水平井套铣打捞封隔器关键技术
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水平井冲砂、打捞工艺技术研究水平井开发后期涉及到常规作业维护问题,小修作业工艺主要包括冲砂和打捞这两个方面。
本文对此提出了连续冲砂和解卡打捞这两套工艺方案,为今后水平井小修作业提供了可靠的保障和相应参考。
标签:水平井;连续冲砂;解卡打捞曙光油田因水平井造斜段、水平段携砂较困难,目前的常规直井冲砂工艺技术还不能满足水平井冲砂作业的要求。
直井冲砂有两种方式:正冲和反冲,若水平井采用正冲方式,冲砂速度可以满足,但油套环空流速低,极易产生水平段砂埋事故。
若采用反冲方式,冲砂速度不能满足要求,且由于水平段较长,冲砂液会注入地层造成地层污染,部分水平井油层漏失严重,冲砂不返,造成部分水平井经常重复冲砂。
水平井井下管柱遇卡后,解卡力很大,地面解卡力很難有效传递到打捞工具上。
目前的常规直井打捞工艺技术还不能满足水平井打捞作业的要求,因此有必要对水平井砂和打捞工艺技术进行研究。
本文详细介绍了水平井连续冲砂工艺和解卡打捞工艺的工艺原理、管柱结构及取得的认识。
1 水平井连续冲砂工艺研究1.1 工艺原理针对水平井井斜大、水平段长、上部井眼尺寸大等特点,用常规冲砂方法易在接单根时,在大斜度段形成砂桥,造成卡钻等井下故障,研究了水平井连续冲砂配套工具与工艺技术。
该管柱由井口部分和井下部分组成。
井下部分由安全阀、旋流冲砂器和油套转换器组成;井口部分由自封封井器、工作筒和反冲洗阀组成。
油套转换器接油管后首先下入井底,根据冲砂需要,在接近冲砂面处预留1~10m 距离不等,连接好其余的工艺管柱。
油套转换器的主要作用是将油套环空分割成上下两个部分,提供冲砂液由油套环空进入到油管内的通道,并能使冲砂液由油套环空进入油管时提高流速,增强冲砂效果,防止砂埋事故。
自封封井器、工作筒与反冲洗阀共同形成了工作筒和油管之间的密闭环形空间,其略长于一根油管的长度,保证始终有一个反冲洗阀在工作筒内,为冲洗液提供出液通路。
冲砂时,由套管打入冲洗液,在管柱下放过程中,工作筒内的反冲洗阀随管柱下行,当其移出工作筒时,上部反冲洗阀同时进入工作筒,为冲洗液提供从油管到工作筒的通道,最后由自封封井器出液口排出携砂液,实现不停泵连续加长冲砂关注,达到水平井连续冲砂的目的。
水平井复杂落鱼打捞技术研究与应用李晶辉【摘要】目前中国石化西北油田分公司塔河采油一厂共有砂岩水平井近290口,井深在4500m左右,水平段长在400 m左右.水平井在生产过程中水平段有掉落的钢丝、射孔枪,卡封用的桥塞、封隔器等落物.通过对水平井井段打捞技术研究,认为水平井的入井工具和管柱需要经过相关计算,必须下得去、起得出,防止卡钻事故;水平井作业流体必须考虑水平段的层流特征,增粘压井液,防止井筒杂物不能循环带出井筒导致复杂事故;水平井打捞时应根据落鱼特性,创新加工打捞工具,工具应加工简单、操作方便.【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》【年(卷),期】2014(027)006【总页数】3页(P49-51)【关键词】水平井;复杂落鱼;打捞技术;打捞工具【作者】李晶辉【作者单位】中国石化西北油田分公司塔河采油一厂,新疆轮台841600【正文语种】中文【中图分类】TE358+.4引言目前塔河采油一厂砂岩水平井近290口,占全厂总井数的40.3%,井深在4500m左右,水平段长在400m左右。
2013年对砂岩水平井作业65井次,占全厂措施作业井次的35.9%。
随着砂岩水平井的开发,水平井的井下作业逐年增多,措施类型逐年多样化。
水平井在生产过程中水平段有掉落的钢丝,卡封用的桥塞、封隔器等落物,水平井复杂落鱼对后期水平段开发造成很大困难。
