大修井施工工藝技術(shù)分析研究

王新柱 李曉斌

摘要：受地質(zhì)構(gòu)造、儲層出砂、鉆井事故以及作業(yè)異常等因素影響，導(dǎo)致油氣井井下技術(shù)狀況差，需要利用大修工藝技術(shù)，解除井下事故，恢復(fù)生產(chǎn)。本文重點(diǎn)對大修工藝技術(shù)開展分析，包括落物打撈技術(shù)、復(fù)雜解卡打撈技術(shù)和套管補(bǔ)貼和加固技術(shù)等，可為油氣井大修作業(yè)提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

主題詞：大修井 ?工藝技術(shù) ?分析研究

1.前言

油氣井生產(chǎn)過程中，受地質(zhì)構(gòu)造、儲層出砂、鉆井事故以及作業(yè)異常等因素影響，導(dǎo)致井下技術(shù)狀況差，如套損、落物、砂埋管柱等，無法正常生產(chǎn)，需要利用大修工藝技術(shù)，解除井下事故，維護(hù)井身質(zhì)量，保護(hù)和改善油層，恢復(fù)油氣井正常生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)儲量有效動用。

2.大修原因分析

油氣井大修原因主要有兩方面，即潛在因素和后天因素，潛在因素分為地質(zhì)因素和工程因素兩方面，其中地質(zhì)因素包括地層構(gòu)造、內(nèi)部膠結(jié)、孔隙中流體等，造成地層出砂、管柱結(jié)蠟結(jié)鈣、套管腐蝕穿孔等后果。鉆井因素包括井身結(jié)構(gòu)、固井質(zhì)量、套管質(zhì)量以及鉆井過程中復(fù)雜事故等，造成套管破損斷裂，套管層間竄通、作業(yè)管柱卡堵等問題。后天因素主要是指油氣井工作制度及作業(yè)不當(dāng)，如違反作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或操作規(guī)程，導(dǎo)致管柱掉、落、卡等問題出現(xiàn)，對井身造成傷害。

3大修工藝技術(shù)

3.1落物打撈技術(shù)

（1）落物分類及打撈原則

井下落物分為管柱類落物、桿類落物、繩類落物以及小件落物等4類，具體打撈原則分為三方面，一是下得去，抓得住，起得出，有退路;二是先外撈，后內(nèi)撈，先撈筒，后撈矛;三是先提拉，后倒扣，無法撈出就切割，最后一招是銑磨。

（2）落物撈獲判斷方法

在落物打撈過程中，落物撈獲判斷方法主要有方入增加、懸重增加、深度變化等，常規(guī)管柱類、桿類落物易打撈，某些非常規(guī)復(fù)雜落物打撈難度大，包括壓成餅狀的各種繩類打撈、嚴(yán)重腐蝕穿孔管類的打撈、麻花狀彎曲管類的打撈、套管多套落物、魚頂重合的打撈、特殊井身結(jié)構(gòu)井復(fù)雜落物的打撈及小井眼井復(fù)雜落物的打撈等，

（3）落物打撈工序

首先是落實(shí)井況，了解施工井地質(zhì)、鉆井、采油資料，掌握井深結(jié)構(gòu)、套管完好情況等，搞清楚落物落井原因，分析落井后變形可能性以及井下卡、埋等情況，計(jì)算魚頂深度，判斷魚頂形狀，對魚頂情況不清時(shí)，要用鉛模或其他工具下井探明。

其次是根據(jù)魚頂情況，選擇合適的打撈工具，制定打撈方案，方案中要考慮安全防卡及脫手問題，繪制打撈管柱圖，制定施工工序細(xì)則，要求下井工具的外徑和套管內(nèi)徑之間間隙不能小于6-8m，工具外表面一般不準(zhǔn)帶刃、鑲焊硬質(zhì)合金或敷焊鎢鋼粉，另外公錐、撈矛等打撈工具在大直徑套管中打撈時(shí)，必須帶有引管和引鞋及其它定心找中裝置。如果在處理魚頂或打撈中需要循環(huán)洗井，則選擇的工具必須帶有水眼，優(yōu)先選用可退式打撈工具。

