5.9mm电缆及测井仪器作业打捞工艺

【摘要】在修井作业打捞施工中，落井电缆的打捞一直存在着打捞管柱易被卡死的风险。根据井内的具体情况加工的螺旋式内钩套铣筒、内外螺旋式钢丝套铣筒、挡盘式螺旋外钩、活页钢丝组合套铣筒等四个打捞工具，对细电缆的磨套铣和测井仪器的打捞工艺是新的改进，对φ10mm以下的细电缆塞的打捞有十分重大的技术应用效果。

【关键词】电缆及测井仪器；螺旋式内钩套铣筒；挡盘式螺旋外钩

落井电缆的打捞，利用目前的磨套铣工艺又常常需要大修队伍施工，且进尺缓慢，磨碎的钢屑又不能用无固相压井液洗出，而进一步降低磨铣效率。

1.基本情况简介及作业打捞过程

1.1基本情况简介

该井是一口气井，φ4mm油嘴，油压0.6MPa，套压17.0MPa，产气量612m3/d。由于井底积液关井，本次作业地质方案要求下φ32长泵×2470m恢复生产。由于该井测井公司在测产液剖面时，测试仪器遇卡，上提解卡过程中电缆被拉断；φ5.9mm电缆及价值120万元的美国进口产液剖面测试仪器落井；落鱼外径φ38mm，落鱼总长8.0m，本次作业应首先进行仪器打捞。在施工前期，由于测井公司提供的资料为电缆拉断位置为电缆测试仪器上接头电缆弱点处，井内没有任何电缆，同时又再次对测井仪器进行了电测校深，鱼顶深度3554.98m。

根据设计资料所显示的情况；我们按以下措施进行了打捞施工：

（1）使用φ116×0.5m活页捞筒打捞测试仪器于3348.39m，加压32kN遇阻，清水192m3，泵压5MPa，正冲洗无进尺；

（2）怀疑φ118mm套管影响，使用φ108×0.5m活页捞筒，于3347.62m，加压16kN遇阻，清水180m3，泵压5MPa，正冲洗至3372.02m后无进尺；

（3）由于该井段处套管内径为φ118mm，判断为套管毛刺所致。再用φ112×0.3m的梨型磨鞋下至3348.01m，清水120m3，泵压3MPa，加压16kN磨铣至3382.16m遇阻后无进尺，起出磨鞋，带出缠绕在磨鞋上端的φ5.9mm电缆3m；

（4）下φ112×0.56m铅印，印痕为碎钢丝，分析因电缆磨碎而成，井内已形成电缆塞，套管无任何变形缩径情况。

通过以上工作，我们初步搞清了井内实际情况，该井并没有将电缆从仪器上部接头弱点处断开，井内仍有电缆钢丝，由于井内钢丝已形成了电缆塞，为下部的打捞工作带来了很大的困难。

1.2电缆及测井仪器的作业打捞过程

1.2.1使用普通挡盘外钩于3382.0m共打捞6次，加压16-250kN，上提272-480-544-320kN，只有第一次捞出电缆约25m，且捞出的电缆为多处断折股且缠绕成团状，后5次打捞均一无所获，同时还有50-90mm长的3个外钩齿落井。通过这一过程进一步证明电缆此时已经被缠绕挤压成团，形成了坚固的悬空电缆塞，而外钩是利用焊接（或安装）在钩身（或杆体）外表的钩子挂绕并捞取绳类落物的打捞工具。钩齿不能很好地刺入电缆塞或刺入后在解阻时因电缆太细发生挂断，普通压盘外钩无法对卡死的电缆塞进行有效的打捞。

1.2.2加工螺旋外钩。因为钢丝规范不同，套管内径不同，井内修井液密度不同等，都会影响钢丝的压缩长度，因此使用时只可作参考，若钢丝已以被压成团造成卡钻，可通过转动，使钢丝紧紧绕在钻具上，从而缩小钢丝团外径，达到解卡的目的。若无效，可参照落物卡的方法处理卡点。钩齿在钩体上（φ25mm抽油杆）沿螺距为100mm的螺旋线上，按1200角，自下而上逐渐加长地排列钩齿（齿长30-90mm、齿高15-35mm）。打捞时，加压48-12kN正转15-30圈，外钩便很容易地进入了电缆塞。在上提至320kN时，由于在焊接加工过程中的退火现象，造成钩体强度降低，而致使钩体落井，随后用外径φ114×0.9m，内直径为Φ50-90mm组合母锥，铣捞至3411.30m，将钩体和原来落井的3个钩齿捞出。通过上述工作，认识到电缆塞是造成打捞不成功的关键所在，要想进一步打捞，必须首先对电缆塞进行解阻。

1.2.3研制加工螺旋式内钩套铣筒。该工具由外径φ112×1.5m的外筒和在内壁沿螺距为100mm的正螺旋线上，按1200角排列的钩齿组成，外筒下端部沿筒圆周割有15mm高的铣齿。下入该工具磨铣打捞5h，施工参数：（钻压12kN，转速15-25r/min）进尺1.8m至3413.10m后钩齿磨平，起出套铣筒。打捞情况为：由于电缆塞被磨铣后变碎，在起钻过程又重新落入井内，筒内带出100-200mm长的电缆约3m，并较好的解决了钢丝成团的现象。