打捞落鱼常采用重复性“套铣、打捞、倒扣”的传统思路,受封隔器等落鱼结构复杂、水平段套管尺寸小、井筒出砂、井眼轨迹不规则等影响,水平段套铣、打捞落鱼易卡钻,钻具疲劳断裂形成双鱼头,处理难度大,施工周期长,作业成本高。
水平井独特的井身结构使常规的直井井下作业技术不能适应其作业要求,需要针对水平井特点建立与之相匹配的井下作业打捞及配套技术。
1 水平井特殊打捞工艺及配套技术研究1.1 不同落鱼打捞技术研究1.1.1 打捞钢丝测井或清蜡使用的钢丝直径一般在2mm~3mm,材质为低碳钢,弹性大不易出现塑性变形。
埕岛油田威德福永久封隔器打捞技术及探讨摘要威德福永久封隔器插管投产工艺是埕岛油田自喷井常用的自喷完井投产工艺。
采用该工艺的井本身所具有的井深、地层压力较高、井况复杂的特点,再加上该类井停产时间较长,井况复杂,打捞施工难度大。
根据永久封隔器自身结构,采用特制套铣工具先期套铣,然后选用大水眼打捞工具打捞落鱼。
关键词永久封隔器;特制套铣工具;打捞工具0 引言威德福永久封插管完井工艺由于其适用范围广,卡封效果好,工作可靠性高,在埕岛油田油(气)产出大、裸眼完井、地层压力高的油气井中得到较为广泛的应用,其主要工艺是先期下入永久封隔器卡封目的层,然后下入插管完井管柱完井。
为了适应不同的井下条件,永久封的材质采用超级13铬,相当于P110钢级,硬度较强。
同时由于采用永久封完井工艺的油(气)井,井况复杂,喷、漏严重,增加了后期处理的难度,如何安全高效的处理永久封成为摆在我们面前的一个难题。
通过近几年在埕岛油田永久封处理工艺的不断总结、完善,我们逐步形成了一整套永久封打捞处理工艺。
1 永久封隔器打捞处理工艺永久封隔器其组成主要由输送座封工具、卡瓦锚定座封部分和插管完井3个部分组成,其中输送座封工具随丢手后起出,插管部分随完井管柱下入,再次作业时随原井管柱起出,留井为卡瓦锚定座封部分。
1.1 套铣工具的选择永久封根据其结构原理无解封行程,单一下打捞工具无法实现解封、捞获落鱼的目的,必须选用合适规格的套铣工具破坏其座封卡瓦及其机构,才能使其充分释放,方便下步打捞施工。
同时永久封材质较硬,如何合理选择套铣头所用合金,也是关系到下步施工是否顺利的一个关键因素。
1)根据永久封隔器卡瓦锚定座封部分的结构原理(图1)WEATHERFORD永久封隔器锚定卡瓦如图1所示,具体尺寸见表1。
为保证有效处理掉其座封机构,套铣筒加工成规格尺寸(图2):外径152mm、内径119mm套铣头(开洗井槽2~3个)和外径140mm、内径127mm、长3.5m套铣筒。
套铣和打捞一体化工具的应用在油气井的修井作业中,经常遇到油管串卡死、砂埋或油管串腐蚀脱落、砂埋的情况,需要套铣和打捞等修井作业。
我队根据被卡油管的外形变化和新旧情况,设计、制造了丝扣式和卡瓦式套铣和打捞一体化工具,在生产实践中多次成功套铣和打捞作业,取的了良好的技术成果。
一、丝扣式套铣和打捞一体化工具1、结构由铣鞋、套筒、配合接头和油管接头组成(在配合接头镗孔、车扣,连接一个油管接头)。
铣鞋和套筒宜采用整体式结构。
2、打捞范围油管串被环空岩屑埋住、卡死,油管无严重腐蚀和弯曲变形情况,丝扣好,强度高,可承受较高的拉力和扭矩。
3、操作方法及注意事项铣鞋、套筒、配合接头和油管接头的丝扣良好,上紧螺纹,并用松香粘扣,在铣鞋寿命许可的条件下,应增大套铣长度,检查铣鞋的切削齿是否完好。
下钻至井底后,套铣作业,应低压(0.5—1.0T)、慢转(20—30r/min)、大泵量(20—22L/S),待油管接头至鱼顶时,停止套铣,上提钻具0.5m后冲洗鱼顶,在缓慢右旋的同时下放工具上扣,记录钻具的扭转圈数(根据卡点井深和钻具的扭转系数,计算钻具的最大扭转圈数,油管丝扣为16—17圈/接头,故一般紧扣圈数是22—30圈);再上提钻具,观察指重表变化判断是否打捞住落鱼,若未打捞住落鱼,则重复上述操作步骤,若打捞住落鱼,则上提钻具直至悬重超过原打捞管柱重量4—6T(宜提高拉力,使中和点下移至被卡油管串的底界,以尽可能多的打捞油管);倒扣作业,由于油管串的拧紧扭矩远远小于钻柱的拧紧扭矩,故必能将油管串在中和点倒开,根据转盘扭矩和指重表变化情况,即可判断倒扣是否成功。
