穿心打撈和環(huán)空負(fù)壓解卡工藝在連續(xù)油管遇卡事故中的應(yīng)用

吳永興

中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司井下作業(yè)分公司 遼寧 盤(pán)錦 124107

連續(xù)油管技術(shù)具有帶壓作業(yè)、起下速度快、安全可靠、作業(yè)效率高等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于油氣田修井、鉆井、完井、測(cè)井等作業(yè)，已成為油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)之一。但在作業(yè)過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生連續(xù)油管遇卡的情況，一旦處理不當(dāng)就可能造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。

1 連續(xù)油管遇卡原因及處理措施

連續(xù)油管在井內(nèi)遇卡的原因有很多，常見(jiàn)的如：（1）砂埋砂卡：一般由于地層出砂，引起生產(chǎn)管柱砂堵或壓裂管柱沉砂，需要進(jìn)行連續(xù)油管沖砂。往往由于砂柱較高，砂堵嚴(yán)重或水平段較長(zhǎng)，沖砂過(guò)程中突然停泵等原因都有可能造成連續(xù)油管砂埋砂卡。（2）井下落物卡：（3）鉆磨作業(yè)過(guò)程中遇卡：鉆屑未能及時(shí)返出，沉積后形成鉆屑床，減小環(huán)空空間，造成連續(xù)油管卡等；（4）套管或油管破損卡：由于各種原因?qū)е碌木畠?nèi)油管或套管破損、斷裂等，導(dǎo)致連續(xù)油管進(jìn)入管內(nèi)作業(yè)時(shí)被卡；（5）稠油或高凝油粘卡[1]；（6）其它原因造成的卡阻。

連續(xù)油管作業(yè)過(guò)程中遇卡后，常規(guī)的處理措施一般有大力上提解卡、泵車(chē)大排量注入補(bǔ)液、注入氮?dú)饣蛞旱?、投球嘗試斷開(kāi)丟手、安全載荷內(nèi)反復(fù)上提下放等措施。在常規(guī)處理措施均無(wú)效的情況下，可根據(jù)遇卡類(lèi)型，嘗試采用穿芯打撈工藝和環(huán)空負(fù)壓解卡方法進(jìn)行處理。穿芯打撈連續(xù)油管工藝是借鑒測(cè)井電纜穿芯打撈做法，優(yōu)點(diǎn)是能很好地保持連續(xù)油管的完整性，有效地避免連續(xù)油管從上部被拉斷而造成的井下復(fù)雜事故和工程風(fēng)險(xiǎn)，而且打撈成功率比較高[2]。環(huán)空負(fù)壓解卡即從環(huán)空下入外徑較小的毛細(xì)管（或毛細(xì)連續(xù)油管，下同），氣舉誘噴、降低環(huán)空液面，依靠地層能量使砂橋松動(dòng)，促使連續(xù)油管解卡。該環(huán)空負(fù)壓解卡工藝的優(yōu)點(diǎn)是施工周期短、投入少、見(jiàn)效快、損失小，是處理連續(xù)油管砂卡比較有效的做法。本文分析了“穿芯打撈”和“環(huán)空負(fù)壓解卡打撈”解除連續(xù)油管卡阻的典型案例，總結(jié)了兩種方法的應(yīng)用程序。兩種處理措施均比較典型，具有代表性。

2 案例一：穿芯打撈工藝在曙頁(yè)X 井連續(xù)油管解卡中的應(yīng)用

2.1 曙頁(yè)X 井井況概述

曙頁(yè)X井是遼河油田一口水平井，完鉆井深4134m，采用Φ139.7mm*10.54mm套管完井；人工井底4116.25m，水平段長(zhǎng)度767.4m（具體見(jiàn)圖1）。

圖1 曙頁(yè)X井井身結(jié)構(gòu)及管柱示意圖

該井經(jīng)過(guò)前期的壓裂試氣施工，井內(nèi)使用12個(gè)可溶橋塞分段坐封，壓裂完成后放噴返排率13%，放噴效果不理想。結(jié)合前期壓裂過(guò)程中出現(xiàn)的一些砂堵情況及返排過(guò)程中始終無(wú)油無(wú)砂無(wú)氣，分析懷疑井筒內(nèi)有砂堵或部分橋塞溶解不完全導(dǎo)致堵塞情況，計(jì)劃實(shí)施連續(xù)油管沖砂作業(yè)。

