探究超深高含硫氣井油管內(nèi)鋼絲打撈作業(yè)技術(shù)與應(yīng)用

謝全超

中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司

探究超深高含硫氣井油管內(nèi)鋼絲打撈作業(yè)技術(shù)與應(yīng)用

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本文通過實(shí)際工程案例，對(duì)超深高含硫氣井油管內(nèi)鋼絲打撈作業(yè)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析，以供參考，

超深高含硫氣井；油管；鋼絲打撈

前言

在井下作業(yè)事故處理工藝中油管內(nèi)鋼絲打撈作業(yè)技術(shù)是其非常重要的一個(gè)部分。處理難度大，耗時(shí)長，一次撈獲成功率低。因此，對(duì)鋼絲打撈作業(yè)方案、設(shè)備、地面配套的要求極高。

1 工程概況

某氣田的YB121H井完鉆井深7786m，采用193.7mm油層套管+114.3襯管完井，完井管柱結(jié)構(gòu)為井下安全閥+循環(huán)滑套+永久式封隔+球座，其中封隔器坐封在6634m，完井管柱底界6837.7m，89mm×73mm油管變扣位于5499.7m。該井采用鋼絲組下高壓物性取樣器至井深6600m，后開井放噴，鋼絲突然向上運(yùn)移，發(fā)生跳動(dòng)后恢復(fù)至松弛狀態(tài)。后試提取樣設(shè)備，絞車面板顯示張力迅速由0上升至1.43kN時(shí)，鋼絲外吐，在鉆井平臺(tái)處成堆打扭(打扭長度約200m)，鋼絲從防噴盒處發(fā)生斷裂，井內(nèi)剩余鋼絲約6400m，高壓物性取樣器9.1m。

2 油管內(nèi)鋼絲打撈作業(yè)技術(shù)

2.1 打撈方案

(1)落魚分析

與一般鋼絲作業(yè)落魚情況不同，本井鋼絲斷落的原因是由于上頂力，PVT取樣工具上行，速度比鋼絲上行速度更快，鋼絲與工具纏繞在一起，后待關(guān)井壓力平衡后再次快速下落，鋼絲在井筒內(nèi)可能纏繞形成螺旋“彈簧”狀，難以估算鋼絲的具體深度。同時(shí)，考慮到取樣工具串與油管內(nèi)徑最小的單邊間隙僅為8.5mm，鋼絲外徑3.175mm，由于鋼絲可能嚴(yán)重變形與油管壁緊貼，下滑到油管最大變徑處被擋住，油管最大變徑位置極為可能是工具串井深。

(2)打撈方式設(shè)計(jì)

本井安全閥內(nèi)徑為69.85mm，但是安全閥上下管柱內(nèi)徑為74.22mm。鋼絲探測器外徑必須小于安全閥內(nèi)徑，但是增大與管柱間間隙，如果鋼絲頭呈規(guī)則狀貼附在油管壁，則鋼絲捕捉器難以捕捉和打撈。另外，從前期分析，鋼絲上沖直到反吐出井口后折斷，可以判斷分析出在井內(nèi)上部鋼絲纏繞、壓縮嚴(yán)重，采用外撈矛極可能纏繞，造成二次事故。因此，方案設(shè)計(jì)為探測得魚頂后，采用內(nèi)撈矛打撈，如果內(nèi)撈矛無法撈獲，再考慮采用外撈矛作業(yè)。

(3)魚頂為纏繞成團(tuán)的鋼絲，采用外撈矛打撈，工具串組合方式如下：

繩帽+加重桿+管式震擊器+外撈矛。

外撈矛是鋼絲在井下非常亂時(shí)，用內(nèi)撈矛無法撈住，才用外撈矛。一般情況下不要用該工具打撈鋼絲，外撈矛與鋼絲纏繞無法提出造成二次落魚的風(fēng)險(xiǎn)極大。

2.2 壓井方案

安全壓井面臨著矛盾。打撈周期較長，該井屬于高含硫化氫氣井，產(chǎn)量高、壓力高，從人生安全及工具、儀器的安全考慮，打撈作業(yè)必須在壓井平穩(wěn)不溢不漏的情況下進(jìn)行。但是該井屬于碳酸巖儲(chǔ)層，裂縫發(fā)育，鉆井期間儲(chǔ)層段泥漿132.7m3，極易漏失，如果采用堵漏漿過平衡壓井，堵漏材料極易在鋼絲及工具位置搭橋，堵死油管通道，卡埋工具，同時(shí)存在泥漿沉淀卡死落魚的可能，使井下情況進(jìn)一步復(fù)雜化。