举例:川孝168井,1999年6月2日钻至井深2700.0m完钻,油层套管程序:Ф177.8mm油套×2566.51m+Ф127mm衬管×(2459.3—2700.0m);射孔后,下携带Y344—148型封隔器的Ф73mm 外加厚油管串,其胶筒坐封井段2294.46—2294.79m,加砂压裂后,获天然气产量2.8452×104m3/d,地层压力46.93Mpa。
浅析水平井大修的打捞技术刘烈明摘要:斜井、水平井的特点决定了解卡打捞成为最觉见的井下作业之一。
文中根据我公司近年来有关实践,结合理论分析,对打捞工具及钻具的选择,扶正器的选用等进行了探讨,对今后斜井、水平井的打捞作业具有一定的指导意义。
主题词水平井打捞井下作业钻具1、概述对于斜井或水平井弯曲井段可看作是由井斜角不同的多边形组成,这是水平井和斜井的共同点,因此,本文把水平井和斜井放在一起研究。
受重力作用,水平井与直井相比有如下特点:①油层砂粒更易进入井筒,形成长井段的“砂床”,严重时形成砂堵井眼。
②井内管柱贴近井壁低边,“钟摆力”F获得平衡。
F=Wsinα式中:α——井斜角W——切点以下管柱的重量长井段“砂床”中的管柱,受“钟摆力”和磨擦面积大的双重作用,更易形成卡钻,所以水平井、斜井解卡打捞成为常见的井下作业之一,是大修作业首要解决的问题之一。
斜井和水平井中的管柱受力较为复杂,特别是“钟摆力”和弯曲应力很大、分力多,活动解卡时的拉力和扭矩不易最大限度的传递到卡点上,解卡成功的机率低。
倒扣时也无法准确掌握中和点,倒扣打捞落物长度短,提下打捞工具次数多。
解卡打捞,除满足一般直井的作业条件外,还应考虑到以下几个方面的因素:2、打捞工具的选择2.1防止工作部件的磨损。
2.2防止堵塞水眼。
2.3工具接头以及配合接头最大外径处支点与钻柱之间的中心线倾斜角。
选择工具接头及配合接头的最大外径与预捞管柱外径基本一致,这样有利于抓捞落物。
2.4落井管柱与打捞工具的偏心距基本一致,中心线基本一致,否则应给予调节,内捞时工具端部有引锥,外捞时工具端部有拔钩,外表面无死台阶,防止挂卡现象发生。
3、打捞钻柱的选择3.1无需大力解卡打捞落井管柱时,选用与落井管柱同尺寸的钻柱。
偏心距和中心线与井下一致,有利于抓捞落物。
3.2为利于轴向载荷和扭转载荷的传递,可选用倒装钻具,即:下段采用与落井管柱同尺寸的钻具柱,上段采用大一级的钻柱,或把钻铤加在垂直井段。
水平裸眼井防砂管柱打捞技术难点分析及措施
卜鸿浩;赵锦旭;卢旭;李树涛;史林杰
【期刊名称】《石化技术》
【年(卷),期】2022(29)11
【摘要】水平裸眼井同层侧钻可充分利用原井套管,减少施工井段,大幅降低开发成本的同时,提高了油田整体采收率。
处理原井水平裸眼段防砂管柱是水平裸眼井同层侧钻井筒准备技术的关键环节。
通过对水平井裸眼段防砂管柱进行切割、回收封隔器、套铣、打捞、磨铣、井筒清洁等技术手段,将套管管鞋以下30m以上防砂管柱处理出井,为后续同层侧钻留够侧钻窗口,保证水平裸眼井同层侧钻顺利实施。
【总页数】3页(P50-52)
【作者】卜鸿浩;赵锦旭;卢旭;李树涛;史林杰
【作者单位】中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
