小井径测井电缆打捞技术
张志敏
【摘要】中原油田属于复杂的断块油气田,根据王德良发表的《中原油田套管损坏原因分析及预防》数据统计,中原油田1123口套损井,其中套管变形井765口,占68.11%,套管破漏穿孔井268口,占23.19%,套管错断井90口,占8.16%。因套管错断修复困难,为减少投资,增加错断井的利用率,采用开窗侧钻下4"套管完井的技术,自2005年侧钻井日渐成熟,中原油田的悬挂4"套管井日益增多,4"套管内的作业措施施工中,因井眼小,作业空间小,可选工具有限,所以出现事故后处理难度增加。有时采油厂为快速作业回复生产,使用钢丝或电缆作业,达到快速施工的目的,但如果出现作业事故,后续处理事故的大修作业难度大幅提高。该项目研究的是针对小井径打捞电缆的难点,通过研究新打捞工具及总结打捞工艺,提高了落物打捞成功率,包括研究改进打捞工具和处理电缆堆积,造成的复杂打捞,取得了实质性的研究成果,使4"套管井绳类落物处理技术工艺更加成熟和完善,适用小井眼打捞绳类落物,对修井在大修作业上,取得更多技术积累具有重大意义,为小井眼打捞绳类落物奠定了技术基礎。
【关键词】4"套管;处理电缆;打捞工具;外钩
一、研究的主要内容
(1)小井眼电缆处理技术优选改进Φ101.6mm套管内打捞方案,克服空间受限的问题,高质快速打捞出落井电缆。
(2)通过研究分析优选打捞工具,改进研制了包括绕丝外钩、四方外钩、钢板外钩的新打捞工具,在现场应用,形成了一套在Φ101.6mm套管内打捞工具及工艺技术。
二、主要创新成果
打捞出落井测井电缆,打捞难点:绳类打捞工具,主要以Ф139.7mm套管内使用为主,在Ф101.6mm套管内打捞绳类落物的技术瓶颈,主要存在以下因素。
现有工具不满足打捞的需求;小井眼打捞卡钻风险较大;绳类落物不规则,打捞方案制定困难;井内落物变化,需要根据落鱼情况加工特殊工具;Ф101.6mm套管井筒环容小,碎削上返困难。
(一)打捞工艺
1.在Ф139.7mm套管井筒内打捞工艺
打捞电缆不宜压缩电缆使其成团造成打捞难度增加,因此在鱼顶以上100m下2单根要试提,没有显示再下钻,有轻微遇阻,即旋转打捞。不建议多次重复打捞,捞后直接起钻,观察打捞结果。无捞获得情况下,分析原因再次定工具下钻打捞,一个工具连续两次捞空建议更换工具。不要压实电缆。
2.在Ф101.6mm套管内打捞电缆工艺
电缆断裂落井后,有一定的速度,使电缆堆积,套管内径86mm,电缆堆积后不易缠绕外钩杆体,同时环空间隙小,容易卡钻、别钻,造成打捞困难,根据井况,需要改进外钩。要求外钩杆体尽可能细,提高打捞效率,还要要求有足够的强度,因此加工了外径29mm的外钩杆体。
改进和研制Ф101.6mm套管内打捞工具打捞工艺。
分析Φ29mm×2m的外钩打捞效果最好,效率最高,杆体长度2m,有足够的空间挂散碎的电缆,但是由于在4″套管内打捞,环空间隙小,且多次打捞电缆已成团,打捞别钻显示明显,外钩的焊接强度不够存在钩体脱落的风险,打捞施工中,加压在20kN以内,旋转5-6r,后期打捞效果不明显,建议不要用外钩大负荷旋转打捞。因此使用了钢板外钩、绕丝外钩和四方外钩,加压打通道,使电缆靠套管壁,提高打捞电缆的几率,继续打捞出碎电缆约1m、碎电缆约0.3m。打捞难度继续增大。
(二)新工具的研制
1.螺旋外钩的设计
技术要求:杆体螺旋缠绕Ф20mm的钢筋,钢筋体上加工宽15mm、深15mm的钩槽,钩槽螺旋排布,杆体前端加工锥面铺钨钢。
工作原理:该工具通过杆体的前端缠绕钢筋的方案,形成钻头,通过旋转管柱,杆体旋转钻入成团堆积的电缆,不仅可实现打通道的目的,也可上提缠绕电缆实现打捞。
2.壁钩的设计
技术要求:选用20mm厚的钢板做壁钩本体,本体宽78mm,本体边缘加工成弧面,钩体30°角宽40mm、深24mm,交错排布。
工作原理:该工具通过钩体插入绳类落物,旋转管柱,使电缆缠绕在钩体上,上提管柱,交错分布的钩体将绳类落物钩起,上接头可防止绳类落物上窜造成卡钻。在下放钻具加压后,旋转1-3圈,上提钻具约 0.5 m 后旋转钻具 3-5 圈,然后再上提一定距离, 再旋转,该可以保证打捞强度。
三、结论
处理打捞电缆,是电缆逐渐压缩的过程,越压实打捞约困难,明71H井悬挂700m的4″套管,空间小,提高了压缩的速率,并且工具选择少,无现有工具。该井电缆逐渐压缩,打捞越困难,通过不断改进工具,最终使 用套铣打捞的方式处理完所有的落井电缆,属于试验型打捞井。
打捞钢丝的工具较少。只有Φ139.7mm 套管内打捞电缆的外钩,施工中的用公锥改进的外钩,打捞悬挂器上部电缆,打捞效果较好。
4"套配套工具很少,在施工中,无 4"套打捞钢丝绳的外钩,4"套使用的外钩直径大,打捞受限,加工的工具在 4"套管内使用需要接在钻杆上试通过后再入井。研制的钢板外钩,在地面用 4"套管通过,下井至 4"套管悬挂器处遇阻,单独试用正常,却不能入井。因此研制的工具,先接在钻杆上,通过地面试验后再入井。通过多次打捞试验,打捞5.6mm的电缆时增加转动圈数,提高打捞成功率。
参考文献:
[1]王德良.中原油田套管损坏原因分析及预防[J].石油钻探技术, 2003.