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文檔簡介
井下事故解決技術(shù)
油水井在生產(chǎn)或作業(yè)過程中,由于操作不妥或某種因素導致的井下管柱被卡或僅能在很短的一段范圍內(nèi)活動或轉(zhuǎn)動,按正常方式不能上提的一種井下事故稱為卡鉆。由于卡鉆事故會使油水井的生產(chǎn)不能正常進行,嚴重時導致油水井報廢,給油田的生產(chǎn)導致重大的損失。因而如何防止和及時妥善解決卡鉆事故,對維護油田生產(chǎn)和提高作業(yè)水平是非常重要的。
第一節(jié)解卡作業(yè)技術(shù)
井下作業(yè)卡鉆事故按其形成的因素可分為以下幾種類型:
1、油水井生產(chǎn)過程中導致的油管或井下工具被卡,如砂卡、蠟卡、套管變形卡等。
2、井下作業(yè)措施或工具選擇不妥導致的卡鉆、如落物卡、水泥(凝固)卡等。
3、封隔器不能正常解封導致的卡鉆。
一、卡鉆事故的因素與防止
(一)砂卡的因素及防止
1、導致砂卡的因素
1)油井生產(chǎn)過程中,地層砂隨著油流進入套管,逐漸沉積使砂面上升,埋住封隔器或一部分油管。
2)在注水過程中由于壓力不平穩(wěn),或停注過程中的“倒流”現(xiàn)象,使砂子進入套管,導致砂卡。
3)沖砂時泵的排量局限性,使液體上返速度局限性以將砂子帶到地面上來,以及倒罐或接單根時,砂子下沉導致砂卡。
4)壓裂時含砂比過大,排量達不到設(shè)計規(guī)定,壓裂后放壓過猛,沖砂不徹底及壓裂過程中設(shè)備故障等,均能導致砂卡。
5)施工管柱管串結(jié)構(gòu)不合理,導致沉砂卡鉆。
6)其它因素,如填砂,注水井排液降壓時排液速度不妥等,也能導致砂卡。
2、砂卡的防止
從導致砂卡的因素來看,要避免砂卡的產(chǎn)生,需采用以下防止措施:
1)對出砂較嚴重的生產(chǎn)井,要盡早采用防砂措施,或及時進行沖砂解決,防止砂卡。
2)沖砂時泵的排量要達成規(guī)定參數(shù),以保持砂可以被帶出地面,并且沖洗要徹底。倒罐或接單根時動作要快,防止砂子下沉導致砂卡。
3)壓裂施工作業(yè)中,要嚴格按照施工規(guī)定進行,避免含砂比過大、排量過小及壓裂后放壓過猛等。
4)注水井排液降壓時要注意控制,防止排液降壓過猛。
5)填砂時要準確計量填入的砂量,注意泵排量,不能將砂攜帶到油套管環(huán)空,沉砂時要活動管柱且要洗出井筒沉砂。
6)入井管串結(jié)構(gòu)要科學合理,入井前要仔細檢查,不留事故隱患。
(二)、水泥卡鉆的因素及防止
1、水泥卡鉆的因素
1)注水泥塞后,沒有及時上提管柱至預定水泥塞面以上進行反洗井或洗井不徹底,致使油管與套管環(huán)空多余水泥漿凝固而卡鉆。
2)擠水泥時沒有檢查上部套管的完好限度,使水泥漿上返至套管破損位置,導致卡鉆。
3)擠注水泥時間過長或添加劑用量不準確,使水泥漿在施工過程中凝固。
4)井下溫度高,對水泥漿沒作室內(nèi)實驗且又未加解決劑,或井下碰到高壓鹽水層,使水泥漿性能變壞,導致水泥漿初期凝固。
5)擠、注水泥漿時,由于計算錯誤或發(fā)生設(shè)備及別的故障導致管柱或封隔器被水泥漿凝固在井中。
2、防止水泥卡鉆的措施
1)注水泥漿后要及時、準確上提管柱至設(shè)計水泥塞面以上,保證洗井干凈。
2)擠水泥前,一定要檢查上部套管是否完好。
3)擠、注水泥時要保證水泥漿在稠化時間的70%內(nèi)完畢,水泥添加劑的用量要適當。水泥漿量和頂替量計算要準確。
4)井下溫度較高,或也許碰到高壓鹽水層時,一定要保證注水泥過程中不發(fā)生其它事故,萬一發(fā)生其它事故,要立即將水泥漿推出井筒或洗出水泥漿,以上措施不能執(zhí)行時,盡快上提管柱,防止管柱被固住。
5)保證擠、注水泥漿過程,設(shè)備性能良好且運轉(zhuǎn)正常。
(三)落物卡鉆的因素及防止
導致落物卡鉆的因素多數(shù)是由于責任心不強,從井口掉下小的物體,如鉗牙、卡瓦、井口螺絲、撬扛、搬手等,將井內(nèi)管柱及井下結(jié)構(gòu)卡住。
防止落物卡鉆最重要的是加強工作人員的責任心,嚴格執(zhí)行操作規(guī)程,起下油管或鉆桿時所用工具、部件要具體檢查,并做好記錄。對有損壞的工具要及時修復或更換,井口要裝防掉板。油管起完后,關(guān)閉防噴器或坐上井口。
(四)套損卡鉆的因素及防止
1、套損卡鉆的因素
1)因地質(zhì)因素及生產(chǎn)過程導致套管損壞的因素很多,由于套損導致井下管柱被卡
2)由于工作不細,對井下情況掌握不準,誤將工具下過套管破損處,導致卡鉆。
3)技術(shù)措施不恰當,均會因套管損壞而卡鉆。如注水井排液降壓時,由于放壓過猛,也許會使套管錯斷。
2、套損卡鉆的防止
1)測井或作業(yè)前,要用通井規(guī)通井。
2)起下鉆時,如有卡鉆或遇阻現(xiàn)象,要下鉛模打印探明情況,必要時,對可疑點進行側(cè)面打印。
3)如套管有損壞,必須將其修好后,方可再進行其它作業(yè)。
二、卡鉆事故的解決方法
一旦發(fā)生卡鉆事故,切不可盲目操作,以免導致更加嚴重的井下事故。針對卡鉆應(yīng)認真分析研究,擬定卡鉆事故的因素、遇卡位置及類型,及時妥善解決。擬定卡點位置即測卡對解卡是十分重要的一項工作,卡鉆位置擬定后,便為解決卡鉆事故提供了依據(jù)。
(一)測卡
在現(xiàn)場,對于被卡管柱要測出或計算出卡點,才干盡快的解決卡鉆事故。
1、卡點的計算
測卡時上提鉆具,使其上提力比卡鉆前的懸重增長,記下這時的拉力P1,并且在方鉆桿沿轉(zhuǎn)盤平面作記號L1。然后再用較大的力上提(一般增大100~200kN)同樣記下拉力P2,方鉆桿上的記號L2。兩次上提力量的平均值,兩次上提時在方鉆桿上的記號(L1、、L2)之間的距離就是鉆桿的平均伸長量λ。
為了準確計算,可用不同大小的拉力多提幾次,量出幾個伸長量,然后取拉力和伸長量的平均值進行計算,卡點位置H的計算見公式8-1
H=EFλ/10P8-1
式中:H――卡點深度,m;
E――鋼材彈性系數(shù),2.1×107N/cm2;
P――上提拉力平均值,N;
F――被卡鉆柱截面積,cm2;
λ――平均伸長,cm。
2、測卡儀測卡。
測卡儀見圖8-1所示,重要由以下部件組成:
圖8-1測卡儀
1)電纜頭。電纜頭是連接電纜和磁定位儀的部件,中間有導線與儀器連接形成一閉合電路。
2)磁性定位器。與測卡儀配套使用,接在電纜頭的下面。
3)加重桿。測卡儀的加重桿是空心的,中間有導線,可與儀器接通電路。每根加重桿長2m,質(zhì)量約16kg。測卡時通常接1根,最多不超過5根。