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百家述评•280试论水平井作业解卡打捞工艺技术卡钻其实就是油水井实际生产与作业过程中,由于不合理的操作或者某一因素的影响而导致井下管柱或者井下工具在套管内被卡住,按正常悬重负荷无法正常提出的一种井下故障。
修井作业过程中,常常会发生卡钻问题,所以,有效解决卡钻问题能减少修井费用和修井时间,提高修井效率与作业成功率。
水平井已经成为提高单井产量和采收率的有效手段之一,与直井相比,水平井的单井产量明显大幅上升,油田水平井数量也在日益增加,水平井技术应用已取得了较好效果,今后水平井还将日益增。
但相对直井而言,水平井增产工艺、修井工艺技术仍不成熟,部分项目甚至没有完全展开。
大部分作业仍采用常规井修井设备、管材与工具,由于水平井井身轨迹的特殊性,采用常规修井机具施工存在很大的风险,特别是井下解卡打捞,在解卡不成功的情况下往往造成井下事故复杂化。
1 水平井解卡、打捞工具由于水平井井身结构的特殊性,常规解卡、打捞工具无法满足水平井解卡、打捞施工的需要。
主要因为:(a).由于弯曲段刮碰严重,对所有下井工具都要进行防刮碰设计加工;(b).由于鱼头在水平井中不居中,需要设计加工专门的导入和收引工具;(c).由于工具在水平井的受力状态发生变化,常规滑块式打捞工具失效,需设计加工其它形式的打捞工具;(d).由于水平井受力复杂,不但工具需特殊设计加工,而且工具强度要求高,同时具有保护套管的作用。
以上 4 方面都对水平井现场施工的成败都起到重要的作用,因此,对水平井的解卡、打捞工具进行了设计加工。
2 水平井解卡工艺技术2.1 水平增力解卡技术针对水平井井斜角大、在井口活动管柱能量传递效果差、不易解卡的实际,利用井下打捞增力器把大钩的垂直拉力转变成水平拉力并具有增力效果,二力共同作用实现解卡。
2.2 震击解卡技术针对水平井钻压传递困难的情况,可采用倒装钻具结构或配合下击器共同作用进行震击解卡,或利用连续油管配合连续油管震击器、加速器等管柱进行近卡点震击解卡。
油田井下作业打捞工艺技术及应用探寻油田井下作业是石油勘探开发中不可或缺的一项工作,它涉及到许多方面的技术与流程,其中打捞工艺技术更是重要的一环。
打捞工艺技术是指在油井作业中需要从井下提取管柱、工具或其他设备的一种技术,其目的是将损坏或遗留在井下的物品提取到地面。
下文将从打捞技术的种类、工作原理及其应用探寻等方面逐一介绍。
一、打捞技术的种类打捞技术的种类较多,按照不同应用领域可以分为水平井、垂直井、非常规井等不同类型。
1. 水平井打捞技术:水平井是油井中常用的一种,其特点是从垂直方向进入沉积岩石层,从而获得更多的产量。
水平井打捞技术主要包括原地打捞、液体打捞、吸附打捞等多种类型,主要应用于管柱等物品的提取。
2. 垂直井打捞技术:垂直井是传统的油井工程中最为常见的井筒类型,其特点是以垂直方向直接进入地层,线路短、操作简单,并且不受地形地貌、地下构造的限制。
垂直井打捞技术包括电视法、飞阴极法、立体声激光法等类型,主要应用于提取管柱、工具等设备。
3. 非常规井打捞技术:非常规井是指采用新型油气勘探开发技术时所用的井筒类型,如页岩气井、致密气井等。
非常规井打捞技术主要包括电子轨迹法、磁力定位法、声波法等多种类型,主要用于提取岩心、管柱等物品。
二、打捞技术的工作原理打捞技术的工作原理主要基于物理原理和机械原理。
1. 物理原理:打捞技术常常需要利用物理原理,如液体打捞技术中需要利用水压原理来提取管柱;电子轨迹法中需要利用电子运动的轨迹来确定物品的位置。
2. 机械原理:打捞技术中需要利用机械原理,如非常规井打捞技术中需要使用电磁铁或磁吸盘等设备来提取物品;垂直井打捞技术中需要采用抓钩、滑卡等设备来提取物品。
三、打捞技术的应用探寻打捞技术在油井作业中应用广泛,可根据需要选择不同的技术方式。
1. 维修作业:打捞技术可用于维修地面设备和井下工具。
