修井作业卡钻管柱的常规处理

时间:2022-09-30 03:08:06

修井作业卡钻管柱的常规处理

[摘 要]在油井的生产和作业过程中,常常会遇到油(水)井出砂、结垢、套变、井下工具失效等因素的影响,极易造成卡钻事故。本文针对不同的卡钻类型,采取不同的解卡方法处理井下故障,恢复油井正常生产。

[关键词]卡钻 井下作业 管柱 处理 解卡

中图分类号:TE358 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)46-0047-01

通过分类总结近几年在日常修井作业中遇到的卡钻事故以及处理的方式、方法,感觉在完善和发展卡钻管柱处理的技术方面,还存有一定的局限性,在今后的修井作业中,应当围绕小修井的卡钻事故,本着保护套管的原则,优选施工方案,提升卡钻处理技术水平,提高小修设备的施工能力,实现卡钻管柱的优质处理。

一、遇卡管柱现象的分类

1、砂卡管柱,在井下作业和油水井生产过程中,由于施工措施不当或地层出砂等因素出现砂埋管柱,造成管柱不能正常活动。井下作业方面的砂卡主要表现在冲砂、填砂施工过程中。油水井的生产过程中的砂卡主要表现在油井生产压差过大造成出砂,注水井压力及地层温度的相对变化、注入水质等因素造成出砂。出砂掩埋井下工具及管柱,导致油水井卡钻。

2、封隔器和防顶等井下工具造成的管柱遇卡。因为解封结构失效而造成防顶和封隔器无法释放而卡钻。

3、套管变形缩径等井况因素造成管柱遇卡。因地层构造,固井质量,工程施工等造成套管不同程度损害。

其它如小件落物、脱落电缆等造成的落物卡钻;稠油、结蜡造成的稠油、蜡垢卡钻等。本文主要针对上面几种卡钻类型展开讨论。

二、卡钻管柱处理

1、准确预测卡钻类型

在解卡之前,根据地质、工艺设计提供的资料,查询套管变形情况,管柱结构,封隔器类型,地层出砂情况,近期洗井情况,该井原油粘度、结蜡情况,水井是否增压注水,近期是否注聚、注胶、堵水、酸化、除垢等,历次作业是否有遇卡以及遇卡后的处理方式、方法等各种井史资料,初步预测卡钻类型。

2、选择合理的卡钻处理方法

卡钻类型确认后,要针对具体井况具体问题具体分析,选择和制定合理地施工方案。我们常用的卡钻处理方法,主要以活动解卡为主,具体方法有:上提下顿法、大力上提下放、除垢剂解卡法、旋转解卡法、悬吊解卡法、憋压恢复循环解卡法、悬重交替变化法等。

3、卡钻类型确认方法

(1)砂卡:

1)卡点在封隔器以上,管柱活动稍有余地;

2)地层出砂掩埋井下管柱及工具;

3)历次作业有砂卡井史并能解开。

(2)封隔器卡:

1)计算卡点位置与封隔器在井下的位置相近;

2)套管完好,地层稍微出砂;

3)历次作业有砂卡现象,但能解开;

4)封串造成的高含水井。

(3)防顶卡:

1)卡点位置在防顶位置附近;

2)防顶未释放,捞获后管柱伸缩无变化;

3)打防顶时间过长,且地层轻微出砂或结垢。

(4)蜡垢卡:

1)地层稍出砂,地层水矿化度高;

2)历次作业管柱结垢比较严重的井;

3)倒扣提出的油管结垢严重。

(5)油管锚卡:

井内管柱结构简单,常规活动解卡有一定范围的余地。

(6)套变卡:

管柱未错断,弯曲变形,判断为缩径或轻度变形时的卡钻。

4、不同遇卡管柱的分类处理

1、砂卡:

这类卡钻比较普遍,不论是老井、新井,还是长时间未作业的井都有可能产生,首先采用上提下放活动管柱的方法上下活动管柱,使堆积卡钻的砂子松散,给管柱有一个上下活动的余地,有时配以悬吊解卡法、憋压恢复循环解卡法等,反复上述解卡方式,使管柱活动范围逐渐增大,最终将被卡管柱提出,在解卡的同时,指挥人员一定要注意观察指重表,根据指重变化随时调整解卡方案;若这类被卡管柱卡的很死,毫无活动余地,可采用倒扣的方式,将卡点以上的管柱倒扣提出,再下10米以上的套铣筒,配以反扣钻具,采用反扣套铣再倒扣的方式,逐步将井下管柱倒出,最终解卡。需要注意的是处理砂时:(1)要有耐心,不能急于求成。(2)不可盲目的大力上提,应该在高于原管柱负荷10-30KN情况下活动解卡,并配合在中和点附近正(反)传管柱,造成管柱和砂子产生相对位移,减少摩擦力,帮助解卡。(3)施工中发现砂卡管柱应立即解卡,能循环要保持循环,能上提就上提,能下放可加深管柱,但不要一味加深没有了活动余地。解卡后及时上提至安全位置。在分析原因制定措施。