下連續(xù)油管（ 2 〞 連續(xù)油管+ 接頭+Φ73mm*0.86m馬達(dá)頭總成+Φ73mm*1.51m水力振蕩器+Φ73mm*0.2m噴頭）反復(fù)沖砂最大下入深度至4097.66m，遇阻。上提連續(xù)油管至3996.21m，遇卡。打入3%KCL溶液16m3，出砂1.0m3無(wú)油無(wú)氣。之后，從連續(xù)油管泵入氮?dú)舛稳饪?，打入純?8.5%氮?dú)?2000m3，累注99500m3，解卡不成功。采用連續(xù)油管活動(dòng)解卡，上提負(fù)荷35T，反復(fù)活動(dòng)，未解開(kāi)。最終，在井口剪斷連續(xù)油管，坐入防噴器中，安裝防噴管及壓力表檢測(cè)壓力13MPa，后放壓至0。

2.2 作業(yè)難點(diǎn)及處理措施

（1）打撈過(guò)程中井控安全問(wèn)題

由于該井井口壓力13MPa，為確保打撈過(guò)程中井控安全，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了防噴旋轉(zhuǎn)密封頭。該裝置是專(zhuān)門(mén)針對(duì)穿芯打撈作業(yè)工藝及沖洗返排而設(shè)計(jì)的井口防噴裝置，該裝置結(jié)合了修井水龍頭、修井提升裝置、連續(xù)油管防噴盒的功能，既能轉(zhuǎn)動(dòng)又能密封（具體見(jiàn)圖2）。該裝置設(shè)計(jì)三級(jí)液壓密封、一級(jí)輔助自密封、兩處壓力變化監(jiān)測(cè)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況靈活運(yùn)用。連續(xù)油管在穿芯管內(nèi)的動(dòng)密封，即通過(guò)該裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)在該裝置上引出連接泵，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)正反沖洗功能，確保了整個(gè)打撈過(guò)程中井控的安全。

圖2 防噴旋轉(zhuǎn)密封頭示意圖

（2）穿芯打撈管柱下入深度問(wèn)題

該井井型復(fù)雜，井深結(jié)構(gòu)剖面圖成“M”型，上下井斜角相差12°（如圖3所示）；而穿芯解卡深度4007.86m、連續(xù)油管卡鉆長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)600m；穿芯打撈管柱是否能夠順利下入到預(yù)定深度無(wú)法預(yù)知，國(guó)內(nèi)已實(shí)施的同類(lèi)穿芯打撈連續(xù)油管工藝，穿芯打撈管柱下入深度不超過(guò)4000m。另外，該井漏失嚴(yán)重，在前期作業(yè)過(guò)程中已遇到該問(wèn)題，在下入穿芯打撈管柱的過(guò)程中，多次循環(huán)洗井，均發(fā)生較為嚴(yán)重的漏失。

圖3 曙頁(yè)×井井身結(jié)構(gòu)及管柱示意圖

針對(duì)該井的復(fù)雜情況，通過(guò)采用Φ89mm平式倒角油管和Φ89mm普通平式油管相結(jié)合，利用清水、鹽水進(jìn)行反復(fù)循環(huán)洗井，順利下入到4007.86m，為穿芯打撈解卡創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。采用輔助式帶壓作業(yè)機(jī)進(jìn)行打撈，設(shè)備占地面積小、解卡能力強(qiáng)、地面井口附近操作易于進(jìn)行，也降低了井控風(fēng)險(xiǎn)。

最終，該井采用穿芯打撈工藝，期間通過(guò)不斷活動(dòng)穿芯打撈管柱和連續(xù)油管，經(jīng)過(guò)多天的努力，順利實(shí)現(xiàn)解卡。

3 案例二：環(huán)空負(fù)壓解卡工藝在大吉平X井連續(xù)油管解卡中的應(yīng)用

3.1 井況概況

大吉平×井，人工井底3 3 5 1 m，A 靶點(diǎn)2188m，水平段長(zhǎng)度1205m，見(jiàn)砂點(diǎn)2167m； 30°點(diǎn)：1809 m；60°點(diǎn)：1990 m（如圖4）。

圖4 大吉平×井井身結(jié)構(gòu)及管柱示意圖

該井前期進(jìn)行壓裂試氣施工，井內(nèi)采用14個(gè)可溶橋塞分段坐封，壓裂完成后放噴返液率6%，放噴效果不理想。結(jié)合前期壓裂過(guò)程中出現(xiàn)三次砂堵情況及返排過(guò)程中帶有少量膠皮返出，懷疑井筒內(nèi)有砂堵或部分橋塞溶解不完全導(dǎo)致堵塞情況，計(jì)劃實(shí)施連續(xù)油管鉆塞、沖砂作業(yè)。

