深水弃井作业转矩的影响因素分析

在海洋弃井作业中,浅水区域作业是通过转矩陡降判断套管是否切断;而对现场深水套管切割资料研究中发现,在深水座压式弃井作业时,即使套管被切断,转矩也不会突然降低。结合钻柱力学,找出了影响深水套管切割转矩的因素及深水套管切割时转矩组成成分的比例变化规律,指出了不能用转矩作为深水判断标准的原因;建议使用井下动力钻具进行切割,研究结果对深水套管切割技术指标的确定及现场作业有一定的指导意义。     

深水套管切割装置数值模拟与试验研究

在海洋弃井作业中,浅水作业区域是依据扭矩骤降判断套管被切断;而在对现场深水套管切割资料研究中发现,即使套管被切断,扭矩也不会突然降低。针对以上问题,设计了一种深水套管切割装置,从理论和试验2个方面研究了该装置的水力特性。研究结果显示,在同一切割状态下,随着入口流量的增大,活塞前、后的压降增大;在相同流量下,工具在刚开始切割套管时的压降约为完全割断套管时的,理论分析与试验结果非常接近。研究结果验证了湍流模型的准确性以及工具设计的合理性,为现场判断套管是否被割断提供了理论依据和试验参数。     

磨料射流切割工具设计及在弃井切割套管串中的应用

介绍了磨料射流切割工具的设计,并将此工具在渤海湾老旧平台弃井切割套管串作业现场进行了应用,取得了良好效果。     

Q1井弃井作业复杂情况处理与认识

Q1井在弃井作业过程中遇到复杂情况,对套管的切割回收带来了很大的困难。由于Φ244.5 mm套管外水泥环返至井口,使得套管在割断后无法提出,经过多次上移套管切割深度后,采用特殊的作业手段将套管提拉出井眼;后续在回收Φ762 mm套管和Φ508 mm*Φ339.7 mm变径套管时,由于Φ244.5 mm套管割深过浅,使得Φ508 mm*Φ339.7 mm变径套管的可切割长度极短,通过设计非常规的切割钻具组合、非常规的打捞方法才得以完成回收。详细介绍了打捞钻具组合设计、打捞方法,对水下井口的非常规弃井回收作业有借鉴意义。     

快速永久弃井方法在海洋临时弃井探井中的应用

使用水下井口的油田弃置时,需要对储层按要求做永久弃井,而井口仍保留下来的临时弃井探井进行永久弃井作业。常规弃井方法是用半潜式钻机割生产套管后,打一个浅层环保水泥塞,然后于泥线以下4 m割表层套管和导管。使用半潜式钻机弃井的费用高昂,探索使用海洋工程船打环保弃井水泥塞并从泥线以下4 m割各层套管进行永久弃井的方法将会大大降低永久弃井费用。研制的“射孔、打水泥塞联作工具”允许一次性下入联作工具,通过射孔配合双封隔器的使用得以在两个环空中打环保弃井水泥塞。高压水力射流喷砂套管切割工具把液体的压力能转换为动能形成水力割刀,一次性可切割多层次套管串。利用海洋工程船,配合“射孔、打水泥塞联作工具”和高压水力射流喷砂套管切割工具,可以方便地把临时弃井的探井进行永久弃井施工,其施工费用较半潜式钻机弃井费用大大降低。该弃井方法在Chanter-15井成功地尝试,为作业者弃井施工提供了一种新的降本增效方法。     

磨料射流切割套管技术研究及在海上弃井中的应用

为安全有效地从泥线以下切割海上废弃井套管和管桩,研究开发了磨料射流切割技术。基于高能磨料射流从套管串内部一次冲蚀切割多层管材的技术思路,设计了液压马达驱动式和水力自旋式切割装置,经过室内试验优化喷嘴、泵压、转速和磨料类型等参数,形成了配套的磨料射流切割多层套管工艺。地面综合切割试验及在曹妃甸 1-6-1 井的现场应用表明,该切割装置约在6 h内即可割断4层(φ244.5~φ762.0 mm)被水泥固为一体的套管,满足现场应用的要求,而且可利用工程船作业,能节省海洋钻机作业费用。实践证明,磨料射流切割技术具有切割能力强、效率高、环保无污染等特点,为国内海上油气田弃井作业提供了新的技术手段。      

