水平井、深井打捞作业难点及技术发展方向研究

随着石油工业发展,勘探开发井已由常规定向井向水平井、深井转变,应用这类井型已成为未来油气田勘探开发的趋势。然而,这类井型具有井口悬重、空转扭矩高以及井筒摩阻大的特点,同时受修井机设备能力或钻杆强度限制,导致在打捞作业期间地面提拉及旋转操作受限,拉力及扭矩向下传递困难,不利于落鱼解卡。通过多年打捞经验总结,创新提出“地面→井下、机械→液压、旋转→提放”的打捞技术思路,并研究出一套液压打捞工艺技术及配套工具,解决上述难题。     

打捞外钩设计的几点技巧

打捞外钩(见图) 是打捞井内绳类落物(文中专指钢丝绳) 的主要工具。但从现场实践来看, 不同的外钩, 其打捞效果相差很大。有的外钩能打捞, 但有些不但不能打捞, 而且自身被卡、弯曲、变形、折断,恶化井下事故。作者根据现场实践及理论计算, 提出设计外钩的几点技巧。     

大直径落物的打捞方法及工具应用

随着油田开发技术的发展,各种新工艺以及井下大直径工具得到广泛应用。在油田的修井打捞作业过程中,经常遇到井下大直径落物(如:封隔器、水力锚、桥塞、套管抽子、电潜泵、弯曲成团的抽油杆等)。由于这些落物外径较大,与套管的环形空间间隙较小,作业施工风险大,处理不当极易导致井下事故复杂化,不仅增加打捞施工的难度,影响修井速度,延长施工占井时间,并且对套管的损害也较大。本文以永久式电缆桥塞和井下弯曲变形的抽油杆打捞为例,进一步说明打捞方法和打捞工具对成功实现大直径落物快速打捞的重要性。     

卧88井三重落鱼打捞技术

卧88井因井下流体腐蚀形成连续油管、油管和钻井三重落鱼。因套管内打捞连续油管,落鱼变形空间大;油管鱼头腐烂、变形严重,打捞中针对井下实况,几次合理修改打捞工具,取得了良好打捞效果,为今后套管内打捞小直径杆件落物和烂鱼顶落物提供了参考。     

胜利油田水平井防砂管柱打捞技术

根据水平井打捞时上提力和扭矩无法全部传递到井下水平段内 ,因此常规的上提、套铣和倒扣等都无法实施滤砂管打捞的问题 ,研究成功水平井水平段内大长度滤砂管打捞工艺技术。这项打捞工艺技术 ,首先是处理完水平井井筒内“鱼顶”上部的沉砂 ,再采用相应的工艺对滤砂管外的沉砂进行松动 ,然后下入增力打捞管柱 ,利用井下打捞增力器来改变打捞管柱的受力方式 ,并配套专用提放式可退捞矛 ,完成井下大长度滤砂管的打捞。 3口井的应用表明 ,打捞成功率达 10 0 % ,这项打捞工艺技术可应用于各种斜井滤砂管的打捞     

打捞各种井下落鱼的方法及工具

所谓“落鱼”就是阻碍井下正常钻井的一切井下落物。打捞落鱼就是用专门工具把掉进井下阻碍钻井的物体清理出井。文章以讲座形式系统地介绍了导致落鱼的原因、分类、打捞前的准备、自由钻杆落鱼的打捞、被卡钻杆落鱼的打捞、碎物及绳状落鱼的打捞,分析讲解了怎样放弃落鱼与打水泥塞以及打捞中的工艺步骤等。     

新型井下节流器研制及应用

为了解决活动式井下节流器的坐封、打捞、强度等问题,更好地推广应用井下节流技术,针对井下节流器在现场应用中易出现的问题,分析现有弹簧式井下节流器的工作原理,对其结构和关键部分的材质进行改进,设计加工了抽杆式井下节流器。这种节流器本身长度较短,靠向上拉动抽杆来实现工具的座封,打捞时通过向下震击中心杆让密封件复位。通过室内实验和现场应用表明,抽杆式井下节流器小巧易投放,打捞更顺利,有效解决了井下节流器容易出现的问题。     