首次下鉆磨管柱至2275m遇阻無(wú)法通過(guò)。更換沖砂工具實(shí)施連續(xù)油管沖砂作業(yè)過(guò)程中，在多個(gè)深度處均出現(xiàn)遇阻現(xiàn)象。最深沖砂洗井至3356m后上提，在2678m處遇卡，遇卡后采取正注胍膠基液、大力上提解卡、制氮車(chē)正注氮?dú)庖约皦毫衍?chē)正注和環(huán)空反擠等解卡措施均未成功。

3.2 作業(yè)難點(diǎn)及處理措施

綜合分析多種有效處理措施的優(yōu)缺點(diǎn)，最終采用下入毛細(xì)管環(huán)空負(fù)壓解卡。

作業(yè)難點(diǎn)：從環(huán)空下入毛細(xì)管，井口密封困難；井筒內(nèi)有砂堵或部分橋塞溶解不完全導(dǎo)致毛細(xì)管難以下入；下入毛細(xì)管過(guò)程中和井內(nèi)連續(xù)油管有纏繞的風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)造成二次風(fēng)險(xiǎn)，使該井問(wèn)題復(fù)雜化。

處理措施：設(shè)計(jì)制作毛細(xì)連續(xù)油管井口法蘭、三通及配件；從環(huán)空下入Φ15mm的毛細(xì)連續(xù)油管，氣舉誘噴，降低環(huán)空液面；依靠注入氮?dú)庋a(bǔ)充地層能量，增強(qiáng)返排流速使砂橋松動(dòng)，促使連續(xù)油管解卡。

取得效果：在井口變徑法蘭處安裝毛細(xì)連續(xù)油管導(dǎo)入三通，安裝毛細(xì)連續(xù)油管注入頭，牽引導(dǎo)入毛細(xì)連續(xù)油管。由毛細(xì)連續(xù)油管注入氮?dú)?，套管環(huán)空降液面。氮?dú)鈿馀e，舉通，套管放噴，上提毛細(xì)連續(xù)油管至井口。井內(nèi)連續(xù)油管正注洗井液，正注氮?dú)饨⒀h(huán)，充分循環(huán)洗井，上提下放活動(dòng)連續(xù)油管，解卡成功。最終，該井歷時(shí)三天，連續(xù)油管解卡成功。氮?dú)鈿馀e誘噴成功，順利交井。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）針對(duì)曙頁(yè)×井成功研發(fā)耐壓70MPa的井口密封裝置，在帶壓作業(yè)機(jī)的配合下，解決了套管和穿芯油管，穿芯油管和連續(xù)油管，連續(xù)油管內(nèi)部三個(gè)通道的防噴、循環(huán)問(wèn)題。通過(guò)該井的成功實(shí)踐，創(chuàng)造了同類(lèi)型工藝井型最復(fù)雜、穿芯打撈最深（4007.86m）記錄，為解決此類(lèi)復(fù)雜水平井連續(xù)油管遇卡后打撈難題進(jìn)行了有益的探索。

（2）文中曙頁(yè)×井連續(xù)油管順利解除卡阻的成功案例，進(jìn)一步驗(yàn)證了穿芯打撈連續(xù)油管工藝是一種有效的處理措施，但穿芯打撈管柱即使能夠下入到遇卡位置，也還需要綜合采取其它常規(guī)的手段和措施才可能實(shí)現(xiàn)成功解卡。穿芯打撈工藝雖然不需要采用大修設(shè)備，具有可操作性強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)小、不會(huì)造成二次事故等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)作業(yè)效率相對(duì)較低，占井周期長(zhǎng)，作業(yè)成本高。

（3）采用環(huán)空負(fù)壓解卡方法有利于處理連續(xù)油管砂埋砂卡等復(fù)雜情況，通過(guò)從環(huán)空下入毛細(xì)連續(xù)油管，氣舉誘噴，降低環(huán)空液面，依靠地層能量使砂橋松動(dòng)，促使連續(xù)油管解卡成功，具有施工周期短、投入少、見(jiàn)效快、損失小的優(yōu)勢(shì)，對(duì)同類(lèi)問(wèn)題的處理具有參考價(jià)值。

（4）兩口井前期井況基本類(lèi)似，均為連續(xù)油管沖砂施工過(guò)程中出現(xiàn)了遇卡事故，分別采取了不同的解卡處理措施，最后都取得了成功。兩個(gè)典型案例，進(jìn)一步豐富了連續(xù)油管遇卡事故的處理措施，具有重要參考價(jià)值，值得借鑒。