聚能切割防硫合金油管工藝在普光氣田的應用

O 華建 劉建軍 劉讓初（中原石油勘探局井下特種作業處 河南 457164）

聚能切割防硫合金油管工藝在普光氣田的應用

O 華建 劉建軍 劉讓初
（中原石油勘探局井下特種作業處 河南 457164）

在修井作業過程中，采用倒扣打撈等常規打撈方式打撈井內遇卡油管，受井內環境制約，無法快速打撈至卡點，施工技術復雜、周期長。聚能切割打撈技術具有高效、快速打撈特點，但是針對普光氣田高溫、高壓、高含硫特點，現有聚能切割彈性能無法滿足，針對這一難點，在經過多次試驗、研究的基礎上，研制了專用聚能切割彈，成功解決了這一難題。

聚能切割；打撈；工藝;防硫；耐高壓

引言

在修井作業過程中，針對井下被卡油管，常采用倒扣打撈等常規打撈手段打撈卡點以上管柱，但是受井深、井身軌跡、被卡油管上扣的緊實程度及井內修井液性能等多方面原因影響，無法一次倒扣打撈至卡點位置。聚能切割技術通過將高爆炸藥裝入特制的帶聚能穴的金屬藥罩內，利用炸藥爆轟時產生的高速射流熔斷油管，達到切斷管柱，快速取出卡點以上管柱的目的，該技術具有施工簡單、操作方便、施工周期短魚頂整齊，不影響正常打撈，不損傷被切割管柱外套管的特點。

1.普光氣田施工難點

普光氣田是目前國內探明高含H2S和CO2的最大氣田，H2S平均含量高達15%，并且其井深多在5400-7000m，因此該氣田具有高溫高壓高含硫的特點，普光氣田井內生產油管普遍采用屈服強度高、延展性能強、高抗硫的合金油管，但是目前主要采用的油管切割彈對常用的J55、N80、P110等系列管材比較適用，僅能夠滿足3000米左右，壓力低于35MPa，井溫低于120℃的油管井下切割需要。

2.聚能切割彈選擇針對普光氣田油管

切割的井下施工環境和井內油管特點以及可靠切斷油管而不傷及套管的技術要求，借助計算機輔助模擬和計算，制定出兩套產品四個型號的產品設計和四套試驗方案，優選24CrMo合金殼體和奧克托金裝藥，滿足防硫和高溫井況要求。產品設計方案見表1：

根據樣品試驗方案，主要進行以下四項性能檢驗：

產品型號 外徑 裝藥類型 裝藥量 數量 用途UQ66 66mm HMX 30g 1 打靶試驗66mm HMX 34g 2 打靶試驗

表1 耐高壓防硫合金油管切割彈樣品型號

(1)耐壓試驗

將產品放入高壓試驗倉內，用清水打壓80Mpa，穩壓30min，無滲漏，試驗合格。

(2)耐溫試驗

將產品放入高溫試驗箱內，加溫至160℃，恒溫160℃，觀察12h，裝藥性能穩定，試驗合格。

(3)打靶試驗

①按照裝配要求裝配好聚能切割彈。

②現場將切割彈與點火總成按照裝配要求進行連接。

③將裝配好的切割彈整體懸掛于31/2〞不銹鋼油管中，整體放入7〞套管中，套管中灌滿水。

④連接起爆線路、并對起爆線路進行測量，檢查線路是否保持通路。

⑤做好安全警戒后點火。

⑥觀察切割效果，試驗完成(打靶實際效果見圖1、2、3)。

(4)切割彈起爆可靠性試驗

為了保證切割彈在6000多米的井下可靠起爆，通過對影響切割彈起爆的影響因素進行細致分析，對切割彈點火總成和地面點火裝置參數進行改進和修正，滿足深井條件下切割彈100%可靠點火的要求。

