海上油田井下偏心類封隔器的打撈技術(shù)優(yōu)化與探索

高永華，龍江橋，司念亭

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

全登江

(中海油田服務(wù)股份有限公司，天津 300452)

郭雯霖

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

?

海上油田井下偏心類封隔器的打撈技術(shù)優(yōu)化與探索

高永華，龍江橋，司念亭

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

全登江

(中海油田服務(wù)股份有限公司，天津 300452)

郭雯霖

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

針對(duì)海上油田偏心類封隔器落井后的偏心打撈困難、電纜堆積、作業(yè)程序繁瑣等一系列的問題，研制了一種偏心扶正盤與雙層油管引鞋式穿心切割打撈工具相結(jié)合的井下偏心類封隔器打撈技術(shù)系列。偏心扶正盤的結(jié)構(gòu)簡單，與常規(guī)打撈工具配合使用能夠很好地輔助打撈落井的偏心類封隔器。雙層油管引鞋式穿心切割打撈工具為內(nèi)外雙層油管打撈結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)簡單，制作成本低，下井一趟打撈管柱能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)井下落魚的對(duì)扣、電纜通井、切割及回收打撈落魚的一體化打撈。理論計(jì)算和現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)表明，上述兩種偏心類打撈工具原理可行，性能穩(wěn)定，能夠極大縮短作業(yè)時(shí)間，降低作業(yè)費(fèi)用，避免造成井下情況復(fù)雜化，適用于海上油田井下偏心類封隔器如過電纜封隔器等的打撈。

偏心類封隔器；電纜堆積；扶正盤；穿心切割打撈；海上油田

根據(jù)過電纜封隔器的偏心結(jié)構(gòu)及井下工作狀態(tài)分析，其打撈成功的關(guān)鍵在于將打撈工具引入過電纜封隔器本體打撈內(nèi)腔，而常規(guī)的打撈工具往往在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用過程中引入效果不佳，打撈成功率低。筆者提出了一種偏心扶正盤和一種新型的雙層油管引鞋式穿心打撈工具，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、成本低廉以及加工制作簡易等特點(diǎn)。偏心扶正盤可以解決井下過電纜封隔器本體脫扣落井后使用常規(guī)打撈工具無法有效打撈的問題，它通過對(duì)打撈工具的“扶正”，使入井打撈工具能夠順利引入打撈內(nèi)腔，實(shí)現(xiàn)對(duì)落井過電纜封隔器的對(duì)接打撈；雙層油管引鞋式穿心打撈工具可以解決落井的過電纜封隔器上部有大量動(dòng)力電纜堆積，無法使用偏心扶正盤的過電纜封隔器打撈的技術(shù)難題。該工具在使用時(shí)可免除對(duì)封隔器本體上部電纜、液控管線等雜物的打撈處理，直接通過引入打撈內(nèi)腔對(duì)扣的方式進(jìn)行穿心切割打撈，實(shí)現(xiàn)對(duì)過電纜封隔器及下部遇卡管柱的一體化打撈。2種工具通過理論計(jì)算、現(xiàn)場數(shù)據(jù)調(diào)研和現(xiàn)場應(yīng)用驗(yàn)證，滿足強(qiáng)度要求，性能良好。

1 偏心扶正盤的研制

海上油田使用的過電纜封隔器為偏心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖1所示，其打撈內(nèi)腔即主通徑偏離過電纜封隔器本體的中心線，常規(guī)打撈工具如公錐等下入到過電纜封隔器上部打撈端面時(shí)，由于過電纜封隔器本體連接的電纜穿透器及放氣閥等部件影響以及打撈工具自身的結(jié)構(gòu)剛性，打撈工具與過電纜封隔器打撈端面的接觸點(diǎn)往往偏離打撈內(nèi)腔，因此研制了一套用于對(duì)常規(guī)打撈工具進(jìn)行定向扶正，便于打撈工具引入打撈內(nèi)腔的偏心扶正盤。

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖1 ?in過電纜封隔器結(jié)構(gòu)實(shí)物圖 圖2 偏心扶正盤結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 使用方法

偏心扶正盤入井前，需將2塊對(duì)稱的半圓環(huán)鐵盤焊接拼成圓盤套入打撈管柱，再將偏心扶正盤與打撈鉆具之間點(diǎn)焊3個(gè)點(diǎn)；下鉆到位遇阻后，上提鉆具1m，以15°為單位旋轉(zhuǎn)鉆具后再次下入；重復(fù)多次直到引入落魚打撈內(nèi)腔后；旋轉(zhuǎn)鉆具1～3圈焊點(diǎn)脫開，使偏心扶正盤與鉆具之間焊點(diǎn)連接脫開；解除了偏心扶正盤的束縛后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)鉆具對(duì)扣或造扣，以滿足打撈工具與落魚之間的連接強(qiáng)度；通過上提的載荷顯示確認(rèn)打撈是否成功。如此反復(fù)即可成功打撈過電纜封隔器。

2 雙層油管引鞋式穿心打撈工具的研制

在過電纜封隔器打撈作業(yè)中，對(duì)于過電纜封隔器之上動(dòng)力電纜較短，不影響打撈工具引入打撈內(nèi)腔的作業(yè)井，采用常規(guī)打撈工具結(jié)合偏心扶正盤的打撈技術(shù)能夠有效地實(shí)現(xiàn)過電纜封隔器打撈。而對(duì)于落井的過電纜封隔器以上存在大量動(dòng)力電纜的封隔器的打撈則需要采用一種新型的打撈工具：雙層油管引鞋式穿心打撈工具。