4)滑動接頭。內(nèi)腔有呈雙層螺旋彈簧的導線,內(nèi)層導線接殼體,外層導線接芯子,將滑動接頭與磁定位及傳感器連接后即接通電路。
5)震蕩器。該電器組件接在滑動接頭下部,中間有導線連通。當傳感器線圈電口磁感量發(fā)生變化時,震蕩器頻率也發(fā)生變化。
6)彈簧錨。測卡儀有上、下兩個彈簧錨,其距離是1.32m。每個彈簧錨是由4組彈簧沿圓周均勻分布,每組有兩片彈簧,且用螺釘固定在定位器上。用螺旋壓簧來調(diào)節(jié)彈簧的外徑,并用中心桿上的定位套與定位環(huán)來固定彈簧的外徑尺寸,中心桿內(nèi)有導線。
7)傳感器。傳感器接在兩個彈簧扶正器之間,當鉆柱受拉或受扭時,傳感器電阻值變化。
8)底部短節(jié)。接在彈簧支撐體下面。
9)爆炸接頭。爆炸接頭接在測卡儀的最下部,其下面是爆炸桿,爆炸桿上有導爆索,找準卡點后,通400V高壓,低電流引爆爆炸松扣,解卡。
3、測卡儀的技術(shù)參數(shù)見表8—1。
表8-1測卡儀與爆炸松扣裝置重要技術(shù)參數(shù)
外徑,mm可測范圍,mm精度可用井溫可耐壓力可測井深
50~114(2″~4″)油管73~168(2″~6″)鉆桿0.01mm/1.5m150℃45MPa3500m
166~203(3″~9″)鉆鋌114~245(4″~9″)套管
測卡儀的工作原理是:當管柱在其彈性極限范圍內(nèi)受拉或受扭時,應(yīng)變與受力或力矩成一定的線性關(guān)系。被卡管柱在卡點以上的部分受力時,應(yīng)變符合上述關(guān)系,而卡點以下部分,由于力(或力矩)傳不到而無應(yīng)變,因此,卡點位于無應(yīng)變到有應(yīng)變的顯著變化部位。測卡儀能精確的測出2.54×10-3mm的應(yīng)變值,二次儀表能準確地接受、放大且明顯地顯示在儀表盤上,從而測出卡點。
4、測卡儀的使用方法及注意事項。
1)使用方法
(1)調(diào)試地面儀表。先將調(diào)試裝置與地面儀表連接好,再根據(jù)被卡管柱的規(guī)范,將調(diào)試裝置上的拉伸應(yīng)變表調(diào)到適當?shù)淖x數(shù)后(應(yīng)超過預施加給被卡管柱的最大提高力所產(chǎn)生的伸長應(yīng)變),把地面儀表的讀數(shù)調(diào)到100,然后把指針拔轉(zhuǎn)歸零。同法調(diào)試地面儀的扭矩。這樣才干保證測卡時即不損傷被卡管柱,又能準確測出對的的數(shù)據(jù)。
(2)測卡操作。先用試提管柱等到方法估計被卡管柱卡點的大體位置,進而擬定卡點以上管柱質(zhì)量,并根據(jù)管柱的類型,規(guī)范擬定上提管柱的附加力。將測卡儀下到預計卡點以上某一位置,然后自上而下逐點分別測拉伸與扭矩應(yīng)變,一般測5~7點即可找到卡點,測試時先測拉伸應(yīng)變,再測扭轉(zhuǎn)應(yīng)變。
測拉伸應(yīng)變,先松電纜使測卡儀滑動接頭收縮一半,此時儀器處在自由狀態(tài)。將表盤讀數(shù)調(diào)整歸零,再用擬定的上提管柱拉力提管柱,觀測儀表讀數(shù),并作好記錄。
測扭轉(zhuǎn)應(yīng)變,根據(jù)管柱的規(guī)范擬定應(yīng)施加于被卡管柱旋轉(zhuǎn)圈數(shù)(經(jīng)驗數(shù)據(jù)是300m的自由管柱轉(zhuǎn)四分之三圈,一般管徑大、壁厚的轉(zhuǎn)的圈數(shù)少些)。先松電纜,使測卡儀處在自由狀態(tài),然后將地面儀器調(diào)整歸零,再按已擬定的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)緩慢平衡地轉(zhuǎn)動管柱,觀測每轉(zhuǎn)一圈時地面儀表讀數(shù)的變化,直至轉(zhuǎn)完,記下讀數(shù)值。然后控制管柱緩慢退回(倒轉(zhuǎn)),觀測儀表讀數(shù)的變化,以了解井中情況,這樣逐點測試,直到找準卡點為止。
2)注意事項
(1)測卡儀器應(yīng)能順利下入被測管柱內(nèi)。
(2)測卡儀的彈簧外徑必須合適,以保證儀器正常工作。
(3)所用加重桿的重量要適當,規(guī)定既能保證儀器順利起下,雙能保證儀器處在自由狀態(tài),以利于順利測試。
(二)爆炸松扣、倒扣
爆炸松扣過程所選擇的炸藥、導火索、藥量必須適當,藥量過大會損壞甚至炸裂鉆具,過小松不開扣,用藥量根據(jù)實踐而定,有關(guān)爆炸松扣裝置的重要技術(shù)參數(shù)見表8—1。
1、爆炸松扣的操作
1)測卡后,先將管柱上緊,達成上扣力距。將測卡儀的爆炸桿對正卡點以上管柱的第一個接箍處。
2)按330m轉(zhuǎn)動四分之三圈的經(jīng)驗數(shù)據(jù)反向旋轉(zhuǎn)管柱(大直徑的鉆桿或套管,一般第320m轉(zhuǎn)一半圈;卡點距地面較近時,轉(zhuǎn)的圈數(shù)適當減少)。
3)用高電壓(440V),低電流(1.5A)的直流電源啟爆,松扣解卡。
4)爆炸松扣成功的典型顯示:從儀器上看出斷路、扭矩表讀值下降、井口鉆具及卡瓦震動,點火后,立即上提測卡儀約30m,靜止5~10min后,再起儀器,防止儀器、加重桿外殼快速冷卻淬火折斷,卡住甚至切斷儀器。先慢速活動上提,待摩阻正常后,再逐漸提高速度。
2、倒扣
找出卡點準確位置,進行倒扣作業(yè),假如落魚頂部被砂所埋,應(yīng)先進行沖砂作業(yè),將沉砂清除之后,再進行倒扣。常用倒扣工具有反扣鉆桿配合相應(yīng)的反扣打撈工具如公母錐、打撈矛、安全接頭等)。
(三)切割
對于被卡的管類落物或上部套管破損需要修套,用其它方法難于解決時,常采用切割的方法解決,所使用的切割工具有機械式、聚能式和化學噴射式等。
1、聚能切割和化學噴射切割
當井內(nèi)管柱被卡,采用爆炸松扣失效或無法使用機械式切割時,可采用聚能切割或化學噴射切割的方法。
1)聚能切割。取能割刀下入需切割管柱處是當火藥引爆后,在高溫、高壓作用下,高壓氣流噴出,將管子割斷。其結(jié)構(gòu)是由聚能器和定位器組成,其上為加重桿,采用直徑8mm單芯電纜。使用此割刀,切割的油管口外徑比原外徑大2mm,當油管質(zhì)量不好時,盡量不采用此方法。
2)化學噴射切割。其原理是燃燒室內(nèi)裝有固體燃料,當引燃后,其高壓氣體推動活塞使三個爪向外擴張,并與管壁接觸,起扶正固定作用,高壓氣體推動活塞的同時,氣體經(jīng)活塞中孔眼推動惰性氣室內(nèi)的氟氣,使氟氣下行將墊片壓破,氟氣與液氫室內(nèi)的液氫化合,形成壓力為7MPa,溫度為815℃的高溫、高壓氣體,將紫銅墊擊穿,再通過聚能室向小孔噴出將管柱割斷。