2、封隔器卡:

在带封管柱的提出过程中,经常出现卡钻现象,这类卡钻常常是伴有生产原油中的砂子脱落,堆积在封隔器胶皮附近,致使封隔器胶皮难以收缩到位以及解封结构失效,造成卡钻,先采用上提下放的方式解卡,再伴以上提下顿的方法活动解卡,若仍不见效,可采用悬重交替变化法大量活动解卡,在条件具备的情况下,还可以采用套管憋压恢复循环的方法,建立循环使封隔器解开。需要注意的是:(1)尽量不要将井下工具搞散,使作业复杂化。(2)解卡后起管柱时用慢档低速先提出一部分管柱,防止出现再次卡钻后有充分的反应时间,减少不安全因素。(3)封隔器井解封后等10分钟再提钻,使封隔器胶皮充分收缩。(4)卡钻管柱上提时做好防喷准备,原因一是解封后被封层压力恢复可能突然释放;二是封隔器胶皮未全部收回可能产生抽吸。

3、防顶卡:

我们知道,捞防顶时经常遇卡,解卡时千万不要一次上提负荷过大,使之卡死,这样将带来很大的麻烦。首先要根据井况选择合适的打捞工具,能将防顶顺利捞获。若遇卡,可在预定的范围内上下活动解卡,同时,根据遇到的情况,具体问题具体分析对待,也可在提起管柱,悬重在卡点时采用轻微试旋转的方法转动管柱使防顶解开;再者,可采用套管洗井、打压、憋压的方式,建立循环,再配以活动解卡法,以致解卡。

4、蜡垢卡:

有的油水井地层水矿化度高,原油含蜡量高,随着原油从井底向井口流动,井筒温度逐渐降低,蜡质物质逐渐沉积在管壁上结蜡、结垢。提管柱时遇卡,这类井要结合地质、工艺设计,选择热洗加降粘剂清蜡的方式进行充分循环洗井,清除蜡垢,解除卡钻,若无条件热洗,可采用上提管柱(在规定范围内)一定负荷,刹住提升设备,悬重会慢慢减小,再重复上述操作,同时加以活动解卡,逐渐解除卡钻。现河采油厂油井为油管生产,蜡卡现象多发生在提抽油杆。XHH10-C367B井,该井56泵深1500米,生产管柱为HDPE内衬油管,活塞连接脱节器抽油杆,释放脱节器后,上提抽油杆负荷超出正常悬重,判断为抽油杆蜡卡,采用加大上提负荷至160KN后刹钻,发现负荷慢慢变小,降至140KN后不再下降,再反复使用此方法,最终顺利提出全井抽油杆。

5、油管锚卡:

此类卡钻,井下管柱一般比较简单,提管柱时,锚牙在液压、砂子、矿胶结物等作用下不能完全收回,造成提钻遇卡,此卡可试提管柱加以旋转管柱的方式,将作用物挤碎或挤掉,使锚牙收回解卡,还可以利用套管灌水、打压的方式,使管柱内外压力平衡后锚瓦收回,再活动解卡。

6、套变卡:

套变卡比较复杂,小修作业一般只能处理轻微的、简易的卡钻,经过活动解卡或倒扣套铣以及涨管等工序,将卡钻管柱倒扣并整理好套管后,将落物捞出完成卡钻处理。

5.结论

1、解卡时不急于求成,要有耐心;解卡前要根据设计、井况分析卡钻原因,制定解卡措施;

2、规范化的卡钻处理技术,不要盲目大力上提,根据实际情况配合其他方法解卡,有效地提高卡钻处理成功率。

3、解卡时做好防喷准备,防止卡钻解除被封层压力释放形成井喷;

4、卡钻处理技术的进步,将给修井作业带来巨大的经济效益,并延长油水井套管的使用寿命。

参考文献

[1] 《井下作业技术数据手册》编写组.井下作业技术数据手册.北京:石油工业出版社,2000.5.

[2] 王鸿勋、张琪.《采油工艺原理》,石油工业出版社,1997.

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