如在维修钻具时,常常需要打捞防滑器、钻杆组等工具,以便进行整理、修理和检查,从而保证设备的正常使用。
水平井打捞作业技术应用分析马海禹(辽河油田金海采油厂,辽宁盘锦124010)摘要:水平井打榜作业在一定程度上可以被视为修井技术,水平井打捞技术是保障油井、气井等正常工作的重要技术,如果打捞 技术不过关,就会导致油井与气井无法正常工作,因此就必须要对水平井技术不断创新与升级,保障各项工作顺利开展。
本文主要 分析了水平井落物打捞技术与遇卡水平井落物打捞技术。
关键词:水平井打捞作业技术研究水乎井主要指的是井眼在油层中延伸出的距离较长,并 且井的斜角大于八十五度,才能够被称为水平井。
水平井的打 搭技术属于修井技术的一种,是油井等恢复正常工作的重要保 障,由此可见打捞技术的重要性。
但由于现阶段打捞技术还存 在一些不足,影响油井正常工作,因此就需要对打捞技术不断 进行研究,从而提高修井技术。
1水平井落物打捞技术研究1.1工具选择由于水平井中的受力不均匀,因此打捞难度也就相应增 大,在通常情况下,运用在直井打捞中的工作也可直接运用在 水平井落物打捞中,但需要注意以下几个原则:(1)使用在水 平井中的打捞工具首先必须要具备防磨损的作用,如果打捞工 具在水平井打捞过程中,出现磨损,就会严重影响工具使用,造 成资源浪费,因而必须要选择磨损度较低的工具。
(2)使用在水 平井中的打捞工具还必须要具备不堵塞井眼的原则,如果在打 接过程中,打捞工具将井眼堵住,就会影响水平井的正常工作, 不仅没有起到修复作用,在一定程度上还影响了水平井的正常 工作。
(3)除了上述两个原则之外,在选择水平井的打捞工具时,还需要保证水平井打捞工具接头的外径,外径长度应当与 鱼顶管柱的外径一致,这样才能够保证打捞的工作顺利开展。
1.2打捞管柱的设计原则(1)在进行打捞管柱设计时,首先需要保证打捞管柱与水 平井下的水平段管柱的中心基本一致,同时偏心距也需要保持 一致,这是打捞工作效率的重要保证。
(2)打捞器上必须安装扶 正器以保证正常工作,但在扶正器的选择过程中也需要十分注 意,首先需要根据水平井的实际情况选择大小合适的扶正器,其次扶正器的安装位置也需要经过精心计算,最后需要在安装 扶正器之后还需要经过一定实验,从而保证打捞工作的效率。
封隔器解封失效原因分析及打捞工艺探讨——以黄34-1井打捞Y221封隔器为例何彦荣【摘要】在黄34-1井打捞Y221-114封隔器施工中,封隔器上接头倒扣起出,捞矛杆断在中心管内,中心管外胶皮未回收、隔环等配件完好,卡瓦未收回。
套磨铣时井下落鱼一起转动,造成封隔器无法进行内捞和外捞。
通过对井下落鱼结构的分析研究,对套磨铣工具进行改进,研制出特殊的磨铣工具,创造了打捞条件,在很短的时间内完成了该井的打捞施工。
%In the process of fishing Y221-114 packer in Huang 34-1 well,after packer’s topconnection is tripped out via reversing,fishing rod breaks inside the central casing and the rubber around it is not retrieved.Slips are not taken back although retainer and other parts are in good condition.While casing milling,the fish in the hole is turning together,which makes it difficult to fish the packer inside or outside.Base on analytical research of downhole fish configuration,casing milling tools have been improved and special milling tools have been developed,thus ensuring the fishing completion of the well in a short time.