化學噴射割刀下置需切割處,運用在高溫高壓下噴出的氫氟酸液體進行切割。其結(jié)構(gòu)是由繩帽、磁定位器、加重桿、燃燒室、活塞、卡瓦機構(gòu)、惰性氣體室、液氫室及噴射頭組成,此割刀器切割的管柱口整齊光滑,割口外徑較原管外徑大1.6mm,對下一步打撈作業(yè)影響很小。
2、機械切割
1)機械內(nèi)割刀。機械內(nèi)割刀是從管子內(nèi)孔部位進行井下切割的切割工具,它可以在落魚管柱內(nèi)或卡點以上進行切割。其優(yōu)點是可以在井下任意更換切割位置,并具有自由脫卡優(yōu)點,操作方便可靠。技術(shù)參數(shù)見表8-2。
切割原理是當鉆具正轉(zhuǎn)后,滑塊牙單向鋸齒形螺紋推扶正殼體與心軸相對運動,使卡瓦沿錐體上行,外徑增大與被割管子內(nèi)壁咬合將割刀與刀枕斜面相接觸,將刀片向外推出與被割管子相接觸,依靠主彈簧施以進刀壓力,假如轉(zhuǎn)動鉆具,刀片即可在此位置完畢切割任務(wù)。
鉆具配合:
①魚頂在井口時,內(nèi)割刀+下?lián)羝鳎@桿。
②魚頂在井下時,內(nèi)割刀+下?lián)羝鳎@桿+打撈矛+扶正器+鉆桿。
推薦技術(shù)參數(shù):鉆壓:5kN、轉(zhuǎn)速:20~40r/min、排量:符合割刀設(shè)計排量。
表8-2機械式內(nèi)割刀技術(shù)規(guī)范
規(guī)格型號JNGD73JNGD89JNGD101JNGD140JNGD168
外形尺寸,mmφ55×584φ83×600φ90×784φ101×956φ138×1208
接頭螺紋代號(11/2in)平式油管扣(11/2in)平式油管扣NC26NC26,NC31NC31,3301
使用規(guī)范及性能參數(shù)切割范圍mm62~5770~7897~105107~115158~137
坐卡范圍mm65~54.581~67108~92118~104158~137
切割轉(zhuǎn)數(shù)mm50~4030~2023~1020~1020~10
進給量mm1.2~2.01.5~3.01.5~3.01.5~3.01.5~3.0
鉆壓KN34557
更換件后擴大的切割范圍mm(in)101(31/2″)
油管114(41/2″)
套管139、146(51/2″53/4″)
套管177.8(7″)
套管
2)機械式外割刀。機械式外割刀是一種從套管、油管或鉆桿外部切斷管柱的專用工具。它重要由上接頭、卡爪裝置、止推環(huán)、承載環(huán)、隔套、彈簧罩、主彈簧、進給套、剪銷、刀片、軸銷、絲堵、筒體、引鞋等組成。
機械式外割刀是用卡爪裝置固定割刀來實現(xiàn)定位切割的。它依靠引鞋引入落魚之后,上提鉆具使其達成設(shè)計切割位置,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤,推出割刀將落魚割斷。為防止外割刀套入魚頂之后碰斷刀片,設(shè)計了扶正彈簧,改善了“承轉(zhuǎn)軸承”,增長了卡簧定位的安全性。鉆具配合:外割刀+套銑管+鉆桿。
推薦技術(shù)參數(shù):鉆壓:保持提斷剪切銷釘后的上提負荷、轉(zhuǎn)速:20~40r/min、排量:符合割刀設(shè)計排量。
3)水力式外割刀
水力式外割刀由筒體、進給機構(gòu)、切割機構(gòu)、限位機構(gòu)等四部分組成。
水力式外割刀是靠液體的壓差推動活塞?;钊乱茣r進刀套剪斷銷釘,繼續(xù)下移就推動刀片繞刀銷軸向內(nèi)轉(zhuǎn)動。此時轉(zhuǎn)動工具管柱,刀片就切入管壁,實現(xiàn)切割運動。在切割過程中,液流產(chǎn)生的壓差應(yīng)隨活塞、進刀套的下移而逐漸均勻增長,由此實現(xiàn)連續(xù)進刀,直止切斷管柱。
(四)解卡
1、砂卡的解除方法
凡是由于地層砂或壓裂沉砂導致的卡管柱或工具事故,統(tǒng)稱為砂卡事故,簡稱為砂卡。砂卡的特性一般為管柱用正常懸重提不動、放不下、轉(zhuǎn)不動且不能建立循環(huán)。
1)反復活動管柱解卡。當井下管柱或工具遇卡時間不長,或遇卡不很嚴重時,應(yīng)分析遇卡因素,根據(jù)井架及設(shè)備允許負荷條件,對管柱進行大力提拉活動卡具,或快速下放沖擊,使卡點脫開(井底有口袋才行)。采用此方法一定要注意管柱負荷、井架及設(shè)備能力,不能盲目亂干。并且施工前,應(yīng)全面檢查井架、設(shè)備、繃繩、滑輪等到各部分的安全情況等,將各部分不安全因素排除之后,方可進行施工。這對于一般輕度砂卡、鹽卡、蠟卡等,可以解卡。
2)憋壓恢復循環(huán)法解卡。發(fā)現(xiàn)砂卡后,應(yīng)爭取時間開泵循環(huán),如無循環(huán)通道,可用憋壓的方法,如能憋開,則卡鉆即可解除。同時上下活動管柱。憋壓時應(yīng)注意安全,管線連接部分的絲扣、由壬應(yīng)上緊,操作人員在安全地帶,以防管柱斷脫傷人。
3)誘噴法解卡。本地層壓力較高時,可采用靠地層壓力誘噴,使部分砂子隨油流帶到地面而解卡。運用此法時,防噴器必須靈活,以防導致井噴時刻事故。
4)懸吊解卡。當判明井下卡鉆因素是膠皮膨脹、膠皮塊卡鉆情況時,可以運用膠皮受力后的蠕變性能,在井口給管柱一合適拉力,使膠皮卡點處受拉,在較長時間內(nèi)產(chǎn)生蠕變,而逐步解卡。在這種施工中,應(yīng)經(jīng)常觀測指重表的變化,如懸重緩慢下降,則說明膠皮正在蠕變,應(yīng)繼續(xù)補充拉力,迫使蠕動繼續(xù),直至解卡。在觀測指重表變化時要記錄真實變化數(shù)值,必須排除指重表等到因漏失而產(chǎn)生的假象,為了消除假象,可以在井口作出方入標志,如指重表指針下降,方入有所減少,則說明蠕動在進行,可繼續(xù)提高拉力,反之兩者不能統(tǒng)一,則說明是指重表管線漏失下降的假象,應(yīng)具體分析的,方可進行施工作業(yè)。