测井事故的认识及处理工艺

测井仪器和电缆在井下遇卡,在地球物理测井中是经常发生的。电缆测井事故能否得到恰当处理不仅影响事故处理费用的多少,有时甚至可能关系到一口井的成败,因此测井仪器解卡打捞工艺是测井作业的重要组成部分。测井作业的打捞作业分为两大范畴:一是裸眼打捞,二是套管内打捞。落鱼形状分为管状物及绳状物。解卡打捞工作必须准确掌握:井况数据、落鱼情况、打捞工具组合、鱼头情况等。本文结合测井事故的处理情况,认为机械原因、钻井液性能和人为原因是造成电缆测井事故的主要原因,并介绍了常见测井事故的工具配备及处理工艺。     

井下脉冲技术提高了被卡封隔器的解卡打捞效率

井下脉冲技术同震击器相比具有极大的优越性.它不需要高强度地打捞管柱,而且发生中心管从封隔器中脱开和打捞管柱与封隔器粘住退不开的现象同用震击器打捞相比也少得多.脉冲波与超额负荷是相互独立的,所以对水平井或大位移井来说脉冲打捞技术非常理想.该技术的另一个优点是打捞管柱不需要像震击器那样做大量的上下往复运动.从井内起出打捞管柱时,封隔器悬挂在类似于套管接箍一样的限制环内,不会掉到井内.井下脉冲工具靠泵入的流体来工作,它可以在任何时候通过启动循环系统来激发脉冲波,不需要向下活动打捞管柱.同常规震击器打捞方式相比,脉冲打捞技术作业效果非常明显,经济效益十分显著.     

气井落物钢丝打捞作业实践

井下钢丝类作业过程中,由于工具遇卡、钢丝质量或者操作不当等原因,会导致钢丝和工具串落井,影响气井生产和后期其他作业,需进行钢丝打捞作业。 钢丝打捞作业,尤其是不明落物的打捞,作业风险大、难度高、耗时长、一次成功率低,还有二次落鱼的风险。 文章详细阐述了打捞过程, 利用通井和探鱼头的相关数据, 对落井钢丝长度进行了理论计算,对气井落物的深度和形状进行了分析预判,优选了合适的打捞工具;在避免事故问题处理复杂化、安全第一的原则下,制定了详细、充分的打捞方案,严格按照方案实施,成功完成了打捞作业。本次打捞作业的成功,说明通过理论计算与分析,选择合适的打捞工具和性能良好的井控设备,配合科学合理的打捞方案,能有效提升打捞作业的成功率和安全性。     

特殊结构井用HFT型液压增力打捞解卡工具

针对辽河油田特殊结构井打捞作业技术难点 ,在对SRT—HPW型液压井下拉拔打捞解卡工具结构参数优化设计的基础上 ,研制出配合小修作业机用于特殊结构井打捞解卡的HFT型液压增力打捞解卡工具 ,其水力活塞式卡瓦悬挂器悬挂载荷 1 6 0 0kN ,液压坐封 ,提放管柱解封。液压加力器采用分体式结构 ,产生 1 2 0 0kN解卡力。可退式打捞器可根据需要释放落鱼 ,安全退出工具。 1 4井次现场应用表明 ,可不动管柱解卡 ,克服作业设备提升能力、摩擦、管柱自重、强度等对特殊结构井打捞解卡作业的制约 ,完全满足深井和特殊结构井对解卡打捞的特殊要求     

螺杆钻具打捞器接头有限元力学分析

建立了打捞器接头及其造扣过程的有限元力学模型。根据实际情况,将造扣过程划分为4种力学工况,并将造扣力简化为打捞筒内的线性分布。经过有限元计算,造扣位置的径向力最大,并在造扣段线性减小为零,结果符合实际情况。该打捞器接头及其特Tr210×4螺纹强度满足现场使用要求。     