考慮到已經(jīng)獲取地層壓力系數(shù)，采用綜合壓井方案：

①無固相壓井液。相對(duì)泥漿固相含量比較低，壓井及后續(xù)處理過程中卡埋落魚風(fēng)險(xiǎn)小;在環(huán)空保護(hù)液介質(zhì)中更易于打撈，且不受處理周期長的影響，配方：環(huán)空保護(hù)液+1%黃原膠+5%～8%超細(xì)鈣+2%～3%非滲透處理劑+2%～3%瀝青類物質(zhì)。

②實(shí)時(shí)液面監(jiān)測。通過液面監(jiān)測，掌握井內(nèi)液面高度，確定液柱壓力平衡地層壓力，達(dá)到相對(duì)動(dòng)態(tài)的平衡，實(shí)現(xiàn)壓井平穩(wěn)。

③壓井方式。環(huán)空為永久式封隔器已坐封，滑套未開啟無法建立循環(huán)，采用吊罐壓井，配合液面監(jiān)測，獲得地層漏失速度后，間斷吊灌無固相壓井液壓井。

2.3 井控技術(shù)

考慮到氣井內(nèi)壓力高，且高含硫化氫，設(shè)計(jì)采用105MPa抗H2S井口防噴裝置，既能控制住井內(nèi)壓力外泄，在帶壓情況下又能使測試工具自由運(yùn)動(dòng)。技術(shù)指標(biāo)如下：防噴管內(nèi)徑76.2mm;設(shè)計(jì)壓力105MPa;測試壓力151MPa;設(shè)備材質(zhì)AISI41XX;耐腐蝕標(biāo)準(zhǔn)：符合NACE-MR0175國際標(biāo)準(zhǔn)。

組成：地面控制系統(tǒng)、滑輪系統(tǒng)、電纜刮泥器、注脂流管、工具捕捉器、防噴管、防落器、雙閘板防噴器(電纜閘板及鋼絲閘板各一副)。

2.4 工藝步驟

(1)安裝井口防噴工具。對(duì)入井工具進(jìn)行地面檢測，進(jìn)行專門工序的井控、硫化氫應(yīng)急演練。

(2)采用無固相壓井液直推法壓井，確保井筒的清潔;進(jìn)行吊罐壓井，結(jié)合液面監(jiān)測，探油管內(nèi)液面深度，計(jì)算得出壓井液漏速，確定安全作業(yè)時(shí)間及吊罐頻率、吊罐量。

(3)組下鋼絲探測器，探鋼絲魚頂;考慮到井內(nèi)100m±有安全閥，設(shè)計(jì)在80～120m以200m/h的測速上提下放三次，觀察鋼絲探測器通過井下安全閥位置時(shí)張力變化情況，無張力異常后繼續(xù)下放。

(4)采用鋼絲內(nèi)撈矛進(jìn)行打撈：下放中，當(dāng)張力緩慢下降時(shí)，記錄遇阻點(diǎn)位置，當(dāng)遇阻后下入深度超過遇阻點(diǎn)5m時(shí)停止下放，緩慢上提至遇阻點(diǎn)位置然后再次下放，根據(jù)張力變化判斷是否打撈住鋼絲;如果多次不能撈獲，則下盲錘將鋼絲頭震擊成團(tuán)狀后再次采用內(nèi)撈矛打撈。

(5)上提鋼絲。

(6)如果鋼絲打撈出后，未帶出工具串，則采用打撈筒進(jìn)行打撈。

3 油管內(nèi)鋼絲打撈作業(yè)的現(xiàn)場應(yīng)用

YB121H井確定鋼絲斷落后，正推法壓井，后進(jìn)行吊罐作業(yè)，測得漏速為0.4～0.8m3/h。采用57mm鋼絲探測儀器至井深710m，探得鋼絲;再次下底帶57mm鋼絲內(nèi)撈矛至713m，張力15.82kN下降至2.51kN，后上提撈矛，上提張力19.15kN，提出工具，撈獲鋼絲100m后再次下放鋼絲探測儀器，分別在2350m，2507m，2513m多次探、撈后，起出井內(nèi)全部落魚。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過對(duì)鋼絲落魚的分析，對(duì)打撈方案進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)采用吊罐壓井+液面監(jiān)測集成壓井方案，配合現(xiàn)場安全保障措施，解決了高含硫高壓氣井的鋼絲打撈的問題，并成功實(shí)施。

[1]何長江,徐愛舫.油管變徑井鋼絲打撈工具的研制及應(yīng)用[J].石油儀器,2013,06：44-45+1.

[2]苗潤金,吳茂富等.井下鋼絲打撈工藝技術(shù)改進(jìn)應(yīng)用[A].寧夏回族自治區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、寧夏社會(huì)科學(xué)界聯(lián)合會(huì)：,2012：4.