水源井維修系列工具研制

紀龍 梁東平 何明輝

摘要：注水開發在長慶油田分公司采油二廠的原油開采中占有重要的地位，因此水的供給可謂舉足輕重。水源井作為油田注水開發的主要供水源，一旦某一口水源井出現問題無法供水，將會在很大程度上影響區塊注水量。對問題水源井的維修也成為我們的重點工作。在實際生產中，在水源井中出現的主要問題包括電纜落井以及電纜落井后造成的各種卡鉆、卡泵情況，裸眼井段吐砂卡鉆、卡泵，落物卡鉆，套管變形卡泵等復雜情況。

由于水源井井筒大管柱小，電潛泵外徑大、結構復雜。因此給打撈作業帶來很大困難。常規的油井大修工具不能應對水源井井筒直徑大的特點，為了解決這個問題，水源井維修系列工具應運而生。我們在借鑒了常規工具優點的基礎上，結合水源井井筒直徑大的特點，進行了長期的研制改進，并且經過大量的現場實際應用，取得了很好的效果。該水源井系列維修工具主要包括直桿外鉤、內外組合鉤、水源井采水管柱打撈筒、大直徑開窗打撈筒及大直徑套銑筒五種。

關鍵詞：水源井；處理井筒；維修工具；應用

1、工具研制概況

主要針對水源井的修井作業，研發出適用于水源井的維修工具。由井下作業大隊和國家級技能大師梁東平工作室負責問題水源井的調查與分析、工具的設計與現場應用，由通化易達石油化工設備制造有限公司負責工具的加工。

1.1研制目的

在于采取行之有效的方案解決水源井維修的各種難點，爭取在最短的時間內恢復水源井的正常生產。

1.2主要內容

1）水源井的維修工藝

結合水源井的實際情況和現場實踐經驗，分析各種大修工藝在水源井維修中存在的主要難點。

水源井除砂的特點

常規水力沖砂采取在井內下入油管，地面泵車向油管內高速注入洗井液，靠水力作用將井底沉砂沖散懸浮，并借助上返的液體將沖散的砂子帶到地面。但是水源井套管內徑較大，一般為255.32mm，循環沖砂時液體上返速度小，不能將砂子帶到地面。

根據實驗室結論，如果要將砂粒帶出地面，沖砂液上升速度必須大于砂子在靜止沖砂液中的自由下沉速度的兩倍。假設水泥車的排量為500L/min，根據式（1）計算沖砂液上返速度為0.17m/s。查找相關實驗室數據得出粒徑為0.58mm的地層砂在清水中的下沉速度為0.0947m/s，可知沖砂液上升速度小于砂子在靜止沖砂液中的自由下沉速度的兩倍，不能將沙粒帶出地面。而且結合現場實際經驗，水源井大都存在漏失的情況，個別井存在沖砂無返出的情況。

落井電纜打撈

1）電纜外徑較大、規格不統一。目前現場有16mm和35mm兩種規格的電纜。打撈較粗電纜的過程中，打撈工具的鉤齒不能完全將電纜鉤住，大力上提時電纜從鉤齒上滑脫，造成打撈失敗；

2）對電纜打撈只能分段處理，落井采水管柱魚頂以上的電纜打撈和采水管柱與井筒之間的電纜打撈。卡在管柱與井筒之間的電纜只能倒出一段油管后再打撈；

3）電纜打撈至最后斷成短節的破碎電纜和雜物增加了打撈難度。

管柱打撈

套管內徑大，如果魚頂靠近套管壁則打撈工具不能抓住魚頂，而是進入落魚與套管之間的環空，不能實現打撈，即使打撈工具帶有引鞋也不能將落物引入。

電潛泵打撈

（1）電潛泵機組直徑比較大，其主體的直徑為200mm，而套管內徑僅為255.32mm，兩者之間的間隙非常小；

2）因泵內腔有易脫落的部件（轉子芯軸、導向葉輪等），如果采用內撈，容易造成芯軸抽芯、導向輪脫落進入環空，使事故復雜化，因此只能外撈。同樣電潛