公锥打捞腐蚀后封隔器组件的技术研究

2019-12-03 02:34
云南化工 2019年10期
关键词:泵压防砂管柱

朱 墨

(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津 300450)

封隔器是油田分层工艺必不可少的井下工具,广泛应用于完井、注水、压裂、酸化、防砂、机械采油、气举等井下作业工艺中。封隔器按解除方式可以分为可取式和永久式两种,在油田勘探开发中由于各种因素,包括对储层的措施改造、对下部井段重新试油、下工具操作不当造成的中途坐封,均需要将封隔器取出。现有技术中,主要使用公锥打捞和钻磨打捞两种方式进行封隔器的打捞。其中,公锥打捞具体方式主要是通过油管将公锥下放至井中,公锥进入封隔器的内腔后,适当加钻压,转动钻具,公锥上的打捞螺纹挤压封隔器内腔的内壁进行造扣,当公锥与封隔器之间的造扣能承受一定的拉力和扭矩时,通过上提油管将封隔器捞出,由于封隔器在井中处于活动状态,造成公锥打捞时造扣困难,打捞成功率不高。

1 公锥打捞腐蚀后封隔器组件技术特点

公锥属于石油打捞工具的一种。公锥是一种专门从油管、钻杆、套铣管、封隔器、配水器、配产器等有孔落物的内孔进行造扣打捞的工具。当公锥进入打捞落物内孔之后,加适当的钻压,并转动钻具,迫使打捞螺纹挤压吃入落鱼内壁进行造扣。当所造之扣能承受一定的拉力和扭矩时,可采取上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。

老式公锥多带有数条排屑槽,此槽原设计意图是排出造扣切削时所产生的铁屑,而实际造扣工况是挤压成型,并无铁屑生成。实践证明,排屑槽不起作用,而且对某些造扣后需要憋压的作业又极为不利,因它只能承受10MPa以下的泵压,再高,则会由此槽串通。

打捞操作时,不允许猛顿鱼顶,以防止将鱼顶或打捞丝扣顿坏。尤其应注意分析判断造扣位置,切忌在落鱼外壁与套管内壁的环形空间造扣,以免造成严重的后果。公锥打捞优点主要为结构简单,操作容易,加工及维修保养方便,另一方面公锥打捞缺点也较为明显,公锥打捞必须加压旋转造扣,对较长的遇卡落物倒扣时,如操作不当或其它原因,可能造成多段松扣,出现落鱼螺纹倒散现象,形成多鱼顶,增加打捞次数与打捞难度。

2 施工背景

渤海油田老矿区普遍投产20余年,老井换管柱重新恢复生产,是现在所面临的难题。SZ36-1区块某井H是一口水源井,于2013年投产,初期产液量1000m3/d,2014年11月30日故障停泵,检泵作业时发现机组及电缆腐蚀严重,泵吸入口卡有许多小石头颗粒,怀疑防砂筛管有漏。2015年11月23日故障停泵,检泵作业时提管柱不动,于2018年8月进行大修打捞作业。前期回收顶部封隔器时,因中心管腐蚀严重,封隔器组件断开,未能完全回收。后经优选打捞钻具,精准分析落鱼,使用公锥,仅3趟钻便将剩余封隔器组件全部捞获,成功率100%。此次打捞作业为今后打捞类似封隔器组件积累经验,为今后可能存在腐蚀情况的老井打捞提供了借鉴。

该井于2018年7月29日开始进行大修井作业,原计划捞出全部防砂管柱后,进行防砂再完井作业,下入防腐普通合采管柱,恢复产水。

该井从2007年至2017年共进行过10次检泵作业,累计共12个电缆护罩落井。作业前期利用多臂井径测套损,显示套管在222m、735.8m、1067m有三处破损。在套铣至SC-1R(70-40)顶部封隔器以上后,于8月13日利用水力内割刀切割封隔器总成以下第一根筛管(1487.12m),8月16日第一次下入封隔器回收工具,回收失败,于17日再次下入回收工具,震击打捞后起至井口,封隔器中心腐蚀严重,上锥体以下全部落井。