庄海5井等8口井弃井作业工程

为消除海域安全隐患、节约海域资源,大港油田对庄海5井等8口井进行了弃井作业。施工中用普通工程船和浮吊配合的创新方法代替了以往的钻井平台施工。该方法在封井中用连续油管和软管释放机构进行深层注灰作业;用锚式工作舱和水下切割锯配合完成井口套管外切割。对于钻井船弃井作业来说,既降低了成本,又充分利用了资源,在弃井领域是一个新突破。     

深水弃井套管切割技术

深水水下井口尺寸大、强度高,由于水深增加导致切割过程中管柱受力复杂,加上切割工具的不成熟和作业经验缺乏,导致我国前期自营深水井在套管及水下井口切割弃井时遇到了很大的技术挑战,在作业时出现了不同程度的复杂情况。针对自营深水井及国外深水弃井施工案例,深入分析了深水弃井套管切割的风险点和技术难点,总结了作业失败的原因,从技术方案、弃井工具和施工参数等方面提出了针对性的改进方法,全面分析了深水弃井作业的风险点,并给出了相应预防控制措施,并在第2批深水井实施中得到了成功应用,提高了深水作业的安全性和时效性,证实了之前的改进思路的正确性,解决了深水弃井技术难题。     

250MPa磨料射流内切割套管技术在我国海上弃井中的应用

介绍了250 MPa超高压磨料射流内切割套管技术在我国海上油田弃井中的应用情况。该技术在渤海海域某海上油田弃井项目中分别在244.5mm和339.7mm套管内一次切割完成最大外径为762mm的三层水泥封固套管,在水下65m切割φ339.7mm+φ508mm+φ762mm三层水泥封固套管的时间小于10h。整个作业过程安全顺利,避免了进行套铣等传统方式作业,节约了作业工期费用。总结了一套使用250 MPa磨料射流切割系统在泥线下4m内切割多层水泥封固套管的成功经验和初步认识,可为今后在海上油气田弃井中开展类似作业提供参考。     

高效割捞一体打捞器在弃井作业中的应用

根据海洋石油弃井规范规定:在中华人民共和国的内海、领海、大陆架以及其它属于中华人民共和国海洋资源管辖海域内进行的油气勘探、开发及生产作业结束后,需要对井口设施进行清除,即弃井。弃井作业分为常规弃井和深水弃井,水深400米以内为常规水深,400米以上为深水作业。深水弃井时,通常采用特殊功能的切割打捞一体工具,在切割套管时,补偿潮汐对钻具深度的影响。浅水弃井不受潮汐影响,常采用切割打捞两趟作业。此次使用的新型割捞一体打捞器将切割和打捞两项作业结合,采用一趟钻具组合完成,节省一趟钻的时间,提升作业效率。介绍了BZ9-6井割捞一体打捞器成功弃井的作业案例,为后续类似作业提供借鉴。     

深水套管切割新技术——电弧等离子切割技术

电弧等离子切割技术可打破传统切割技术的局限性,简化传统弃井或井槽重利用作业程序,无需拆除采油树,使用连续管作业机1趟钻即可完成多层套管切割作业,降低施工风险,缩短施工时间,节约成本。阐述了电弧等离子切割技术的优势、特征和样机测试情况。以北海油田一口井为例,对比了应用传统切割工具和电弧等离子切割工具的弃井过程,进一步证明了电弧等离子切割工具的潜在优势。认为电弧等离子切割技术除用于永久弃井和井槽重利用作业以外,对于多分支井侧钻、切割打捞、损坏套管修复/更换和磨铣落物等干预作业也极为有利。     

深水弃井作业一体化技术及关键工具研究

现有的深水弃井作业程序需要多趟钻才能完成,作业成本高,且注水泥管柱下入困难。为了提高弃井的作业效率,研究了深水弃井一体化工艺,设计了关键工具,并进行了试验验证。结果表明,该技术可以一趟钻完成切割套管、注水泥封固井口、回收井口头作业,可以降低弃井作业成本,简化作业程序,提高作业的可靠性。     

海洋弃井套管切割作业偏心工况分析

套管切割是海洋平台实施永久弃井时原井口装置切割回收的最关键环节,偏心工况切割套管时易形成不规则切口或导致套管未切断,造成刀片磨损严重、切割效率降低甚至导致井下事故。根据套管偏心切割受力模型,建立了切割面位置、割刀磨损长度及偏心切割扭矩的计算模型,并结合LH29-2-1井339.725mm套管切割实例进行了计算分析,结果表明:割刀磨损长度随偏心距增大而增大;偏心工况时割刀切入套管各个方向的深度不一致,将导致套管切割作业失败;偏心切割工况时3个割刀切割总扭矩波动较大,随着切割的进行,单个割刀切割扭矩变化逐渐趋近正弦曲线波形,切割总扭矩波动幅度逐渐减小并最终趋于直线。上述认识可为判断套管切割工况及切割结果提供指导。     