5)沖管解卡。沖管解卡是運用小直徑的沖管在油管內(nèi)進行循環(huán)沖洗,以解除砂堵。最下面的沖管要有切口,用于搗松砂堵和防止憋泵。沖管直徑的選擇與油管直徑有關(guān)?!?2mm(2″)油管內(nèi)用∮40mm(1″)或35mm(1″)沖管,設(shè)計沖管時,必須考慮沖管直徑與油管內(nèi)徑的配合及沖管自身的拉力強度。在淺井內(nèi),可下入同一直徑的沖管,而在深井,根據(jù)計算,選擇復合沖管程序,如∮62mm(2″)油管內(nèi)可選用∮25、∮35及∮40mm的沖管組合成多級沖管來進行沖砂,或同一直徑上部用拉力大的高強度沖管,以保證沖砂沖管不斷。當管下至距砂面5~10m處時,即開泵沖洗,排量一般為12~15m3/h,沖管沖出油管鞋4~5m后停止加深,應(yīng)做長時間的沖洗,使油管外圍的砂堵慢慢掉下來而被沖出地面。這樣,可避免沖管加深后砂子忽然垮下來而卡住或擠斷沖管。
6)震擊解卡。在卡點附近導致一定頻率的震擊,有助于被卡管柱和工具的解卡。常用的震擊器類工具有上擊器、下?lián)羝?、加速器等,上擊器接在安全接頭下面,是采用液壓工作原理實現(xiàn)上擊的,其工作原理為錐形活塞結(jié)構(gòu),它是由錐體、旁通體、密封體和密封體油封四種零件組成。錐體可在旁通的臺肩和密封體上端之間游動。震擊時,先下放鉆柱,使上擊器心軸向下移動,此時錐體的下端面與密封體的上端由于液壓油的作用而分開,上下油腔的組通道啟開,油流暢通,上擊器處在回位(關(guān)閉)狀態(tài),心軸繼續(xù)向下移動,直到心軸的臺肩碰到密封體的上端為止,上擊器完全關(guān)閉。下?lián)羝髋c上擊器相反,產(chǎn)生下?lián)舻淖饔?。下?lián)羝鹘釉阢@具之下部,安全接頭之上。下?lián)羝魍ǔJ窃诮鉀Q鍵槽卡鉆或上提遇阻卡時使用,效果較好。使用下?lián)羝鲿r,先上提鉆桿,使下?lián)羝鞯臍んw也向下移動,再忽然把它們下放,使下?lián)羝鞯臍んw到下面的接頭,產(chǎn)生一種震擊力量,把受卡部分震松。
(1)上擊器
上擊器操作開始時,應(yīng)先小范圍活動鉆具,以檢查震擊器工作情況,操作步聚為:
①下放鉆具到指重表讀數(shù)小于正常下放懸重100kN左右,使上擊器關(guān)閉。震擊器關(guān)閉過程,可在指重表上顯示同來,指針會出現(xiàn)一段靜止或回擺,說明上擊器已經(jīng)閉合。
②上提鉆具,一般比正常上提鉆具的懸重多提200~300kN,剎住剎把,觀測上擊器震擊瞬間,指重表指針擺動,鉆臺上可感到震動。
③擬定上擊器能正常工作后,反復以上兩步動作,使震器反復震擊。并且根據(jù)井下情況以及產(chǎn)生更大的震擊力,直到解除事故,在需要長時間性震擊時,應(yīng)當每連續(xù)震擊半小時,停止震擊10min,以使震擊器中液壓油冷卻。
震擊器震擊效果,在操作方面,除與上提速度有關(guān)外,重要是由上提拉力決定的,上提拉力雖受多方面因素的影響,但在定向井中重要考慮上提,下放鉆具存在的摩擦阻力,上提震擊和下放關(guān)閉時應(yīng)去掉這部分阻力,對的的擬定提放載荷。
(2)下?lián)羝?/p>
下?lián)羝鞯牟僮骺砂聪铝胁骄圻M行:
①在一般情況下,下?lián)羝髟谶M中下總是處在“打開“的位置,需要下?lián)魰r,司鉆下放鉆具,除去摩擦阻力外,壓在下?lián)羝魃系你@壓要大于事先調(diào)節(jié)的震擊噸位,然后剎住把,觀測下?lián)羝鞴ぷ?,下?lián)羝髡饟羲查g,指重表的指針擺動,井口可感受到震動。
②需要再次下?lián)魰r,一方面要使下?lián)羝髦匦麓蜷_,即上提鉆具,直到指重表上所顯示的懸重證明下?lián)羝饕汛蜷_,下?lián)羝髦苯勇?lián)接在下部組合的頂部,通過過渡接頭,與加重桿相連。在大直徑井眼中的塔式鉆具中,震擊器上部有時也加有幾根小于震擊器外徑的鉆鋌。
從規(guī)定上講,正常鉆進的鉆具中,隨鉆震擊器所安裝的位置,應(yīng)在鉆具的中和點以上,使震擊器處在拉伸狀態(tài),保持隨鉆震擊器在正常鉆進時處在打開的位置。但在定向井中,加有相稱數(shù)量的加重鉆桿代替部分鉆鋌,一般是把隨鉆震擊器直接加在加重桿以下,防止震擊器以上鉆具遇卡,出現(xiàn)雖有震擊器而無法工作的情況,在打撈鉆具中,考慮震擊器位置,應(yīng)注意兩個方面,一是震擊器要盡量靠近魚頂,二是震擊器上部應(yīng)有足夠質(zhì)量的鉆鋌。
SYJ-1型液體加速重要由心軸—活塞總成和油缸套組成,心軸—活塞總成重要由心軸、限位機構(gòu)組成,用于傳遞正反扭矩。限位機構(gòu)由可調(diào)節(jié)的限位機構(gòu)由可調(diào)節(jié)的限位螺母、鎖緊螺母等到組成,可調(diào)節(jié)工具的工作行程,以滿足不同井況、上擊器不同性能對工具的規(guī)定,并對工具起到安全保護作用?;钊偝刹捎媒M合式密封結(jié)構(gòu),以承受式具工作時的高壓,形成可靠的密封。油缸套結(jié)構(gòu)重要由上缸套、限位缸筒、下缸套和下接頭等組成,它與心軸—活塞總成結(jié)構(gòu)形成一個可耐高壓的密閉液缸,里面充滿可壓縮的液體。SYJ-1型液體加速器實質(zhì)上是一個液壓彈簧,當上部鉆柱受拉而產(chǎn)生彈性應(yīng)變時,其心軸—活塞總成也在拉力作用下相對缸套自下而上運動。使液缸內(nèi)的液體受壓縮而儲存了能量,當油壓上擊器完畢延時,進入自由沖程,消除鉆柱應(yīng)變現(xiàn)象時,加速器所積蓄的能量也隨之忽然釋放出來,同鉆柱積蓄的彈性變形能一起轉(zhuǎn)化為油壓上擊器撞擊頭向上的沖擊動量,而加速了鉆柱和油壓上擊器向上運動的速度,使被卡管柱受到向上的強烈撞擊。此時,加速器完畢一個工作過程,并已復位。
2、水泥卡鉆解除方法
水泥卡鉆的解決可分為兩種情況:一種是可以開泵循環(huán)的;另一種是開不了泵無法循環(huán)的。對可開泵循環(huán)的,可用濃度為15%的鹽酸進行循環(huán),破壞水泥環(huán)進行解卡。對開不了泵無法循環(huán)時,則采用如下辦法解卡。
1)倒扣套銑法:先將油管倒至被卡的水泥面,用套銑筒銑去油、套管環(huán)形空間的水泥環(huán),用套一根,倒一根的辦法,將被卡管柱起出。
2)噴鉆法:若油管偏靠套管壁又被卡住時,用套銑筒套銑就有困難,可采用噴鉆法以達成解卡的目的。噴射器采用兩根∮19mm的無縫鋼管,其長度稍長或等于被卡油管長,下部各接一朝下的噴嘴,兩根管子用電焊并排連接(避免落入魚腔內(nèi))。下鉆時,距魚頂3~5m處應(yīng)放慢速度。碰到魚頂應(yīng)上提轉(zhuǎn)動從環(huán)形空間放入,探明水泥面后上提1m開泵循環(huán),正常后加砂噴鉆,再套銑倒扣撈出落物。該方法不適應(yīng)φ140mm套管內(nèi)水泥卡鉆。