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案主要由內(nèi)層油管、外層油管、焊接點(diǎn)3部分組成，如圖3所示。其中D1為引鞋式內(nèi)層油管外徑，D2為外層油管外徑，D1、D2大小由過電纜封隔器主通徑及本體母扣端連接扣型尺寸決定；L1為引鞋式內(nèi)層油管露出長度，L2為外層油管長度，一般要求L1、L2均大于1m。雙層油管引鞋式穿心打撈工具利用外徑略小于封隔器內(nèi)徑的內(nèi)層油管短節(jié)作為引鞋，在工具下入到封隔器打撈端面時(shí)通過旋轉(zhuǎn)管柱將內(nèi)層油管引入打撈內(nèi)腔，引鞋式內(nèi)層油管進(jìn)入封隔器內(nèi)腔后，下放工具使外層油管公扣與封隔器打撈內(nèi)腔母扣接觸，通過地面旋轉(zhuǎn)管柱施以扭矩將絲扣上緊，同時(shí)利用內(nèi)層油管與打撈內(nèi)腔的扶正作用防止外層油管公扣與過電纜封隔器母扣連接偏扣，實(shí)現(xiàn)雙層油管引鞋式穿心打撈工具對(duì)扣打撈。

圖3 雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖

2.2 使用方法

打撈作業(yè)時(shí)將雙層油管引鞋式穿心打撈工具直接與打撈管柱連接，下入到魚頂后，通過旋轉(zhuǎn)管柱使引鞋式內(nèi)層油管引入過電纜封隔器打撈內(nèi)腔；下放管柱直至引鞋式內(nèi)層油管完全進(jìn)入使外層油管公扣與過電纜封隔器本體母扣接觸，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)打撈管柱上扣，以滿足打撈工具與落魚之間的連接強(qiáng)度，通過觀察上提載荷判斷打撈是否成功。在對(duì)接成功且上提懸重滿足要求后可通過電纜或鋼絲作業(yè)對(duì)落魚進(jìn)行通井、化學(xué)切割等將過電纜封隔器及以下管柱全部撈出。

3 現(xiàn)場應(yīng)用及效果評(píng)價(jià)

3.1 偏心扶正盤應(yīng)用實(shí)例

3.2 雙層油管引鞋式穿心打撈工具應(yīng)用實(shí)例

對(duì)于上述井下落魚的打撈，采用常規(guī)打撈工具進(jìn)行打撈，需要進(jìn)行如下步驟：首先使用外鉤/內(nèi)鉤將封隔器以上174.7m電纜進(jìn)行分段打撈出井；然后采用撈矛、公錐等進(jìn)行封隔器打撈；最后依次對(duì)封隔器以下油管、電纜等進(jìn)行打撈。該打撈方式不但作業(yè)時(shí)間長，作業(yè)程序繁瑣，而且使用打撈工具繁多，作業(yè)費(fèi)用高。

3.3 效果評(píng)價(jià)

通過現(xiàn)場應(yīng)用對(duì)比(見表1)，偏心扶正盤的使用相比常規(guī)打撈可縮短工期75%以上，節(jié)約作業(yè)費(fèi)用160萬元以上；雙層油管引鞋式穿心打撈工具的使用相比常規(guī)打撈可減少作業(yè)時(shí)間85%以上，節(jié)約作業(yè)費(fèi)用150萬元以上。按照渤海自營油田年平均打撈過電纜封隔器2井次計(jì)算，偏心扶正盤及雙層油管引鞋式穿心打撈工具的應(yīng)用可以直接節(jié)省作業(yè)成本300萬元以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

表1 “扶正”打撈、穿心切割打撈與常規(guī)打撈對(duì)比分析

4 結(jié)論

偏心扶正盤及雙層油管引鞋式穿心打撈工具的成功集成應(yīng)用，不但能夠縮短偏心類封隔器打撈作業(yè)時(shí)間，降低作業(yè)費(fèi)用，還能夠減少打撈作業(yè)對(duì)油水井的地層傷害；同時(shí)還能夠推廣應(yīng)用于其他偏心類封隔器的打撈，豐富過電纜封隔器等偏心封隔器的打撈技術(shù)儲(chǔ)備，對(duì)海上油田開發(fā)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

[1]劉鴻文.材料力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]丘宗杰.海上采油工藝新技術(shù)與實(shí)踐[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2009．

[3]陳惟國，趙煒.國外井下打撈工具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].石油機(jī)械，2000,28(7):61～64.

[4]楊進(jìn)，蘇杰，張亮，等.事故井打撈管柱扭矩分析及其應(yīng)用[J].石油鉆采工藝，2004,26(1):33～34.

[編輯] 帥群

2016-05-10

高永華(1977-)，男，工程師，主要從事油氣井井下作業(yè)、工藝措施及機(jī)采井管理等工作，gaoyh5@cnooc.com.cn。

TE931.2

A

1673-1409(2016)32-0086-04

[引著格式]高永華，龍江橋，司念亭，等.海上油田井下偏心類封隔器的打撈技術(shù)優(yōu)化與探索[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2016,13(32):86～89.