一种打捞井内卡钻连续油管的新方法

朱学海，李智勇，李忠立，杨俊伟

(四川安东油气工程技术服务有限公司连续油管事业部，四川 遂宁 629000)

0 引言

近年来随着页岩气、致密气等非常规油气藏的推广，连续油管作为油气田行业内的“万能作业机”，因其“带压”“连续无接箍”的特点，广泛应用于油气田的开发生产领域，近来连续油管作业量成井喷式增长，经过“十三五”期间的示范与应用推广，中国石油连续管作业机年作业量保持快速增长，2016—2020 年年均递增22%，2020 年突破5 000 井次[1]。但连续油管同样面临着不具备旋转条件、抗拉强度低，一旦卡钻发生后，凭借其本身能力很难解卡。据不完全统计：仅国内连续油管行业每年发生15 起以上连续油管卡钻极端事故，导致直接割管上修处理，带来直接经济损失超过1 000 万元，后续事故处理费用高达2 000 万元。

连续油管卡钻发生后，因其无接箍的特性，无法适用常规“倒扣”的方式分单根将其起出，特别是井筒尺寸受限，常规手段只能适用机械方式逐步切割，连续油管由其挠性的特点呈不规律分布，后续处理难度加大，施工作业周期不可控，动用大修设备费用较高，同时目前多为平台化井场，大修作业机占地空间大，因腾挪作业场地导致临井停产，极大影响工区产量，急需一种轻量化、高成功率、高效标准化的处理手段。

1 案例背景

本案例中的井为新疆油田准噶尔盆地中央坳陷玛湖凹陷北斜坡区风南4 井区的一口水平井，套管内径104.8 mm，人工井底4 531.38 m，造斜点2 400 m，水平段长1 600 m。采用射孔桥塞方式完井，井内共计27 只桥塞。

2021 年8 月该井在钻完桥塞起钻过程中发生卡钻，经过循环冲洗、活动解卡、盐水浸泡、开停泵激动、环空大排量冲洗、泡酸、液氮助排、投球丢手等方式处理20 余天仍无法解卡，最终于井口切割掉连续油管。井内遗留4 072 m、50.8 mm (2″)连续油管+5.8 m 钻磨工具串，鱼头端口平整。

2022 年开展修井打捞作业，发现落鱼连续油管在井内发生滑移，下移11 m 无法将井内落鱼提升回井口。

2 打捞方案

2.1 打捞难点分析

主要难点如下：(1)套管内径104.8 mm 与50.8 mm连续油管环空间隙小，大修作业修井管柱和工具选择余地少，修井难度大；(2)储层压力低、出砂严重，修井机作业卡钻风险大；(3) 区块含蜡，该井生产后，可能存在蜡堵，增加了打捞难度；(4) 落鱼较长，一次性打捞出井可能性低、需要多趟作业，作业效率低、周期长，存在大修复杂风险；(5) 针对卡埋连续油管情况，无标准化处理手段，目前常用处理手段有穿心套铣打捞、套铣+割捞一体化处理、连续油管内泵送切割弹切割打捞[2-3]，套铣成功率、切割与打捞连续性成为处理的关键难题；(6)因连续油管在井内下移，无法实现常规方式泵送切割弹切割作业。

2.2 技术方案

连续油管下密封可退捞筒，回接井内落鱼管柱。为后续RCT 切割提供泵注通道。RCT 切割工具串在钻磨工具串以上20 m 位置进行切割，利用连续油管作业机起出上部连续油管。然后再对下部管柱及工具串进行打捞。

3 RCT 原理、特点及应用范围

3.1 原理

RCT(Radial Cutting Torch 径向切割炬技术) 是一种使用镁铝热剂剧烈氧化反应产生高温等离子射流，经环形喷孔喷出，瞬间熔化切割金属管状物体的切割技术。RCT 工具通过电缆从靶管内泵送至目的深度，RCT 井下工具切割短节装有铝热剂燃料，地面供电，通过电缆激发井下热发生器，在649 ℃下被点燃，发生剧烈但可控的氧化还原反应，释放巨大热量(产生3 300 ℃高温)的同时，产生等离子体。同时切割工具内压增加，内压超过井筒液柱压力，切割工具滑动套筒就会下滑，打开工具专门设计的石墨喷嘴通道。等离子体通过石墨喷嘴通道，形成径向聚焦等离子射流，射流在靶管上产生高温融物，将切割头附近的管子软化，生成的氧化铝类似高速喷砂，瞬间将靶管切断(25 ms 以内)[4]。

因此凡是有隔热涂层或保护靶管免遭磨料切割的沉积垢都会影响RCT 切割效率。

3.2 技术特点

(1)施工成功率高：铝热反应瞬间产生的3 300 ℃高温足以将合金钢连续油管(熔点1 500 ℃) 熔化；(2)施工效率高：使用电缆车配套作业，8 h 内即完成对目标位置的切割，作业轻便灵活，占地面积小；(3)切口标准：RCT 切割为高温高速等粒子体，切断的靶管管口平整，无径向扩口现象，简化后续打捞处理难度；(4)使用便捷：RCT 属于铝热剂反应，不需要爆破作业许可，没有特殊运输及现场爆破监管等要求，同时作业时无需无线电静默管制；(5)运输安全：无需特殊的装载工具箱，所有组分安全，具有良好的稳定性；(6)更加环保：无需监测、跟踪及废物处理，环保无危害。