產品型號 外徑裝藥 打靶效果 結論UQ66 66mm 30g 60%切斷，套管無損傷 效果差66mm 34g 80%切斷，套管無損傷 附加一定拉力后可行

表2 打靶試驗結果

圖1 UQ66(裝藥34g)切割效果

圖2 UQ66(裝藥34g)切割殘留部分內部切痕照片

圖3 UQ68(裝藥40g)切割效果

3.現場應用

P3011-5井是普光氣田一口分兩層段投產的開發井，第一層段經過酸化、補孔等措施沒有達到預期產能。計劃上返至第二層段：5089．6-5564．0m投產。由于第一層段采用永久式封隔器完井管柱，上返施工必須將Φ88．9mm δ6．45mmG3-125VAM-TOP合金油管從封隔器上部取出，方可實施上返施工，實現上返投產目的。

(1)倒扣打撈風險

①井深、斜度大，扭矩傳遞困難，嚴重損壞合金油管絲扣和本體，施工難度大，周期長，費用高昂。

②下部地層裸露，壓力系數和硫化氫含量高，對井控和防硫化氫是很大考驗。

P3011-5井管柱結構示意圖

③合金油管的打撈技術工藝不成熟，沒有配套的工具，也沒有可以借鑒打撈工藝的先例。

④封隔器上部有沉淀物，存在倒不開的可能。

⑤封隔器是經過打壓坐封的，坐封時管柱已經受了一定的拉力，管柱伸長，油管懸掛器承受拉力大，而倒扣作業必須倒掉懸掛器再下放管柱使封隔器上部的反扣接頭處在中和點位置，給操作帶來很大難度。

(2)施工經過

壓井，采氣樹安裝電纜防噴盒、電纜防噴盒試壓56MPa，合格。下Φ68mm×0．10m(有效)聚能切割彈切割油管，切割深度5819．76m。

卸采氣樹，上提管柱至710Kn，懸重不再上升，證實合金油管被切斷，起出后Φ88．9mm&6．45mm G3-125 VAM-TOP斷口最大Φ105mm，較規則。實際切割后的斷口見圖4。

耐高壓防硫合金油管切割彈在元壩27井也得到實際應用，均達到預期效果。

圖4 實際切割后的斷口

4.結論及建議

(1)聚能切割彈對G3-125合金油管的成功有效切割，填補了國內合金油管聚能切割彈的空白，為以后類似的施工提供了參考，具有很強的推廣價值。

(2)建議研制配套合金油管打撈、磨銑工具，為套管修復等各種復雜井提供支持。

(3)加大新工藝，新產品的認識和開發，進一步提高施工質量和施工速度。

(4)加大超深井、打斜度井、水平井的切割工藝研究開發。

[1]羅東寧,劉闖.高含硫氣田安全環保控制技術[J].化工管理.2015 (08).

[2]王衛紅,劉傳喜,穆林,王秀芝,孫兵.高含硫碳酸鹽巖氣藏開發技術政策優化[J].石油與天然氣地質.2011(02).

Application of Shaped Cutting Non-sulfur Alloy Pipeline Technology in Puguang Gas Field

Hua Jian, Liu Jianjun, Liu Rangchu
（Special Downhole Service Dept. Of Zhongyuan Petroleum Exploration Bureau, Henan, 457164）

In the process of workover operation, adopt the conventional salvage way of backoff salvage etc. to salve the pipelines that locked in oil well. Limited by the environment in oil well, it is not possible to quickly salve to the locked place, and the construction technology is complex and cycle is long. Shaped cutting salvage technology have the characteristics of high effi ciency and fast salvage, however in view of Puguang gas fi eld’s characteristics of high temperature, high pressure and high sulfur, the existing shaped cutting elasticity can can not be reached, in order to solve this diffi cult problem, on the basis of many experiments and researches,we develop special shaped cutter, which successfully solves this problem.

shaped cutting；salvage；technology；non-sulfur；high pressure resistant

T

A

華建（1977～），男，中原石油勘探局井下特種作業處，研究方向：修井技術研究及應用，現場技術指導。