【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》【年(卷),期】2012(025)003【总页数】4页(P22-25)【关键词】封隔器;打捞;解卡;工艺【作者】何彦荣【作者单位】中国石化集团江汉石油管理局井下测试公司,湖北武汉430040【正文语种】中文【中图分类】TE38在油田开发过程中,常用各种封隔器来卡堵水,分层产油,从而降低油井含水,增加产油量,达到改善开发效果的目的。
水平井无磁性小件落物打捞技术探讨摘要:随着油田开采进入中后期发展,水平井修井井况趋于复杂,特别是水平井打捞对打捞工艺的要求越来越高,本文通过革新原有工具、设计新工具、工艺研究施工的一口典型筛管完井水平井小件落物打捞。
关键词:水平井无磁性小件落物新工具一、引言随着油田开采进入中后期,水平井数量不断增加,水平井修井工作的复杂性也日益显现出来。
近年来,由于修井技术水平的发展,我曙光工程技术处在水平井修井打捞工艺技术上也有一些成功的应用。
本文将通过设计新工具打捞筛管完井的水平井小件落物,来探讨水平井打捞的工艺技术。
二、水平井打捞的难点水平井打捞不同于普通直井打捞,水平井内由于存在造斜井段,该井段与打捞管柱的摩擦力会消耗很大一部分井口动力,使井口的上提力无法有效传递到井下水平段内,同时若采取在直井中普遍采用的大力上提、活动解卡等打捞工艺技术则极易损坏造斜段套管,造成二次事故。
同时,井口扭矩也无法有效传递到井下水平段,因此在水平井实施常规的套铣、倒扣等打捞工艺比较困难。
其次,在修整鱼顶时普通的磨鞋磨铣进尺慢,且会留有毛边,易损坏原井套管,给下一步施工带来很大困难。
即使能磨碎由于造斜井段和悬挂器的涡流作用也很难带出井筒。
当落物为小件落物,特别是没有磁性的小件落物时,普通的强磁打捞工具无法成功打捞,因此,在工具选择上又增加了难度。
三、实例研究应用1.该井基本数据茨13-H1CH井:技套规范:Φ244.5mm×N80×11.99mm ×1999.61m;垂直井深:1700.7m;侧钻窗口:1600.0m,悬顶:1542.95m;最大井斜:H:1844.0m;方位:106.96°;斜度:85.36°;水平段长:696.68m;水泥返高:地面;筛管底:2293.63m;2.大修原因2013年6月21日侧钻水平井投产作业时,下Ф150mm通井规在2291.46m 处遇阻,打印,印痕显示底部有宽2cm、长6cm的螺纹痕迹,分析为盲板残片。
修井作业磨铣、套铣技术浅析作者:荣远宏来源:《中国科技博览》2017年第15期[摘要]随着大庆油田开发生产进入中、后期,油田很多的油、水井由于地质原因、开发原因、管理原因、增产措施等原因造成很多油水井需要修井作业,有的井甚至产生井下落物,需要进行井下作业大修、磨铣、补套、打捞等特殊作业。
井下修井工具是修井作业必不可少的工具。
它的质量、技术含量决定了修井施工成功率的百分比。
[关键词]修井作业、磨铣工具、技术参数中图分类号:TM764 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)15-0260-01一、磨套铣类工具1.钻头类工具的用途、结构及工作原理1)刮刀钻头的用途、结构及工作原理(1)刮刀钻头的用途刮刀钻头用于钻铣死蜡、死油、砂桥、水泥塞、固砂剂、岩石等。
(2)刮刀钻头结构刮刀钻头由接头、刀片、水眼、硬质合金等组成。