3.3 应用范围

该井下工具耐高温高压260 ℃/206.8 MPa，切割对象包括：钻杆、套管、油管、连续油管、加重钻杆、封隔器芯轴等，最小配套切割工具外径22.2 mm(7/8″)，不受管柱内径、材质及压井液影响，可切割范围1 1/4″～9 7/8″(31.75 mm～231.78 mm)。可由钢丝/电缆/连续油管下入，可在大斜度及水平井进行切割作业，可在泥浆、原油、清水、天然气、氮气、真空、空气中进行切割，属于机械切割的范围[5]。

4 作业实施过程

4.1 打捞井内连续油管

该井为平台井，共有6 口生产井，因大修作业占地面积大，会导致平台停产且修井周期较长，独创了连续油管作业机+RCT 径向切割炬技术进行自主打捞。

4.2 密封回接井内连续油管

因该井生产原因，鱼头于井内下移11 m，无法提升至井口，为保障RCT 切割作业，需要进行密封回接，既要保证回接部位密封可靠，又要保证RCT 工具可以在捞筒内顺利取下。本案例中重点设计使用了一种安全、高效的可退式密封捞筒，用于回接鱼头至井口，有效解决了RCT 工具下放的问题。该工具内设双级密封装置，密封试压达70 MPa，且内部全通径，满足RCT 工具的通过性，且一旦发生异常，可起出再次回接，安全系数高。提放可退式密封捞筒，如图1所示。

图1 提放可退式密封捞筒

密封回接后，对捞筒密封性能进行测试，通过打压泵压验证、连续油管内放压及泵注循环染色剂三种方式进行验证，最终验证捞筒密封可靠。

4.3 安装电缆井口设备

连续油管内及外环空泵注清水压井，关闭防喷器半封、卡瓦，并对半封密封进行试压。合格拆卸防喷管由壬。防喷器上部安装2″(50.8 mm) 安全卡瓦，卡挂连续油管，并验证卡瓦可靠性，卡挂合格后，在安全卡瓦以上30 cm 使用外割刀割断连续油管。井口连续油管上端制作铆钉接头，连接2″(50.8 mm)1 502 高压旋塞阀，连接三通，三通上部连接电缆井口防喷器，油管三通侧面连接泵注管线。

4.4 RCT 模拟通井及切割

RCT 模拟通井工具，管串结构为：φ25 mm 电缆打捞帽0.3 m+φ25 mm 加重杆1.5 m×2+φ30 mm 导流底锥0.2 m。通至4 070 m 遇阻，上提20 m 电缆喷漆，起钻至井口更换切割工具。

RCT 切割工具，管串结构为：φ25 mm 电缆打捞帽0.3 m+φ25 mm 变扣0.09 m+φ25 mm 点火枪0.23 m+φ25 mmRCT 切割工具1.18 m+φ25 mm 平衡矛1.21 m。切割工具入井，下放至2 868 m 开泵，排量350 L/min，泵送至4 060 m 后停泵回拖至4 050 m，接通电源，供电电流至1.1 A，井口震动明显，切割成功，起出电缆RCT 切割工具串。

4.5 回收落鱼

起出电缆管串后，试提连续油管，提升过程中吨位保持18～23 t，顺利上提10 m 起出回接密封捞筒，割掉上部回接工具管串，下部连续油管回穿注入头，连续油管起至滚筒处，制作铆钉接头连接滚筒管汇由壬，顺利完成井内连续油管回收工作。检查起出连续油管切割断口平整，无径向扩张现象，随后进行井筒冲洗后，完成后续井内落鱼打捞。回收连续油管如图2 所示。

图2 回收连续油管

5 总结与思考

(1)经过RCT 切割及配套打捞技术处理后，井筒内落鱼全部起出，经过对出口返出物分析验证，本井连续油管卡钻的直接原因源于桥塞碎屑和井筒出砂堆积在管脚引起，间接原因在于堆积发生后，盲目上提解卡，导致碎屑楔死形成砂桥造成极端情况，对后续钻塞卡钻的预防及处理有借鉴意义；(2) RCT 切割技术快速、安全、有效，该井一趟切割管柱成功处理了4 050 m 连续油管，创造了新疆油田区块的处理记录，有效降低了后续处理难度；(3) 该井使用RCT 配套连续油管密封打捞工艺，避免了大型修井设备的动迁使用，有效节约了处理成本，并将原计划60 d 的大修周期，缩短至10 天以内，极大地提高了作业效率；(4) 通过本项目的实施，将RCT 切割技术、可退式密封回接筒以及套铣打捞技术的配套结合，系统化解决了连续油管卡钻问题，形成了标准化处理方案体系，可高效、快速解决连续油管极端卡钻事故，具有重要推广意义。

6 结语

RCT 有效解决了连续油管卡埋极端事故处理的难题，实现了快速恢复油气井生产的目的。RCT 可带压作业，相比全程大修作业，更加安全高效，成功率高，大大缩减修井作业周期降低成本；同时RCT 切割与传统的爆炸切割、化学切割相比没有特殊运输及现场爆破监管等要求，正逐步成为连续油管行业内卡钻处理的标准化手段。文章通过现场实际单井案例总结，系统介绍了RCT 技术与机械打捞技术的配套使用过程，对同类连续油管卡钻的处理具有重要借鉴意义。