3)磨銑法:當套管內(nèi)徑小或被卡管柱直徑同樣小時,可用磨鞋將被卡管柱連同水泥環(huán)磨掉。施工時,一方面將水泥環(huán)以上管柱采用松扣、切割等方法起出,然后用平底磨鞋或凹底磨鞋磨去管柱和水泥環(huán)。
磨銑時磨鞋上部應(yīng)接扶正器。磨銑一段時間后,可用磁鐵打撈器或反循環(huán)籃撈凈碎鐵屑然后再繼續(xù)磨銑。
3、解除落物卡鉆
落物卡鉆因素多數(shù)是由于施工中責任心不強,或者工具構(gòu)件質(zhì)量低劣所導致的。如鉗牙、卡瓦牙、螺絲、橇杠、搬手及其它小件工具等落井,將井下工具(如封隔器、套銑筒等)卡住,導致落物卡鉆事故。
解決落物卡鉆,切忌大力上提,以防卡死。一般解決方法有兩種:若被卡管柱可轉(zhuǎn)動,可以輕提慢轉(zhuǎn)管柱,有也許擠碎或者拔落落物,使井下管柱解卡;若輕提慢轉(zhuǎn)解決不了,或者管柱轉(zhuǎn)不動,可用壁鉤拔正撈出落物以達成解卡的目的。
4、解除套損卡鉆
1)套損卡鉆的因素:
(1)對井下情況掌握不準,誤將工具下過套管破損處,導致卡鉆。
(2)在采用增產(chǎn)措施或井下作業(yè)等施工過程中,套管損壞,卡住井下工具。
(3)構(gòu)造運動、泥頁巖蠕變、井壁坍塌等到方面的因素導致套管損壞,致使井下工具被卡。
(4)對規(guī)章制度執(zhí)行不嚴,技術(shù)措施不妥均會導致套管損壞而卡鉆。
2)套損卡鉆的解決:
套損卡鉆通常分為變形卡、破裂卡、錯斷卡。不管解決品那種形式的卡鉆,都要將卡點以上的管柱取出,修好了套管,卡鉆也就解除了。
5、解除通井規(guī)卡
1)具體計算通井規(guī)遇卡的準確位置。
2)羅列通井規(guī)遇卡的因素,并用排列剔除的方法找出一至兩個遇卡的重要因素。
3)針對因素制定解卡方案。
4)檢查井架繃繩、天車,游動系統(tǒng),要符合標準。
5)通井規(guī)因套管變形遇卡后可用上提下放方法解除。
6)通井規(guī)如因結(jié)垢遇卡時,可根據(jù)垢型選用酸液浸泡,然后上提、下放活動解卡。
7)通井規(guī)在油層上部遇卡時,可用水泥車從油管內(nèi)打入液體,進行蹩壓,同時進行上提和下放的方法進行解卡(蹩壓壓力不得超過油層破裂壓力或套管抗內(nèi)壓力的70%)。
6、解除封隔器卡
1)水力壓差式封隔器卡
(1)水力壓差式封隔器遇卡因素:
①受壓后膠皮筒破裂破損。
②受壓后膠皮接頭處膠皮翻脹遇卡。
③套管受壓變形遇卡。
④膠皮工作后不能收縮。
⑤膠皮在井下時間過長被垢及雜物卡死而遇卡。
⑥井下油套環(huán)空掉入小件落物遇卡。
(2)解卡方法:
①解除膠皮翻裂導致遇卡可采用上下活動的方法進行解卡。
②解除膠皮受壓工作后收縮不完全導致的遇卡時,可采用加深下放方法解卡。
③封隔器周邊遇卡解除時可用建立循環(huán)、除垢浸泡方法解除遇卡。
④解除落物遇卡時可用上提下放的辦法,盡量能使落物排列好位置,慢慢起出,如卡死時可用倒扣打撈解卡。
⑤套管破損遇卡的解決方法可采用套銑修套,倒扣的方法來解除遇卡。
2)軌道式封隔器卡
(1)軌道式封隔器遇卡因素:
①軌道式封隔器座在射孔段。
②軌道式封隔器座在套管接箍。
③轉(zhuǎn)向軌道出現(xiàn)矛刺導向失靈。
④卡瓦牙片掉。
⑤卡瓦護罩斷裂。
⑥臟物積沉太多。
⑦膠皮翻破,導致卡鉆。
⑧套管破損嚴重導致卡鉆。
(2)解卡方法:
①當軌道式封隔器在套管接箍處和射孔段部位遇卡時,可采用下放,下砸的方法來解除。
②假如分析軌道式封隔器是由于卡瓦片散開,護罩斷裂導致遇卡時可采用強力上提下砸的方法相結(jié)合來解除。
③軌道式封隔器膠皮翻裂而遇卡時,其表現(xiàn)上提下放帶有很明顯的柔彈性,此時可采用加深鉆具,反復上提下放的方法解除。
④軌道式封隔器因臟物而遇卡時,可選用建立循環(huán)、用酸液劑浸泡、上提下放活動解卡的方法來進行解卡。
⑤因套管變形軌道式封隔器遇卡時可采用修套、上下活動解除方法進行解卡。
⑥因落物而卡死的軌道式封隔器采用倒扣的方法來解除。
(3)防止方法:
①座封位置選擇要避開套管接箍,射孔段。
②座封操作時要平穩(wěn),嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。
③下井前要具體檢查封隔器各部是否完好。
④建立最佳隔采、工作程序的生產(chǎn)周期。
3)封隔器的卡瓦卡鉆
(1)封隔器卡瓦卡鉆也是常見的卡鉆事故,其卡鉆因素:
①卡瓦式封隔器的卡瓦是彈簧控制收籠的。彈簧是比較容易損壞的部件,如彈簧斷,卡瓦失去控制,起封隔器時,張開的卡瓦掛在套管接箍或射孔井段上而導致卡鉆。
②有時封隔器膠皮破裂,在上提時,膠皮落到卡瓦的張開處,而使卡瓦一直處在張開的狀態(tài),卡瓦便死死地卡在套管上而得不到釋放,導致卡鉆。
(2)解卡方法:
解除封隔器卡瓦卡鉆可用上提解卡和正轉(zhuǎn)的方法。具體做法是對鉆管柱進行反復上提和下放活動,必要時可將封隔器卡瓦拉斷,然后把余下的部分打撈出來,實現(xiàn)解卡。若活動解卡無效,倒扣或切割把封隔器以上的油管起出,再下鉆桿帶公錐打撈,然后正轉(zhuǎn)鉆具上提解卡。封隔器卡瓦卡鉆,還可以用震擊震擊解卡。具體做法是把封隔器以上的油管倒出,用鉆桿下帶震擊器、加速器、安全接頭、打撈工具的組合鉆具,打撈封隔器,撈到后使用震擊器解卡。
第二節(jié)打撈作業(yè)技術(shù)
在油水井生產(chǎn)過程中,由于各種因素常引起井下落物和井下工具遇卡。各種井下落物在很大限度上影響著油井的正常生產(chǎn),嚴重時可導致油井停產(chǎn)。因此,需要針對不同類型的井下落物,采用相應(yīng)的打撈工具,打撈出井下落物,恢復油井正常生產(chǎn)。
一、打撈作業(yè)的分類
采用一定的方法或工具打撈出井下落物的作業(yè)過程稱打撈作業(yè)。打撈作業(yè)的分類。
(一)按落物種類進行劃分
根據(jù)井下落物的種類可將打撈作業(yè)提成四類:
1、管類落物打撈,如油管、鉆桿、封隔器、工具等。
2、桿類落物打撈,如(斷脫的)抽油桿、測試儀器、抽汲加重桿等。
3、繩類落物打撈,如錄井鋼絲、電纜等。
4、小件落物打撈,如鉛錘、刮蠟片、壓力計取樣器和凡爾球、牙輪等。
(二)按打撈作業(yè)的難易限度劃分
這是現(xiàn)場按照工程解決難易限度進行分類的一種方法,分為一般打撈和復雜打撈兩種。這種劃分方法便于施工準備和制定施工措施。