1.2.4研制加工内外螺旋式钢丝套铣筒。该工具外径φ112mm，内径φ96mm，筒内沿圆周每隔200mm均布点焊φ22钢丝绳6股（每股19丝）钢丝；杆长1.55m，前端为四棱锥体，并分别焊有螺距30mm的φ5mm、φ8mm、φ10mm钢筋2圈（正螺旋）。使用该工具进行磨铣打捞6h，加压10-12kN，转速15-25r/min，进尺3.09m，磨铣至3416.19m钻压突然降为0kN下放无遇阻显示，电缆塞段被套铣畅通。起出后套铣筒内灌满电缆碎屑，从而说明此工具磨进效率高，筒内焊制的细钢丝能够将电缆碎屑挤留在套铣筒中，并全部带出地面。

1.2.5研制加工挡盘式螺旋外钩。考虑到将来下面还有电缆塞的存在，我们制作了此工具。该工具由φ114×0.3m挡盘和杆径为φ25×1.2m的螺旋外钩组成。挡盘内有2个钩齿，对称焊在螺距为100mm的正螺旋线上；螺旋外钩的12钩齿按1200角排列焊在螺距为100mm的正螺旋线上。使用该工具共打捞6次，施工参数：加压12-16kN，正转15圈，共捞出电缆约210m，打捞至鱼顶深度：3550.26m。捞出的电缆团都均匀地缠绕在外钩上且里面包有许多碎电缆，打捞效果非常理想。根据资料显示至此底部落鱼为产液剖面测试仪器；测井仪器被砂所埋，砂面上尚存有少许电缆段，打捞没有成功。

2.主要工具工作原理及性能评价

2.1螺旋式内钩套铣筒

2.1.1工作原理：套铣筒下端部的铣齿，在一定钻压下吃入电缆塞，并在一定的钻具转速下，连续钻进破碎电缆；内钩齿将一定长度的电缆带出。

2.1.2性能评价：该工具的铣齿容易吃入电缆，且对电缆有较好的破碎作用，但稍大一点的钻压，便产生强大的转动阻力；另外，由于套铣筒的自转轨迹和公转轨迹重合度差，钻进和破碎性能则随之变差。破碎后的电缆在起钻过程容易重新落井，钩齿仅能捞取长100-200mm以上的电缆，由于电缆团破碎后长电缆很少，所以该工具打捞性能较差。

2.2内外螺旋式钢丝套铣筒

2.2.1工作原理：在一定钻压和转速下四棱锥体和φ5mm、φ8mm、φ10mm钢筋，首先对电缆塞中心进行逐级破碎，再引导套铣筒铣齿沿套管内壁吃入电缆塞连续前行破碎，被破碎的电缆沿螺旋的钢筋上行喂入套铣筒并继续沿洗井通道进入油管；同时筒内细钢丝上弹，在磨擦力和夹持力的作用下将通过的碎电缆留在套铣筒内带出地面。

2.2.2性能评价：该工具锥体和2圈φ5mm、φ8mm、φ10mm钢筋，不但对电缆塞首先进行了逐级破碎，而且对套铣筒有较好的定位和定向引导作用，能够使套铣筒的自转轨迹和公转轨迹最大限度的重合，从而有较高的钻铣效率，配合反洗效果将更好。进入筒内的破碎电缆不管是长是短，在细钢丝的阻挡作用下，起钻过程中均不易重新落井，基本上能全部带出地面，所以该工具有较好的打捞性能。

2.3挡盘式螺旋外钩

2.3.1工作原理：在一定压力和转矩的作用下，挡盘将散乱的电缆收拢，防止电缆上窜卡钻；同时锥体和正螺旋钢筋以及在正螺旋线上的外钩齿钻入电缆，转动管柱将电缆紧紧地缠绕在杆体和内外钩齿上；最后上提完成打捞作业。

2.3.2性能评价：该工具挡盘具有收拢压实散乱电缆，防止电缆上窜的功能；同时挡盘内筒和2个内齿增强了捞获电缆的能力。由于整个工具的钩齿在一个正螺旋体线上，所以能使工具较容易的旋入电缆团；同时因工具旋转时油管不上下移动，钻入电缆塞的钩杆不是进一步下压而是相对向上提动电缆塞，从而具有一定的解塞阻能力。

2.4活页钢丝组合套铣筒

2.4.1工作原理：在一定钻压和转距的作用下，套铣筒下端的铣齿首先对阻挡物进行破碎并将之引入筒体。落鱼进入铣筒后，钢丝上弹并将破碎物和落鱼通过活页顶入油管，套至落鱼底部上提管柱，在钢丝磨擦力、夹持力和活页的联合作用下将落物捞出。

2.4.2性能评价：该工具结构简单，套铣筒下端的铣齿能够对阻挡物进行破碎，落物易进入筒内；筒内的钢丝对落物有良好地扶正作用，能防止下钻速度较大时压弯落物。另外加上活页的作用，工具的打捞性能得完善，该工具对杆类、仪器类落物有较好的打捞性能。

我们先后研制四种工具，取得了良好的应用效果，对φ10mm以下的细电缆塞的打捞有十分重大的技术应用效果。

参考文献

[1]万仁薄.采油技术手册（五）.北京：石油工业出版社，1996

[2]邵冰如.金属工艺学.北京.石油出版社，1992

[3]吴奇.井下作业工程师手册.北京.石油出版社，2003