CDL测井仪打捞工具的研制与应用

目前四川石油管理局测井仪打捞工具单一，使用最普遍、效率最高、安全性最好的穿心打捞工具--三株打捞器，也存在对井眼状况要求较高、无法实现套铣打捞联作的局限，为此设计了CDL测井仪打捞工具。CDL测井仪打捞工具结构简单，主要由锥度套、压盖短节和卡箍组成，工具下螺纹与铣筒连接，上与打捞钻具连接。不同外径的CDL测井仪打捞工具配不同尺寸的卡箍，可在不同尺寸的井眼中，打捞不同外径的测井仪器。CDL测井仪打捞工具原理类似取心式打捞器，落鱼被套入卡箍后在其自重和泵压差的共同作用下，迫使卡箍下行、形变收缩从而抓捞落鱼。CDL测井仪打捞工具现场组装快捷，操作方便。在鲜渡1井和广安8井等氮气钻成的小井眼中，分别打捞核磁共振仪和成像测井仪，应用成功率100%。实践证明CDL测井仪打捞工具有一定的推广应用价值。     

水平井解卡打捞工艺技术研究

针对冀东油田水平井的特点,分析了水平井打捞管柱受力情况和打捞工具的选择原则,研究了水平井专用配套解卡打捞工具,并对捞矛、井下液压增力器、检测工具和磨套铣工具进行了改进,实现了水平段打捞工具正常工作(打捞、可退)和解卡力的有效传递。总结出水平井打捞必须遵循的原则,通过实践与探索,较好地解决了冀东油田水平井解卡打捞技术难题,现场应用取得了显著效果。     

铅模打捞器的研制与应用

针对铅模落井打捞难的问题,研制出了铅模打捞器。现场成功应用表明,该工具性能可靠、操作方便,而且结构简单,易于加工。     

大斜度井偏心分注钢丝投捞工具的改进与应用

针对大斜度井偏心分注过程中存在钢丝投捞工具无法下入到位、投送和打捞堵塞器成功率低等问题,研究了钢丝投捞减阻器,并改进了偏心配水器和投捞器的导向机构。介绍了改进后钢丝投捞工具的结构、原理、技术参数和技术特点,改进后的工具目前在现场进行了8口井的应用,应用中最大投捞井斜为67.28°,投捞成功率100%。同时表明,该工具既降低投捞器起下过程中的阻力,又提高了投捞堵塞器的成功率,可以满足大斜度井偏心分注钢丝投捞测试的需要。     

大斜度井投捞系统动力学模型及力学特性

大斜度井井斜角大、井身结构复杂，其投捞操作的可靠性受一系列理论难题的影响，目前缺乏大斜度井投捞系统动力学理论研究成果，无法进行投捞系统力学特性分析和基于基础理论的投捞工艺改进研究。通过提出钢丝-油管接触分析、油管压差阻力计算等系列方法，以此建立了综合考虑井口辅助装置、钢丝、投捞器相互作用的大斜度井钢丝投捞系统动力学模型，基于有限差分法、高斯消去法结合迭代法实现了模型的求解，利用现场实测结果验证了模型的有效性。根据投捞系统的动力学模型，开展了大斜度井投捞系统力学特性研究，揭示了投捞工具串下入、投送、上提、打捞等过程载荷变化规律，以及下冲过程中井斜、井深、井眼轨迹、冲程、投捞器几何参数等因素对下冲速度的影响机理。     

多功能捞砂筒的研制与应用

随着油田的不断开发,地下能量逐渐降低,特别是在煤层气井的排采过程中,不可能向地下补充能量,使得部分油井以及大部分煤层气井均为负压生产,导致地层砂或压裂砂不断地流入井筒中,最终将掩埋油层,从而影响油井的正常生产。而这种油井在修井过程中,若采用循环法冲砂,由于井漏无法建立正常循环,使得砂子无法带至地面。多功能捞砂筒是在普通捞砂筒的基础上,增加了旋转钻进功能,当遇到坚硬的砂面时,可先将砂子钻散,然后再将砂子吸入沉砂管中,通过起下管柱将砂子带至地面,起到了提高油气井产量的目的。