刮刀钻头刀片前端镶有硬质合金块,用于切削和剪切岩石或水泥等物体。
刀片侧面分布有水眼,用于喷射修井液,冲击被钻铣物体,具有一定的“破岩”效果。
(3)刮刀钻头工作原理在钻具旋转、钻压及水力射流的作用下,被磨铣物被破碎成为钻屑随循环的修井液带出地面,完成钻铣。
(4)刮刀钻头使用要求①所选用钻头外径尺寸应与套管规格及被钻磨物相匹配。
②钻头水眼应保持通畅。
③钻压一般不超过15kN,转速控制在80r/min以内,冲洗排量应能使钻屑排出。
磨铣过程中不得随意停泵,如需停泵,则必须将钻头上提原位置20m或上提悬挂器以上。
2)牙轮钻头的用途、结构及工作原理(1)牙轮钻头的用途牙轮钻头主要用于钻树脂塞、灰塞、岩石等。
修井常用牙轮钻头,其钻压和转速一般分别为 0.35?1.00KN/mm(钻压/钻头直径)和50?150r/min。
(2)牙轮钻头结构牙轮钻头由壳体、巴掌、牙轮、牙齿、轴承、水眼和喷嘴等部件组成。
单牙轮钻头和三牙轮钻头结构如图1-2所示。
(3)牙轮钻头工作原理依靠钻具的旋转带动牙轮旋转,在钻压的作用下使牙齿频繁冲击被钻物体,同时喷嘴内射出高速流体,进行水力破岩;在机械和水力的同时作用下完成钻进。
水平井套铣打捞封隔器关键技术
本文结合胜利油田水平井井斜和摩阻大、水平段长、不易起下钻等作业难
题,通过优化修井钻具、优化套铣打捞技术、优化修井液体系和优化冲砂技术等
关键技术研究,对水平井套铣打捞进行了简要探究。
标签: 水平井;套铣打捞;修井作业
水平井因特殊井身结构,在油田开发中应用广泛,当前在油田应用不断增加,
但裸眼水平井长期投产后易出现套管穿孔或变形、井筒出砂、落物等问题。因此,
要结合水平井井下打捞作业特点和难点,对水平井套铣打捞封隔器关键技术进行
研究。本文就以胜利油田某裸眼水平井套铣打捞为例进行了分析。
1 水平井套铣打捞技术特点和难点
研究油井为热采调整水平井,目标储层為泥岩与粉砂细砂岩互层,有300m
裸眼段,防砂采用砾石填充,完井后下入注采一趟管柱启泵生产。电泵生产后频
繁停泵,检查是过载造成,关井后注热开采,井口以7t/h速度注热、注入温度
240℃,随后焖井放喷生产,产液量增加到150m3/d,日产油超过110m3,含水
率降到约25%且井口产液不含砂。但迅速出现产液下降,反洗井生产后井口大量
含砂,判断为防砂筛管破裂,冲砂作业后依旧大量出砂,无法继续进行作业,需
要更换防砂筛管。
综合区块地质情况,该井修井打捞作业难点为:一是井壁不稳定。套铣作业
因铣管刚度较大,裸眼段和水平段井壁易形成“大肚子”或出现新井眼,狗腿较大
造成起下钻易遇卡。二是直井作业措施无法实施。造斜段使井口上提、旋转等作
用力无法往下传递,直井中大力上提、套铣、活动解卡等作业措施无法实施。三
是打捞工具偏心严重。起下钻易磨损,公锥、卡瓦打捞矛等磨损后易影响打捞效
果。四是易发生井下复杂事故。因水平井特殊井身结构,复杂受力状况会造成打
捞管柱井下断裂、断脱,且井口钻压施加困难,顶部封隔器打捞需结合复位震击
器和震击对落鱼解卡力等考虑震击器设置位置。五是作业状况复杂。直井防砂筛
管一般长10-100m,打捞比较困难,水平井井身复杂、筛管长,打捞更加困难。
2 水平井套铣打捞作业关键技术
2.1优化修井钻具。
该井选择打捞工具组合由上往下依次为钻杆、加重钻杆、钻铤、钻杆、滚子
减扭器、钻杆、加重钻杆、震击器、钻杆、安全接头、扶正器、打捞工具。应用
要点为:一是合理选择钻杆,结合水平井修井风险系数较高的特点,选择
Ф127mmG-105钻杆或Ф88.9mmS-135钻杆,后者抗拉载荷达1700kN,符合施工
要求。二是合理放置钻铤,钻铤对施加钻压有重要影响,要尽量选择井斜45度
以内、狗腿度4度/30m以内位置安放,以20-30根钻铤为宜。切忌安放在水平
