并回收。若切割封隔器芯軸后無法回收，還可使用套銑[2]、磨銑[3]、打撈的方式進(jìn)行回收。

2 BlackCat封隔器打撈過程

2.1 水力切割封隔器芯軸

該井修井期間，需要打撈出井內(nèi)2 個Black Cat 封隔器。第一個頂部Black Cat 封隔器，通過下入封隔器專用回收工具，一次成功回收?；厥展ぞ弑ｐB(yǎng)后，再次下入回收工具回收底部Black Cat 封隔器。

回收底部Black Cat 封隔器時，下壓10 klbs，上提90 klbs未能回收成功，正常情況下上提20 klbs 可解封。通過結(jié)合上下活動、震擊、懸吊，突降至正常懸重方式，發(fā)現(xiàn)復(fù)探遇阻位置不變。起出封隔器回收工具，檢查回收工具受損嚴(yán)重，下部彈性爪收縮變形，剪切環(huán)已剪切，工具上部Latch 落井。由于回收工程過提明顯，說明Latch 已經(jīng)插入封隔器頂，但從封隔器提不動，加上回收工具下部彈性爪變形的現(xiàn)象分析，說明Black Cat 封隔器支撐環(huán)未剪切，所以封隔器無法解封。

如果是封隔器支撐環(huán)沒有剪切，那么切割斷封隔器芯軸同樣能達(dá)到解封的目的。因此通過鉆桿送入水力割刀，進(jìn)行水力切割[4]封隔器芯軸，定位割刀位置為芯軸下部，如圖1所示。

水力切割完成后，下入撈矛打撈封隔器。下鉆到位，撈矛撈住封隔器，上提有過提顯示，過提120 klbs 無法提活管柱。多次嘗試未能解封封隔器，正轉(zhuǎn)管柱，使撈矛與封隔器脫開，起出打撈管柱。

小結(jié)：撈矛撈住封隔器后，多次過提120 klbs 遇卡，卡點(diǎn)與回收封隔器工具遇卡位置一致，現(xiàn)場分析封隔器坐封結(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞，遇卡原因有2 個。1）下部產(chǎn)層為主要產(chǎn)層，經(jīng)過6~7 年生產(chǎn)，底部封隔器或有多個部件銹蝕，無法使卡瓦順利收回，有效解封。 2）頂部封隔器起出后，發(fā)現(xiàn)纏有大量鋼絲且斷口較多或?yàn)槠鹬?-5/8"套管后落入底部封隔器上部，造成落魚卡住。

2.2 套銑、磨銑封隔器

由于切割封隔器芯軸后，無法打撈出封隔器，進(jìn)行套銑打撈封隔器作業(yè)[5]，破壞封隔器的卡瓦、膠皮等部件，使封隔器自然解封。套銑封隔器0.44 m 后，加大鉆壓繼續(xù)套銑，無進(jìn)尺。原因分析：根據(jù)封隔器圖紙判斷，套銑加壓無進(jìn)尺且扭矩?zé)o變化，是因?yàn)榉飧羝髂z皮以上有一圓形擋環(huán)，套銑時一塊隨銑鞋轉(zhuǎn)動，使得鉆壓無法施加到封隔器本體上。

嘗試通過下入磨鞋磨銑底部封隔器，累計磨銑進(jìn)尺0.37 m后，加大鉆壓繼續(xù)磨銑，已無進(jìn)尺。起出檢查磨鞋輕微磨損，并帶出封隔器膠皮以上圓形擋環(huán)?，F(xiàn)象分析：磨銑后期也沒有進(jìn)尺，判斷磨鞋已和圓形擋環(huán)同時旋轉(zhuǎn)，磨鞋的齒無法作用到封隔器上。封隔器已經(jīng)磨掉上半部分，如果為掉落鋼絲硬卡也已解除，可嘗試打撈，即便封隔器不能完全撈出，也可將已切割中心管柱撈出。

圖1 水力切割示意圖

2.3 撈矛打撈封隔器

兩次下入撈矛打撈底部封隔器。下壓6 klbs探封隔器魚頂，過提100 klbs 確認(rèn)抓住落魚；長時間震擊后卡點(diǎn)上移10 m；最后一次震擊后懸重突降至正常懸重。起至井口，撈矛未帶出封隔器。原因分析：兩次打撈撈住落魚后，均在上提過程中落井，說明封隔器卡瓦沒有完全收回，仍然與套管壁咬合，或井筒內(nèi)不干凈，小件落物較多。

2.4 再次套銑、磨銑封隔器

再次下入套銑底部封隔器管柱，累計套銑進(jìn)尺0.32 m后，無進(jìn)尺。原因分析：與上次套銑一樣，在封隔器膠皮以下外套鐵環(huán)與銑鞋同時轉(zhuǎn)動。下入磨鞋磨銑底部封隔器管柱，累計磨銑進(jìn)尺0.37 m 后，無進(jìn)尺。起鉆至井口，檢查磨鞋完好，帶出封隔器膠皮以下圓形擋環(huán)。

小結(jié)：磨銑取得進(jìn)尺與前期分析一致，目前井內(nèi)底部封隔器只剩下卡瓦部分，可以套銑，將卡瓦部分套掉，剩余管柱推至人工井底；但卡瓦上錐體有可能成為下一個活動點(diǎn)，無法將卡瓦全部套掉，可通過加壓磨銑處理。

重新下入磨銑底部封隔器管柱，開始磨銑底部封隔器，累計磨銑進(jìn)尺0.08 m 后上提活動鉆具，下放無遇阻現(xiàn)象。

2.5 撈矛打撈封隔器

再次下入撈矛打撈底部封隔器管柱，下至封隔器魚頂，下壓撈獲落魚，過提40 klbs 提活，懸重突降至正常懸重，撈出底部封隔器。封隔器本體通過套磨銑已經(jīng)破損嚴(yán)重，卡瓦套與卡瓦脫落；并隨封隔器帶出回收工具上落井的彈性爪部分和封隔器上卡瓦、卡瓦套、膠皮等部分碎片。至此，成功打撈處理了威德福BlackCat 封隔器，井筒清理干凈，為后續(xù)修井作業(yè)提供了保證。

3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

在修井作業(yè)中，處理封隔器是一種常見的打撈技術(shù)[6]。處理可回收式封隔器，應(yīng)盡量使用專用回收工具進(jìn)行回收。在現(xiàn)場回收工具損壞的情況下，可以采取切割芯軸的方式，使封隔器解封，然后撈出；如果切割芯軸后，因?yàn)榫滦〖湮锏纫蛩?，仍無法撈出封隔器，此時可采用套、磨銑手段，破壞封隔器本體，需要注意的是由于此類封隔器膠皮上下均有鐵環(huán)，套銑時鐵環(huán)將隨銑鞋同時轉(zhuǎn)動，此時可以通過加大鉆壓磨銑的方式，鉆磨中心管柱，破壞封隔器結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行打撈，從而成功撈出落魚。