常规作业大直径工具水垢卡钻处理技术

【摘要】鄯4-1*井、鄯8-2*井分别为吐哈油田鄯善区块上的1口采油井和1口注水井，鄯4-1*井在刮削施工过程中发生水垢卡，鄯8-2*井在通井施工过程中发生水垢卡。现场操作人员采用大力上提下放活动解卡数小时无效，钻具上下活动空间越来越小。技术人员通过分析水垢卡的特性后，提出采用正循环憋压活动解卡和酸浸解卡的技术思路，通过现场的应用取得较好的解卡效果，实现了低成本水垢卡钻解卡。

【关键词】正循环憋压解卡 酸浸解卡 水垢卡

油田开发进入中后期，油井含水越来越高，加之部分注水井回注处理污水，导致井筒结垢越来越严重，在油水井日常上修维护作业过程中，起下大直径工具，时常出现水垢卡事故。一般处理这类事故的常用方法有大力上提活动解卡、震击解卡，在解卡无效后多采用倒扣或磨套铣解卡。正循环憋压上提活动解卡工艺是上提管柱至一定负荷利用油管打压后，压力瞬间释放时能产生的较大反震击力，将被卡管柱解卡。新工艺的试验和应用成功，实现了水垢卡钻事故处理的安全、快捷、低成本。

1 鄯4-1*井刮削器水垢卡正循环憋压解卡案例分析

1.1 案例描述

某队上修的鄯4-1*井进行酸化作业，该井下刮削管柱至2886m处遇阻，加压30KN未通过，第二天准备酸洗施工，现场监督要求重新加压下探遇阻位置，加压30KN，上提悬重增加至450KN，刮削器被卡。

1.2 处理方案

案例分析：由于该井结垢严重，刮削器遇阻后长时间未进行洗井工序（长达12小时）造成井筒内水垢下沉堆积造成刮削器卡钻。

解决方法：用水泥车循环憋压解卡，如果未成功，采用先酸浸，后活动管柱解卡。1.3 处理过程

用4 0 0型水泥车1部正循环憋压至25MPa，在300KN范围内上提下放管柱，反复多次循环畅通，刮削器解卡成功。

2 鄯8-2*井通井规水垢卡酸浸解卡案例分析2.1 案例描述

某队上修的鄯8-2*井进行改注作业，该井下∮115mm*1.8m通井规通井至3180.10m处遇阻，加压30KN，不能通过，上提管柱悬重增至600KN不能解卡，下放管柱加压至30KN不能通过。

2.2 处理方案

案例分析：套管结垢严重，导致通井管柱被卡。

解决方法：用水泥车从油管替入解卡酸，酸浸解卡。2.3 处理过程

正替解卡酸8m3（配方：8%盐酸+1%氢氟酸+2%缓蚀剂+1%防膨剂+1%铁离子稳定剂），顶替清水4.5m3，关井反应30min。用清水30m3反洗出井内酸液，改正循环，开泵在10-60T之间反复上提下放活动钻具，至20：30下放钻具至10T是突然升至原悬重48T，上提下放数次无阻卡，解卡成功，停泵后上提遇阻，开泵上提下放正常。

3 正循环憋压上提活动解卡、酸浸解卡工艺技术分析3.1 工艺原理

正循环憋压上提活动解卡工艺：是上提管柱至一定负荷（管柱原负荷增加50-80KN）利用油管打压后，上提下放活动管柱，使压力瞬间释放时产生的较大反冲击力，将被卡管柱解卡。

酸浸解卡工艺：在注水井中，由于注入水组成复杂――如有些油田甚至使用处理并不是很好的污水，在不同的环境中会发生各种不同的物理和化学变化，由此产生的油田垢复杂多样。这类垢产生的具体原因是：一些离子结合后会形成在水中不溶、难溶和微溶的物质，这些物质都很容易成为积累的水垢，也就是盐类垢。由于水质的限制，通常这类垢是由碳酸盐和硫酸盐组成。典型的是碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶等。

因此，常规作业中，水井卡钻多是水沟卡。因此采用解卡酸进行，酸浸解卡效果显著。但酸浸解卡也具有局限性，必须能建立循环通道，能将解卡酸替入井筒遇卡位置层段。

酸浸解卡反应方程式

盐酸与碳酸盐矿物反应：

CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O

CaMg（CO3）2+4HCl CaCl2+ MgCl2+2CO2 +2H2O

盐酸与铁质矿物反应：

Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O FeS+2HCl FeCl2+H2S氢氟酸与粘土矿物反应：S i3A l O8N a + 2 2 H F NaF+AlF3+3H2SiF6+8H2O

A l4（S i4O10）（O H）8+36H F 4H2SiF6+4AlF3+18H2O 3.2 技术要求

（1）大直径工具水垢卡蹩压上提活动管柱解卡时只能采用正循环蹩压，严禁反循环蹩压。

（2）蹩压上提活动解卡时上提负荷一般在原管柱负荷的基础上增加50-80KN。

（3）若因水垢卡钻严重采用正循环蹩压上提活动解卡无效时，建议采用酸浸活动解卡。

（4）酸浸活动解卡时要计算好顶替量，施工过程中做好硫化氢防护工作。4 结语与认识

（1）下大直径工具入井要严格限速（V≤0.5m/s），在孔段及其上下100m控制在（V≤0.3m/s），遇阻加压吨位控制在30KN内。

（2）遇卡后严禁大力上提拔钻，以防拔死造成事故复杂化。用水泥车憋压活动或酸液浸泡即可完成解卡。

（3）刮削器管柱遇阻后若等洗井等后续工序和水泥车1小时以上，必须将刮削管脚提至射孔段以上位置，避免水垢下沉造成刮削管柱被卡。

参考文献

[1] 万任搏，罗英俊.采油技术手册第五分册.修井工具于技术[M].北京：石油工业出版社，1989

[2] 周小玲，孟祥江.油田化学[M].北京：石油工业出版社，2010.8.1