段,防止与井壁摩擦造成钻压施加困难。钻铤前后要放置2-3根加重钻杆,发挥
过渡作用。三是近落鱼安放震击器。尽量将震击器放置在近落鱼位置,上部连接
加重钻杆,防止震击力损耗。同时,不要在震击器上部安装钻铤,确保震击力最
大程度传递。一般井斜在60度左右施加钻压可复位,超过60度则无法复位。四
是确保修井工具扶正居中。针对裸眼水平井打捞工具偏心问题,在打捞工具上安
装扶正变扣,减少磨损,确保工具中心线对齐落鱼中心线,使加装配合接头、与
落鱼头外径一致的打捞工具能引入落鱼,防止在鱼头部位因台阶遇阻。同时,套
铣管柱顶部接头上部安装要适当比顶部接头外径螺旋扶正器略大,杜绝钻压加大
后套铣碎屑和钻具弯曲加大顶部街头磨损、甚至引发套铣管落井。五是安装滚子
减扭器。主要是为扭矩传递,特别是在狗腿度较大井段,便于套铣、切割等作业。
六是安装安全接头。确保在危险情况下可脱手钻具,防止发生事故。七是简单组
合裸眼段钻具。确保裸眼段钻具表面无打捞杯、90度台阶钻杆等死台阶,防止
复杂事故。
2.2优化套铣打捞技术。
裸眼水平井打捞中,钻台上施加上提拉力无法准确传递到落鱼卡点位置是常
见问题。对此,要应用“切割+套铣+震击打捞”方式进行套铣打捞。因裸眼水平井
内狗腿度一般比较大,套铣管如果长度较大,在大狗腿度位置进行起下钻操作时
易遇卡。同时,套铣管因具有较强刚性,在裸眼段易形成新井眼和大肚子,所以
下入套铣管长度要控制在30m以内,防止引发井下复杂事故。
2.3优化修井液体系。
修井液是水平井套铣打捞关键,通过修井液良好的润滑、防塌等性能,可实
现良好的携砂性、携岩性和流变性,降低失水性。要结合初期作业实测数据,加
强对漏失问题监测,综合冲砂返出效果、摩阻数据等进行现场打捞情况综合分析,
合理优化冲砂液粘度、密度等参数,确保打捞和冲洗等作业顺利进行。
2.4优化冲砂技术。
裸眼水平井中钻具大都会向低边偏向,在低边易聚集大量砂子,影响采油和
修井作业,如单纯实施冲砂作业,高速水流大多会冲过高边大环空部位,无法有
效冲砂。因此,要对水平井冲砂技术进行优化:提前配置好冲砂洗井液体系,确
保具有漏斗粘度50s以上的高粘性能,提升防漏失性;在下钻到位后使用60m3/h
以上排量进行大排量正循环冲砂,直到达到冲砂目的,在冲砂冲洗中要借助顶驱
将管柱进行缓慢的旋转,确保井筒地层的砂能够全部上返到地面;要实施倒划眼
的冲洗作业,确保起钻至套管的井段内;随后实施反循环的冲洗,并将管柱进行
反复的上提和下放,确保能够出现大量的充填陶粒返出,实现彻底的井底冲洗目
的。
在具体的打捞中,针对常见的割点深、落鱼长、砂埋严实、钻压施加困难、
切割段过长、震击器下入位置控制不当等难题,确定应用1.03g/cm3密度、46s
粘度的冲砂液进行冲刷,在适宜位置进行水力切割,切割组合为Ф114mm水力
割刀+Ф73mm钻杆+接头+Ф215mm防磨接头+Ф88.9mm钻杆,切割完后对钻具
进行上提和下放,刀口检验完成后起钻,通过检查刀片痕迹判断是否切割成功;
打捞管柱下入组合为可退式卡瓦捞矛(矛瓦149-152mm)+变扣+Ф165mm震击
器+变扣+Ф88.9mm开式下击器(行程0.76m)+Ф88.9mm短钻杆+215mm防磨接
头+88.9mm钻杆+Ф120mm钻铤。施工中最大上提力达到75t进行落鱼提拉活动,
实现顶部封隔器成功打捞,随后再进行切割和打捞的一趟联合钻具打捞,实现对
剩余管柱的打捞。
3 结论
综上所述,裸眼水平井套铣打捞作业存在较多技术难点,通过有针对性的优
化修井钻具、打捞技术、修井液体系和冲砂技术,能较好的完成预定修井目标。
参考文献
[1] 王玲玲,姜增所,张建忠.水平井解卡打捞工艺技术研究[J].2012(09).
[2] 吕凤平.水平井打捞工艺技术新探[J].石油天然气学报,2009(03).