1、一般打撈的劃分界線是:凡掉入井內(nèi)的管類、封隔器和繩類等,沒有卡鉆遇阻等復雜情況,一般作業(yè)隊的設(shè)備及技術(shù)力量可以解除的故障,并且不需要采用轉(zhuǎn)盤倒扣、套銑、磨銑等工藝的作業(yè)。在采油、注水、修井過程中掉入井內(nèi)的鉛錘、刮蠟片、壓力計、鋼絲和鋼絲繩等,或在修井過程中沒有按操作規(guī)程辦事,導致的修井工具、管類、繩類掉入井中,或鉆具(管柱)、封隔器被卡斷落在井內(nèi),用簡樸提拉、震擊解卡可以解除的,均屬于一般打撈。
2、復雜打撈的劃分界線是:凡掉入井內(nèi)或卡在井內(nèi)的管類、封隔器和繩類等,須使用倒扣、套銑、鉆磨及爆炸措施解決才干恢復正常生產(chǎn)的作業(yè)過程。
二、常用的打撈工具
在長期的打撈實踐中,根據(jù)不同類型的井下落物,設(shè)計、制造出了許多相應(yīng)的打撈工具。
(一)管類落物打撈工具
常用來打撈管類落物的工具有:公錐、母錐、滑塊卡瓦打撈矛、接箍撈矛、可退式打撈矛、可退式打撈筒、開窗打撈筒等。
(二)桿類落物打撈工具
常用工具:有抽油桿打撈筒、組合式抽油桿打撈筒、活頁式撈筒、三球打撈器、擺動式打撈器、測試井儀器打撈筒等。
(三)繩類落物打撈工具
常用工具有:內(nèi)鉤、外鉤、內(nèi)外組合鉤、老虎嘴等。
(四)小件落物打撈工具
常用工具有:一把抓、反循環(huán)打撈籃、磁力打撈器等。
(五)輔助打撈工具
各種震擊器(上擊器、下?lián)羝?、加速器和地面下?lián)羝鞯龋踩宇^和各種井下切割工具等。
(六)倒扣工具和鉆具組合
1、常規(guī)打撈施工時常用的倒扣工具有:倒扣器、倒扣撈矛、倒扣撈筒、倒扣安全接頭、倒扣下?lián)羝鳌?/p>
2、常用的鉆具組合有兩種(自下而上):
1)倒扣撈筒(倒扣撈矛)+倒扣安全接頭+倒扣下?lián)羝鳎箍燮鳎坫@桿(油管)。
2)倒扣撈筒(倒扣撈矛)+倒扣安全接頭+反扣鉆桿。
三、井下落物打撈
(一)打撈的基本原則
打撈井下落物時要遵循以下原則:
1、打撈過程中要保證油、水井不受二次污染與破壞。
2、不損壞井身結(jié)構(gòu)(套管與水泥環(huán))。
3、解決事故過程中必須使事故越解決越簡樸,而不是越解決越復雜。
(二)鉛模打印的規(guī)定
在實行打撈作業(yè)前,一般先進行鉛模打印,通過鉛模打印過程來判斷井下事故的性質(zhì)。
1、鉛模起出后,一方面要丈量鉛模是否縮徑,如變形嚴重,則說明套管嚴重損壞或錯斷。
2、鉛模側(cè)面有擦痕,說明套管有毛刺或卷邊。如擦痕嚴重,則說明套管損壞嚴重或錯斷。
3、有規(guī)則的管類、井下工具及落物,通過打印可以直接反映落魚的形狀、在井下的狀態(tài)、魚頂好壞。
4、有規(guī)則的小件落物可直觀地在鉛模上反映出來,無規(guī)則的小件落物也可通過打印來判斷其尺寸大小,所處狀態(tài),為下一步打撈提供依據(jù)。
5、值得注意的是,在鉛模打印時,要平穩(wěn)操作,一趟管柱只能打一次印。保證打印一次成功,以保證判斷依據(jù)的準確性。
(三)管類落物打撈
管類落物涉及:油管、鉆桿、管類工具、封隔器、套銑管等。
1、打撈施工前應(yīng)考慮的幾個問題
1)了解、分析井況
(1)了解被打撈井的地質(zhì)、鉆井、采油資料,搞清井身結(jié)構(gòu),套管完好情況,井下有無初期落物等。
(2)搞清落物因素,分析落物有無變形也許及井下(工具、砂)卡、埋等情況。
(3)計算魚頂深度,判斷清楚魚頂?shù)囊?guī)范、形狀和特性。對魚頂情況不清時,要用鉛?;蚱渌ぞ呦戮矫鳎ū匾獣r應(yīng)沖洗魚頂)。
(4)制定打撈方案。
(5)繪出打撈管柱示意圖。
(6)制定出施工工序細則及打撈過程中的注意事項。
(7)打撈前檢查井架繃繩及配套設(shè)備。
(8)制定安全防卡措施,撈住落魚后,若井下遇卡仍可以脫手。
2)選擇下井工具。
根據(jù)魚頂?shù)囊?guī)范、形狀和所制定的打撈方案選擇合適的井下工具。入井工具的外徑和套管內(nèi)徑之間環(huán)空要大于或等于6mm。若受魚頂尺寸限制,兩者直徑間隙小于6mm,應(yīng)在下該工具之前,下入外徑與長度不小于該工具的通井規(guī)通井至魚頂以上1~2m。下井工具的外表面一般不準帶利刃、鑲焊硬質(zhì)合金或敷焊鎢鋼粉。若必要,其緊接工具上部須帶有大于工具外徑的接箍或扶正器(銑鞋除外)。公錐、撈矛等打撈工具在大直徑套管中打撈時,必須帶有引管和引鞋及其它扶正裝置。若在解決魚頂或打撈中需循環(huán)洗井,則選擇的工具必須帶有水眼,選用可退式打撈工具。當受條件限制選用不可退式工具時,下井管柱必須配有安全接頭。工具下井前必須進行嚴格檢查,做到規(guī)格尺寸與設(shè)計統(tǒng)一、強度可靠、螺紋完好、部件靈活。
2、打撈環(huán)節(jié)
1)下鉛模打印,以便分析井下魚頂形態(tài)、位置。
2)根據(jù)印痕分析井下情況及套管環(huán)形空間的大小,選擇合適的打撈工具。
3)按操作程序下打撈工具進行打撈。
4)撈住落物后即可活動上提。當負荷正常后,可適當加快起鉆速度。
3、打撈管柱組合
1)打撈管類落魚時,現(xiàn)場常用的打撈管柱組合如下(自上而下):鉆桿(油管)+上擊器+安全接頭+打撈工具。
2)根據(jù)選擇的打撈工具不同分別稱為:公錐打撈、母錐打撈、滑塊撈矛打撈、可退式撈矛打撈、卡瓦打撈筒打撈、開窗撈筒打撈。對于自由下落的落物可以不下上擊器,魚頂偏的落物要視情況下扶正器的引鞋。
3)打撈時,判斷是否撈上落魚的方法
(1)校對造扣方入;
(2)觀測指重表懸重變化;
(3)對比打撈前后泵壓;
(4)造扣后,上提鉆具若干米再下放,觀測鉆具深度的變化。一般撈上落魚后放不到本來的深度。
(四)桿類落物打撈
抽油桿斷脫有兩種情況;一種是斷脫在油管內(nèi);另一種是斷脫在套管內(nèi)。在油管內(nèi)打撈抽油桿比較容易,如抽油桿脫扣時,可下抽油桿對扣打撈或下卡瓦打撈筒進行打撈。在套管內(nèi)打撈就比較復雜,由于套管內(nèi)徑大,抽油桿自身很細、剛度小易彎曲、易拔斷,打撈難度和工作量都較大。
1、打撈桿落物常用的方法
1)在油管內(nèi)打撈:
(1)抽油桿對扣。
(2)抽油桿撈筒打撈。
(3)活頁式撈筒+鉆桿(油管)。
2)在套管內(nèi)打撈:
(1)活頁式撈筒+鉆桿(油管)。
(2)三球打撈器+鉆桿(油管)。
(3)鋼絲打撈筒+鉆桿(油管)。
(4)擺動式打撈器+鉆桿(油管)。
2、當斷脫在井下的抽油桿被壓成團時,需要用內(nèi)外鉤打撈。打撈方法是:下鉆遇阻后記下方入,然后上提鉆具,從不同的方向下放,找出一個方入最深的點,稍(緩慢)加壓力(嚴禁加重壓,以防事故惡化)。起鉆時不許用鉆盤卸扣。
當抽油桿在井下被壓實,并且用上述方法無法撈獲時,則用套銑筒套銑或用大水眼的磨鞋進行磨銑。套銑后,再用磁鐵打撈器和反循環(huán)打撈籃打撈碎屑。