3.2復(fù)雜解卡打撈技術(shù)

（1）卡鉆類型

卡鉆類型包括砂卡、水泥卡、落物卡、變形卡，蠟及稠油卡等5類，主要解卡措施有活動解卡、切割、倒扣、震擊、測卡點(diǎn)、爆炸松扣、化學(xué)切割等技術(shù)，打撈工具有常規(guī)的各式打撈筒、撈矛、公錐、母錐、磁力打撈器、內(nèi)鉤、外鉤以及自制的打撈工具。

（2）卡鉆處理方法

針對不同卡鉆類型，采用合理的解卡方法，具體見表1。

（2）卡點(diǎn)深度測定

卡點(diǎn)深度測定可以采用測卡儀和經(jīng)驗(yàn)法測定，經(jīng)驗(yàn)法主要根據(jù)公式：L=K*λ/P，式中L為卡點(diǎn)深度（單位m），K為常數(shù)，一般Φ73mm油管K值為2450，Φ73mm鉆桿K值為3800，λ為管柱平均伸長（單位cm），P為平均拉伸拉力（單位kN）。

（3）卡點(diǎn)以上管柱取出方法

若常規(guī)解卡無法取出卡封管柱，可采用切割法、爆炸松扣法、機(jī)械倒扣法取出卡點(diǎn)以上管柱。切割法主要有聚能切割彈爆炸切割法、化學(xué)噴射切割法機(jī)械切割法等，爆炸松扣法是在預(yù)定松扣位置施反向扭矩并爆炸，達(dá)到松扣目的;機(jī)械倒扣法是在測出卡點(diǎn)后，選擇倒扣中和點(diǎn)，上提中和點(diǎn)以上管柱在井內(nèi)介質(zhì)中的重量，然后啟動轉(zhuǎn)盤倒扣，直至倒開。

3.3套管補(bǔ)貼和加固技術(shù)

套管內(nèi)襯管補(bǔ)貼、加固工藝技術(shù)適用于套管腐蝕孔洞、破裂裂紋及裂縫等套損井的修復(fù)，以及對誤射孔井段和出水層段的永久性封堵。通過套管整形，模擬通井，下補(bǔ)管進(jìn)行補(bǔ)貼等工藝，實(shí)現(xiàn)套損井修復(fù)。

套管補(bǔ)貼和加固工藝技術(shù)包括波紋管補(bǔ)貼加固工藝、液壓脹管補(bǔ)貼加固工藝、膨脹管補(bǔ)貼工藝、異徑管補(bǔ)貼工藝及小直徑襯管加固工藝等5種，其中膨脹管補(bǔ)貼解決了常規(guī)套管補(bǔ)貼后套管內(nèi)徑縮小問題，具體工作原理為：將膨脹管柱下入補(bǔ)貼段，泵入標(biāo)塞，直到坐入膨脹器管鞋，繼續(xù)打壓在其座上部加壓，膨脹軸上的防爆破裂后，壓力作用在膨脹錐下的截面上，產(chǎn)生膨脹所需推力，逐步將膨脹管脹大緊貼在套管內(nèi)壁上，完成補(bǔ)貼。

4結(jié)論

（1）造成油氣井大修原因主要包括地質(zhì)因素、鉆井因素、油氣井工作制度及作業(yè)不當(dāng)?shù)取?/p>

（2）開展大修工藝技術(shù)分析，包括落物打撈、復(fù)雜解卡打撈和套管補(bǔ)貼和加固技術(shù)。

（3）本文在大修工藝技術(shù)方面取得認(rèn)識，可為同行提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 婁明，張璽，王亞勛. 修井工藝新技術(shù)及其應(yīng)用[J]. ?機(jī)械制造. 2018（03）.

作者簡介：王新柱，男，1989年12月出生于山東陽谷，漢族，畢業(yè)于中國石油大學(xué)（北京），現(xiàn)于青海油田井下作業(yè)公司從事修井作業(yè)工作。

中國石油青海油田公司 青海省海西州花土溝 816400