由于该井状况较复杂,井下打捞主要难点如下:

1)前期掉落12个电缆护罩,前期磨鞋通井仅通至1497m;

2)该井套管存在3个漏点,井筒漏失较大,无法实现利用反循环大排量高黏度洗井液携带出落物;

3)封隔器胶皮和卡瓦落井,容易造成钻具遇卡;

4)井内管柱腐蚀严重,无法确定剩余封隔器组件的状况。

因此,经过图纸分析及现场判断,决定利用铣锥通井后,采用公锥造扣打捞。

3 公锥打捞的对策及应用

经测量计算,井下鱼顶为下规环:深度1477.12m。

组下公锥打捞管柱:正扣反螺纹公锥(打捞范围136~94mm)+3-1/2"短钻杆1根+3-1/2"钻杆1柱+4-3/4"震击器+3-1/2"钻杆1根+4-3/4"钻铤3柱+3-1/2"钻杆,逐根紧扣。下钻到位后,接水龙头方钻杆,下压1.5T,泵压升高至2.5MPa,累计造扣8圈,扭矩7.8kN·m,释放扭矩回2.5圈;上提管柱悬重增加至40t,管柱提活,继续上提管柱,悬重在35t~40t之间波动,在17t~40t之间缓慢活动管柱,悬重稳定至32.5t,甩水龙头和方钻杆,起钻。起公锥打捞管柱至井口,检查捞获封隔器下规环和卡瓦套0.33m;未发现胶皮和卡瓦,此时井内落鱼为下锥体:内径113m。

组下公锥打捞管柱:正扣反螺纹公锥(打捞范围136~94mm)+3~1/2”短钻杆1根+3~1/2”钻杆2根+4~3/4”震击器立柱+4~3/4”钻铤6根+3~1/2”钻杆,逐根紧扣。开泵冲洗,排量30m3/h,泵压1.5MPa,冲洗20min,下压2t,泵压升高至2MPa;反转造扣6圈,憋扭矩8.1kN·m,下放至15t,释放扭矩回3圈,上提管柱悬重在37~38t之间波动,后瞬间降至31t;启泵冲洗20min,下压2t,泵压升高至4MPa,停泵放压,起公锥打捞管柱至井口,检查捞获封隔器下锥体0.23m,此时井内落鱼为下锥体:内径109mm。见图1所示。

图1 公锥打捞腐蚀后封隔器组件

组下公锥打捞管柱:正扣反螺纹公锥(打捞范围136-94mm)+3-1/2"短钻杆1根+3-1/2"钻杆2根+4-3/4"震击器立柱+4-3/4"钻铤6根+3-1/2"钻杆,逐根紧扣。下钻到位,接方钻杆水龙头,测上提下放:30t/18t,测空转扭矩3.5-4.2@20r/min,开泵冲洗,排量30m3/h,泵压1.5MPa,下压2t,造扣6圈,扭矩8.2kN·m,释放扭矩回3圈,上提管柱31~32t,提出2m后,悬重降至30t,甩水龙头和方钻杆,起钻。起公锥打捞管柱至井口,检查捞获封隔器下接头0.3m。至此落井封隔器组件全部捞获。

4 结语

本次使用公锥打捞腐蚀后封隔器组件,成功率100%,为今后的老井大修作业起了借鉴作用,做好了铺垫,对于渤海油田其余众多注水注聚意腐蚀井是一个好兆头。本次作业意义如下:

1)打捞成功率高,节省了工期及费用。2)现场节省了其余打捞工具的应用,不但节省了可能待机的潜时间,也解决了落鱼因腐蚀而不规则的打捞难题。3)对现场作业人员是一种难得的经验积累。

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