化學切割技術在渤海油田的應用

羅建彪（中海石油服務股份有限公司油田生產事業部，天津 300451）

化學切割技術在渤海油田的應用

羅建彪
（中海石油服務股份有限公司油田生產事業部，天津 300451）

化學切割技術進行管柱內切割具有切點準確、割口規則和時效高等特點，現已成為渤海油田油、水井管柱解封遇阻時一種有效的切割管柱方法。

化學切割；渤海油田；油、水井

油、水井進行動管柱解封作業時，由于地層出砂，頂部封隔器和隔離密封結垢等其他原因導致解封遇阻。處理這種被卡管柱一般不宜硬拔，而是先處理卡點以上的自由部分，然后選擇打撈工具撈出余下部分。化學切割技術能從管柱內部的任意點進行切割，切口工整，便于下步打撈作業。

1　化學切割技術

化學切割是用電纜起下、電流引爆、使切割工具內的化學藥劑相互接觸反應，產生高溫高壓化學腐蝕劑從工具下部孔眼中高速徑向噴出，腐蝕切割管柱、回收井下被卡管柱的工藝技術。

該切割技術的工具串由前磁定位儀、點火頭、推進火藥筒、錨定、化學藥劑筒、切割頭等主要部件組成。化學切割的工作原理是：利用前磁定位儀對設計的切割點進行準確校深。電纜控制點火頭從而使火藥筒工作產生瞬間高壓氣體（可達170MPa），高壓氣體使錨定座與管柱內壁，同時使化學藥劑筒上下端破裂盤破裂，使化學藥劑發生化學反應（3BrF3+ 4Fe=3FeF3+FeBr3）。化學反應產生的高溫高壓，導致切割頭內活塞下行打開切割頭孔眼，從而使化學反應中的液體高速噴出將油管腐蝕切斷（大約需要150±25ms）。

2　渤海油田的應用

2.1南堡35-2的應用

南堡35-2區塊為我國渤海油田典型的高粘，低滲型油藏，地質儲量豐富。為了提高采收率，該礦區需要定期對油井進行注熱管柱和生產管柱的交替更換，從而實現稠油熱采。2013 年10月B30井進行注熱管柱更換作業時，上提油管掛解封時遇阻，按注熱雙層保溫氮化管的抗拉強度計算，上提懸重91t上下活動解卡均無效果。研究發現油層頂部的定位密封和各油層之間的隔離密封，因長期受到高溫高壓的作用導致密封段徑向膨脹而無法正常拔出。

針對此種油井解封遇阻的現象，現場采取了兩套方案：第一連續油管切割；第二化學切割。由于化學切割設備數量有限，現場采用了連續油管切割。連續油管在施工方面需要許多大型設備配套使用如：連續油管轉盤及動力撬、井口連續油管起下設備、油管起下控制裝置、防砂泵等其他附屬設備。此次連續油管切割采用石英砂高壓噴射工藝。但是現場施工時壓力的選擇是個難點：壓力偏高會導致油管外部的防砂管柱受到損壞，壓力偏低直接導致油管不能有效切割。經過對兩個切割點的作業，均不能有效的控制噴砂壓力將油管切割。

選擇化學切割技術，地面設備只需要電纜絞車托撬和動力裝置就能滿足作業需求。相對于連續油管切割少了很多地面設備，更重要的是減少了井口高壓作業帶來的風險和對井下防砂管柱的保護。此次的化學切割只需要2趟起下電纜：通井和切割。作業從工具串入井到起出整個工作累計時間為8h，有效的提高了修井作業時效。對油井及時生產也帶來了經濟效益。

2.2秦皇島32-6的應用

秦皇島32-6區塊為21世紀初與雪佛龍公司合資油田，采油平臺結構緊湊，吊貨甲板可使用面積小。該礦區對部分注水井進行注水新工藝實施，優化注水方案時，管柱解封容易出現解封遇阻現象。2016年5月B2井在進行解封4.5寸J-55油管時出現遇阻現象，鑒于B2井管柱曾經進行酸化作業和該平臺的修井機的最大抗拉負荷為90t，實際采用上下活動和懸吊55t均未湊效。

采用化學切割技術處理卡點以上管柱時，此井的化學切割時效僅為7h，且一次成功，這種高時效技術為處理卡點以下管柱爭取了寶貴的時間。秦皇島32-6礦區的6個老采油平臺由于受甲板面積、鉆臺井口空間和修井機（井架型號為HXJ90，最大抗拉強度90t）上提噸位等各種因素限制，在對油、水井解封遇阻處理時不能實施有效的解卡辦法。而化學切割的簡單一體化設備相對油管內切割的連續油管切割，對場地要求、鉆臺和井口空間的要求都有顯著的降低，在32-6礦區的6個老平臺得到了充分的利用。在保證作業的時效時，也保障了人員和設備的安全。

3　化學切割注意事項

1）化學藥劑具有強烈的腐蝕性，應做好防泄漏、防污染、防急救工作。

2）下切割工具串前必須做好管柱內通井工作，確保管柱暢通。

3）由于采用電纜信號進行點火引爆切割，因此現場切割前需要平臺保持無線電靜默，避免干擾。

4）切割前確保管柱內的液面在井口，避免割開后油套壓力不平衡，出現壓力返涌現象。

5）管柱被切斷后，電纜張力有明顯的變化，鉆臺也會發生震動。

6）切割時要確保切割工具串在液體中，且液體的含水在5%以上，干井、氣井、純油井必須進行洗井或者正擠水處理，確保化學藥劑充分反應。

4　結束語

油井解封遇阻時，由于受到電纜封隔器和電纜的限制不能有效實施倒扣處理。水井解封遇阻時，采取常規的倒扣處理時不能有效選擇倒扣點，給作業帶來了不確定性，增加作業周期，提高了修井成本。化學切割由于設備簡單，操作方便，切割高效，切口規則，使得該技術在渤海油田較小的采油平臺得到廣泛的應用。

［1］ 周望，趙學昌，何師榮.化學切割和噴射切割工藝［J］.石油鉆采工藝，1988，（1）：91-95.

［2］ 李樂中.新型化學切割儀［J］.石油儀器，1993，（2）：120.

Chemical Cleavage Technique in Bohai Oilfield

Luo Jian-biao

The chemical cleavage techniques within the string with a cut-off point accurate cut，notched rules and aging characteristics.When Bohai oilfield has become the oil wells string Difficult unblocking an effective method of cutting the string.

chemical cleavage；Bohai oilfield；oil wells

TE252

B

1003-6490（2016）05-0076-01

2016-05-08

羅建彪（1985—），男，天津人，助理工程師，主要從事海洋石油鉆井，完井，修井作業工作。