(五)小件落物打撈
在修井工作中經(jīng)常碰到螺絲、鋼球、鉗牙、牙輪、撬杠等小物件落井,這會給井下作業(yè)帶來一定困難。打撈這些落物時,要根據(jù)落魚的大小、形狀選擇合適的工具。必要時還要根據(jù)具體情況設(shè)計、制造出相適應(yīng)的工具。設(shè)計的打撈工具必須具有易撈、足夠的強度、結(jié)構(gòu)簡樸、操作方便等特點。
打撈小件落物時的鉆具組合(自魚頂向上)為:打撈工具+鉆桿(油管)。根據(jù)所使用的打撈工具不同可分為:反循環(huán)打撈籃打撈、一把抓打撈、磁力打撈器打撈。
(六)繩類落物打撈
繩類落物重要有錄井鋼絲和電纜。現(xiàn)場常用的鉆具組合(自魚頂向上)為:打撈工具+鉆桿(油管)。
根據(jù)所用的打撈工具可分為:內(nèi)鉤、外鉤、內(nèi)外組合鉤、老虎嘴等。
加工內(nèi)、外鉤時,應(yīng)在打撈工具上加裝隔環(huán),防止繩類落物竄到工具上端導致卡鉆。
(七)磨(套)銑施工時應(yīng)注意的問題
1、磨銑施工時應(yīng)注意的問題
1)對磨屑進行辯認,如發(fā)現(xiàn)磨屑成細末狀,也許是排量過小,磨屑反復研磨所致,可加大排量。如排量不也許增大,考慮增長修井液的攜帶能力,如確認排量與修井液性能沒有問題,則也許是磨鞋過度磨損,需要更換。
2)應(yīng)根據(jù)不同魚頂,不同井深,選用不同的鉆壓。使用平底、凹底、領(lǐng)眼磨鞋磨銑落魚時,可選用較大鉆壓;使用錐形、柱形、套銑和裙邊磨鞋時,由于工具接觸部分受力面積小,不能采用較高鉆壓,以免導致工具損壞。
3)一般就選用較高的磨銑速度(100r/min左右)。具體操作時應(yīng)根據(jù)鉆壓、鉆具、設(shè)備和工具等因素而定。
4)鉆具出現(xiàn)憋跳時,一般通過減少轉(zhuǎn)速,減小鉆壓即可消除。如出現(xiàn)周期性突變,應(yīng)上提鉆具加大排量,輕壓快轉(zhuǎn)直到消除為止。
5)如通過判斷,確認落魚上有膠皮,可減少泵壓或停泵反活動,把膠皮搗成碎塊。假如無效,則起出鉆具,先行打撈膠皮。
6)磨銑時要注意保護套管,應(yīng)事先在磨鞋上加接一定長度的鉆鋌,或在鉆桿上加裝扶正器。
7)磨銑時不能與震擊器配合使用。
2、套銑施工中應(yīng)注意的問題
套銑解卡施工中應(yīng)注意的問題與磨銑作業(yè)時的注意事項相同。但有一點必須特別注意,即套銑筒直徑大,與套管之間的間隙較小,并且有一定長度,在井下容易形成卡鉆事故,因而在操作中應(yīng)注意使工具保持運動狀態(tài)。停泵后必須立即上提鉆具,還應(yīng)經(jīng)常使鉆具旋轉(zhuǎn)并上下活動,直至恢復循環(huán)。
第三節(jié)復雜落物打撈技術(shù)
一、電動潛油泵打撈技術(shù)
電泵采油技術(shù)已成為當今石油開發(fā)的重要手段之一,特別是進入高含水階段的老油田,采用電泵采油顯示其優(yōu)越性。到目前全國共有電泵采油井近萬口,電泵采油產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的30%左右。隨著電泵增長,作業(yè)過程中卡泵、電纜擊穿、脫落、掉泵、砂卡電泵、套管變形卡泵事故不斷發(fā)生,且電泵結(jié)構(gòu)復雜、外徑大,加上電纜因素,人們曾一度被撈電泵問題所困繞。至1990年已經(jīng)總結(jié)出適合我國油田的一整套打撈工藝并研制了一批專用工具,目前我國電泵打撈技術(shù)已達成國際較高水平,打撈成功率由20%,增至80%以上,并對大港油田高凝油區(qū)的電泵打撈已能有效解決。
(一)電泵井下事故
1、間隙小易卡泵
國內(nèi)油田油井的油層套管多為∮140mm(5″),內(nèi)徑∮121~124.5mm,而電泵機組最大外徑為∮116mm,且長約為700mm左右。套管與電泵之間的間隙只有4~5mm,若油層出砂,就很容易產(chǎn)生砂卡。
2、連接環(huán)節(jié)薄弱
電泵機組之間的互相連接均為8條∮8mm螺栓,在起泵時,若有卡現(xiàn)象,容易從此處拉斷,導致事故。
3、電纜擊穿
由于電纜質(zhì)量問題,加之長期使用,或電纜受到腐蝕等因素影響,容易發(fā)生擊穿,起泵時電纜斷、掉、滑脫,甚至堆積而發(fā)生井下事故。
4、與一般機泵井相同的事故
油管滑扣、套管卡泵、砂卡、落物卡等到所有導致其他泵卡,落井的事故,同樣會導致電泵落井事故。
(二)電泵事故分類
1、A類:電泵起不動,原管柱等未損壞。
2、B類:全套電泵機組,部分電纜、油管落入井內(nèi)。
3、C類:只剩電機組或部分電機組在井內(nèi)。
(三)電泵打撈
1、上下活動打撈
原管柱未損壞情況下(A類),或其它情況下?lián)偏@后,可在油管、地面設(shè)備允許的負荷內(nèi)上下活動,以達成松動解卡撈獲電泵的目的,且不可轉(zhuǎn)動管柱,更不能倒扣。
2、打撈電纜、管柱
活動無效時,對A類情況可從電泵泄油器以上把油管與電纜所有切斷,起出油管和電纜,對于B類情況,撈獲后可采用震擊解卡,若無效,也可采用切割或套、磨銑等工藝把油管和電纜所有撈出。
3、打撈電泵
沖洗魚頂,下電泵卡瓦撈筒(需要時,還要套銑電泵)對電泵進行打撈。撈獲后,可用上下活動、震擊解卡,若仍無效,就從泵連接螺拴處提斷,一節(jié)一節(jié)地提撈,直至把所有電泵撈出。
4、破壞性電泵打撈
倒掉電機上接頭,用特制工具抽出轉(zhuǎn)子、定子,最后磨掉電機外殼。
(四)施工規(guī)定及注意事項
1、施工前一方面將井史資料查清,如井下電泵、電機、管柱的結(jié)構(gòu)和規(guī)范。
2、根據(jù)井下事故狀況編寫施工設(shè)計,按設(shè)計準備各類專用工具。
3、每一道施工工序嚴格按設(shè)計進行,前一道工序完畢再進行下道工序。選用工具必須符合井下情況規(guī)定。
4、每次打撈都要具體描述撈出落物的數(shù)量、規(guī)范,以便對下一步打撈提供依據(jù)。
5、全套施工結(jié)束,寫出施工工程總結(jié)。按照施工工序,逐項工藝過程,具體描述清楚。每道工序?qū)嵭谐晒εc否都要明確記錄,并說明結(jié)論性意見及評語,以備存檔。
二、繞絲篩管打撈技術(shù)