外悬挂深水水下井口切割回收工艺现场应用

水深800 m以内的井,在永久弃井时必须把水下井口头系统从泥线以下约4 m切割回收,这是永久弃井作业的关键一环。在介绍坐压旋转式切割工艺及工具在现场应用中存在问题的基础上,以MOST配套螺杆马达的动力切割回收工具为例,分析了外悬挂深水水下井口头系统切割回收工具的优点。同时以南海某口井为例,对外悬挂深水水下井口头系统切割回收工具进行了现场应用。现场应用结果表明:外悬挂深水水下井口头系统切割回收工艺技术解决了坐压旋转式切割工艺及工具的诸多问题,保证了切割回收工艺技术的安全性和有效性。所得结论可为我国深水套管切割技术的进一步发展提供参考。     

一趟式套管切割回收技术在海洋半潜式平台中的应用

弃井工艺作为勘探、老井套管回收等施工作业中最关键的一道工序,广泛应用于石油工业中,特别是对于日费高昂的海洋石油钻完井,如何通过选取合适的钻具组合,满足一趟完成套管切割套管回收水下井口头,达到降低勘探成本的目的,具有十分重要的意义.     

水力切割双层套管一次作业式技术在海洋弃井中的应用

随着海洋石油事业的不断发展,越来越多的老龄油气井失去了继续生产的价值,需要采取永久性弃井措施,防止油气泄漏造成环境污染。辽东湾某平台整体弃井项目中创新研究并使用了一次作业式双层套管水力切割技术,大大缩短弃井工期,达到降本增效的目的。     

海上高风险井弃置降本增效关键技术及应用

海上高风险井弃置存在井下情况复杂、管柱腐蚀严重、环空带压等问题。以某气田为例,分析了各层套管带压原因,建立了安全高效的压井起管柱作业流程。通过切割效率及切割效果对比分析,优选了腐蚀管柱高效切割技术、多层套管整体切割技术,形成了底部生产管柱高效封堵技术。研究了基于经济性的弃井机具优选原则,形成了海上高风险井安全高效弃置关键技术。实践证明,该技术体系效果好、成本低,在目标气田的弃置中取得良好效果,平均单井节约作业工期5～10 d。为国内海上高风险油气井高效低成本弃置作业提供借鉴。     

鲁迈拉油田R222井的弃井作业

鲁迈拉油田R222井套管腐蚀严重,层间封隔失效,环空发生窜流,含硫水穿过套管壁的腐蚀孔洞泄漏到地面,造成了环境污染,带来了极大的安全隐患。对此,通过现状分析及安全评价,制订了有关弃井施工方案,并针对实际施工中大量含硫流体窜出地面的异常情况,利用噪声和温度测井等技术全面分析了风险,将方案调整为分段射孔后打多个平衡水泥塞封井,最终实现了安全弃井。由现场施工使用的配套技术及措施符合弃井施工实际情况,有效地控制了现场施工时引起的有关安全作业风险。R222井的弃井施工案例为油田弃井作业积累了安全、可行的技术方法和经验,为此类井的治理提供了参考和借鉴作用。     

套管找漏与补接工艺技术

岔39-307x井下入油层套管后,固井并进行了测声幅作业。对油层套管进行管柱试压时,发现套管无法稳压,通过下入试压管柱找出套管漏点,套管切割及取换套,试压合格交井。通过对该井找漏的方法与过程分析,提出了对于套管漏失井在施工中应注意的事项,对今后施工具有一定的现实指导意义。     

落江井弃井作业平台设计及封井技术

X28—8井是扶余油田的一口长期隐患井,落入松花江中长达二十多年。由于落江前采用的是封隔器临时封井方式,随着时间的延长很可能出现封隔器失效、套管腐蚀和套外返油事故,一旦原油外溢将对沿江水域造成严重污染;套管头在江底裸露易被行船撞坏,因此存在重大安全环保隐患。通过对此类落入江、湖中的遗留隐患老井立项开展安全治理作业方案优化研究,提出了冬季冰上作业施工方案,从废弃井作业的平台建立、场地准备、封井施工等方面进行了系统设计和安全评价,确保对此类井实施水久废弃处理达到有效封堵。X28-8井现场顺利施工结果表明,设计及配套技术符合水下弃井作业实际,有效控制作业过程中安全环保风险,对此类其它井治理具有较高的借鉴意义。