金屬繞絲篩管防砂是油田有效的防砂技術(shù)之一,近幾年來,勝利、大港等油田均廣泛推廣使用繞絲篩管礫石充填防砂技術(shù)。繞絲管防砂能最大限度地防止油井出砂,提高油井生產(chǎn)周期,使用壽命長達2~3年,但是,繞絲管管柱結(jié)構(gòu)復雜,中心管強度低,外徑大,給大修打撈帶來不利,長期以來制約著修井速度和修井成功率。經(jīng)油田工程技術(shù)人員數(shù)年實踐,發(fā)明總結(jié)出一套有效的工藝技術(shù),完善配套了專用打撈工具。
(一)繞絲篩管難以打撈的因素
1、篩管外徑大,套管內(nèi)徑較小,環(huán)空間隙較小,且環(huán)空充填了礫石,提撈時,篩管所受阻力很大,不易順利起出。中心管強度低,易拔斷。
2、篩管防砂失效后,易砂埋篩管,導致卡死篩管。
3、懸掛丟手封隔器座封加壓超重,導致封隔器卡。
4、充填施工失敗,導致充填工具、篩管卡鉆。
(二)繞絲篩管打撈
1、查清井下落物規(guī)范、數(shù)量。將魚頂清理干凈,并修磨規(guī)則。
2、下反扣鉆桿(或倒扣器),下帶隱窗套銑工具,對繞絲篩管進行套銑。
3、套銑(套銑筒長度10m左右)、試提是否撈住。
4、倒扣,反復套銑倒扣,直至把所有繞絲篩管撈完。
(三)破壞的繞絲篩管打撈
破壞的繞絲篩管打撈過程中繞絲被搗亂呈亂團鋼絲狀,先撈亂絲,再撈中心管,把已有損壞的篩管撈出后再用常規(guī)撈篩管方法進行打撈。
1、打撈亂繞絲。對于提斷的篩管,常存在亂絲,無法進行正常套銑時,下隱窗打撈筒,大排量沖洗。啟動轉(zhuǎn)盤,將亂絲引入筒內(nèi),加壓至套銑筒下不去為止,提出撈筒,取出亂絲。這樣反復進行直至把亂絲所有撈出為止。
2、打撈中心管。修整魚頂,下中心管打撈筒,把中心管倒出來。
3、打撈余下的完好篩管。把損壞段的篩管所有撈完后,下隱窗打撈筒套銑,打撈余下的完好篩管,直至將所有篩管撈出。
(四)施工規(guī)定及注意事項
1、施工前查清井史,油井基本數(shù)據(jù)及歷次修井資料。
2、做好施工設(shè)計,備全配套打撈工具。
3、打撈、套銑平穩(wěn)操作,撈出落物做好描述,準確掌握井下情況。
4、套繞絲施工時,仔細觀測分析井下情況,如有異常,及時起鉆檢查。如遇套管變形,待證實準確位置、變形限度后,先解決套變,再打撈落物。
5、在套管變形的情況下打撈繞絲管,不要使用很長的套銑筒(如10m)套銑,下工具必須帶安全接頭,防止二次卡鉆。
三、鉆桿鉆鋌折斷的解決技術(shù)
(一)鉆桿、鉆鋌折斷的因素
導致鉆桿、鉆鋌折斷的因素很多,而每次折斷事故都是幾種因素綜合作用而發(fā)生的,很少有一種因素單獨作用的結(jié)果。
1、振擺折斷,此種因素多發(fā)生于是鉆桿最后一扣或倒數(shù)第二、三扣,由于最后一扣上有壓應(yīng)力集中和彎曲的作用。在鉆進,套銑,磨鉆時,鉆桿無時不受著振動和輕微的搖擺作用。套管內(nèi)徑與鉆桿的比值越大,修井液的粘度越低,回振作用就越大,而修井液由裂縫處逐漸浸入并擴大裂縫。
2、扭斷多發(fā)生在卡鉆后,由于轉(zhuǎn)動過多或過猛,超過鉆桿的剪切強度,即發(fā)生扭斷事故。當然這并不是純剪應(yīng)力作用的結(jié)果,尚有拉應(yīng)力或壓力的作用在內(nèi)。
3、疲勞折斷,疲勞折斷有三種:①純疲勞折斷;②裂痕疲勞折斷;③腐蝕疲勞折斷。
4、拉斷,此種折斷在油井大修中時常發(fā)生。當卡鉆后由于高載荷反復上提,它可拉斷鉆桿。
5、鉆桿彎曲折斷,當鉆桿彎曲后,長時期內(nèi)在同一個面一半受壓應(yīng)力,一半受拉應(yīng)力,此外由于彎曲,轉(zhuǎn)動時即長期和套管或井壁相碰,因而導致折斷,導致鉆桿彎曲的因素有:
1)在運送時,鉆桿上、下鉆臺,在地面放置時因不按標準操作都也許使鉆桿彎曲
2)鉆進、套銑磨銑時未加鉆鋌,或加壓超過鉆鋌重量,使一部分鉆桿受壓力而彎曲。
3)鉆桿和鉆鋌之間接頭不規(guī)則,使整個鉆具不在一個中心線上,導致的彎曲。
4)下鉆速度過快,忽然遇阻把鉆桿壓彎?;虬l(fā)生頓鉆事故都也許導致鉆桿拉彎。
6、其它因素導致鉆桿,鉆鋌折斷。
1)絲扣損傷:鉆桿接頭絲扣未護絲。在搬運等工作中碰壞絲扣,導致滑扣或者折斷,上井以前所涂的絲扣油會有雜質(zhì)或者配方失去作用,可導致粘扣以致折斷。在鉆進,套銑、磨銑工作中由于長時間振擺,使絲扣導致磨損,滑扣而致使折斷。
2)在起下鉆中,由于操作不慎損壞絲扣而發(fā)生折斷事故。如,上扣過速使新扣起毛及粘扣;絲扣未完全卸開就上提鉆具;絲扣未對正就上扣,導致錯扣;使用了已損壞的鉆桿保護接頭;上扣時未將絲扣油或接頭絲扣過臟;用轉(zhuǎn)盤卸扣,扣已開而繼續(xù)轉(zhuǎn)動;用轉(zhuǎn)盤卸扣壓力所有放下而圖運用扣方法卸扣;使用彎鉆桿上扣。
3)鉆桿接頭由于長時間轉(zhuǎn)動和井壁或者套管磨擦,使用權(quán)接頭磨薄,減低其強度,導致折斷。
4)由于鉆井(修井)液刺穿某處,或H2S腐蝕導致折斷。
(二)鉆桿折斷的現(xiàn)象
1、在鉆進,套銑、磨銑過程中,指重表讀數(shù)忽然減少,即說明在加壓部分上面的鉆桿折斷(或鉆桿穿洞);
2、在鉆進、套銑、磨銑的時候泵壓忽然下降,轉(zhuǎn)盤負荷忽然下降(可從鏈條的松緊和扭距表的讀數(shù)上發(fā)現(xiàn))即說明鉆桿折斷。
3、在鉆進,套銑,磨銑過程中,轉(zhuǎn)盤忽然發(fā)生不正常的聲音,進尺忽然減慢,或者壓力忽然下降壓力即說明鉆具折斷(此種情況多發(fā)生在加深井裸眼中鉆具折斷后互相錯開)。
4、在上提或者用水壓千斤上頂過程中指重表指針增長到一定讀數(shù)而忽然下降,下降后懸重小于本來的懸重即說明鉆桿折斷。
5、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動剎車時,忽然沒有倒車并轉(zhuǎn)動輕松,上提是懸重減少,即說明鉆桿折斷。
(三)鉆桿、鉆鋌折斷后的解決方法
解除鉆桿、鉆鋌折斷事故時,總是從提出還留在大鉤上的一部分鉆具開始。根據(jù)所提起鉆具的重量,可以大體計算出井中折斷的鉆具位置,從其位置與單根表計算出折斷的具體單根或接頭,同時起出后可以了解事故的性質(zhì),如鉆具魚頂?shù)耐暾闆r、深度,以便盡快解決。
1、套管內(nèi)折斷的解決
鉆桿和鉆鋌在套管內(nèi)折斷是比較好解決的,其因素是不易發(fā)生錯位,撈魚容易;此外撈魚后不會出現(xiàn)再次卡鉆。一般解決套管內(nèi)折斷的程序可如下:
用起出的斷桿上面判斷魚頂形狀和準確深度。
1)鉆桿接頭折斷時,可用公錐進行打撈
2)鉆桿桿體折斷的情況下可選用母錐、
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