K2井雙重落魚打撈實踐

彭永洪，魏 波，宋雷勇，李彥召，宋鵬舉，徐 路

(1中國石油塔里木油田分公司安全環保與工程監督中心 2中國石油塔里木油田分公司油氣田產能事業部)

庫車山前超深高壓氣井因井筒堵塞等[1-3]需連續油管作業的井數逐年增加，其中K2井就因為油套連通、套管竄漏，A、B環空帶壓，在井口正、反擠壓井未成功，進而采用連續油管循環壓井[4]。在壓井過程中，連續油管注入頭抖動嚴重，連續油管懸重增加，最高過提440 kN未解卡，井口剪切連續油管，落魚長度5 285.77 m，鎖死在油管柱內，油管斷脫位置不明，現場決定上修井機打撈雙重落魚。

K2井打撈與常規井打撈相比具有更大的難度，具體表現為：①該井是超深高壓氣井且環空帶壓，存在較高井控風險；②油管斷點、落魚位置不明，落魚彎曲變形，打撈解卡難度大；③連續油管落魚，長度長，體積大，且螺旋彎曲鎖死在油管內，摩阻高，對打撈工具抗拉要求高；④連續油管落魚貼邊嚴重，且與油管間隙小，入魚困難；⑤大套管內打撈連續油管間隙大，加壓不合理，二次落井風險高。

一、工藝技術研究

1.K2井井況

K2井為庫車山前克拉蘇構造帶的一口高壓高產氣井，井深6 753.88 m，地層壓力88 MPa，地層壓力系數1.34，地層溫度165℃。施工前井內是1.43 g/cm3有機鹽，井口帶壓16.8 MPa，因油管斷裂、套管受損，A、B環空壓力為16.8 MPa。

2.工藝流程

因油管柱斷點位置不明，連續油管落魚位置存在兩種可能，一種在油管斷點以上，另一種在油管斷點以下。打撈工藝流程主要分為壓井、換井口、落實斷點位置、探魚頂、打鉛印、打撈連續油管、起落魚、打撈油管、鉆磨封隔器等步驟。根據井況及每趟打撈結果，細化打撈流程，如圖1所示。

圖1 打撈雙重落魚工藝流程圖

3.施工方案

(1)壓井。采用放壓、壓井結合的壓井方案，分3次壓穩地層。

(2)換井口裝備。換裝105 MPa的防噴器組，更換閘板芯子。

(3)油管落魚情況。試提油管柱計算斷點位置，下鉆桿打鉛印落實魚頂形狀。

(4)連續油管落魚情況。更換油管魚頭，對接油管，下電纜和連續油管探落魚位置和魚頂形狀。

(5)采用連續油管專用打撈筒過油管打撈連續油管落魚；若打撈不成功，采用注灰打撈技術；若未能打撈所有落魚，起原井油管柱，在大套管內采用特殊引鞋+整體式可退式打撈筒穿心打撈剩余落魚。

(6)起連續油管。連續油管作業機將出井的連續油管回纏至滾筒。

(7)打撈油管。用高強度反扣公錐、反扣可退式撈矛內撈油管柱。

(8)打撈封隔器。封隔器為液壓永久式封隔器，需鉆磨解封，通過打撈杯撈出。

二、工藝應用

1.壓井、換井口裝置

壓井按照交替放油套壓、正擠壓井、環空節流循環壓井相結合的方法進行壓井，一次壓井成功，為防止井筒有新的置換氣體，又按照該方法重復壓井二次，確保壓穩地層。現場評估井控安全后，換裝105 MPa剪切全封一體的防噴器組，安裝環形防噴器，更換尺寸與井內鉆具組合相匹配的半封閘板芯子，并對所有裝置試壓合格。

2.K2井落魚情況

根據探魚頂、打鉛印，判斷魚頂位置108.71 m,魚頭為?114.3 mm油管接箍，連續油管落魚魚頂1 448.8 m,魚頭為外徑44 mm,內徑33 mm的圓弧，圓弧清晰平整，形狀規則，但貼邊嚴重。繪制K2井井身結構和井內落魚信息圖如圖2所示，其中A為油套環空，B為技術套管與油層套管環空，E為油管斷脫下移的位置，F為倒扣、換魚頭后的位置，G為連續油管魚頭位置，虛線表示與原井油管柱對扣后的新下入油管柱。

圖2 井身結構和井內落魚信息圖

3.打撈工藝實施

3.1 打撈連續油管

3.1.1 連續油管過油管打撈井內連續油管

(1)設備、工具優選。純氣柱時預計井口最大關井壓力69.7 MPa，連續油管作業時采用105 MPa的雙聯防噴盒、雙防噴器組，滿足關井要求。

落井連續油管在空氣中懸重為209 kN，在密度1.49 g/cm3的壓井液中懸重165 kN，考慮連續油管彎曲變形增加的上提摩擦力，將連續油管落魚提至地面需要的提升力更大。分析表明：打撈管柱組合的最小抗拉強度決定了地面最大上提噸位。對此，采用?44.45 mm的變壁厚連續油管，作業長度3 140 m，抗拉強度400 kN以上，能夠滿足該井的打撈管柱抗拉要求。優選的打撈工具串組合能滿足最低300 kN的抗拉強度要求，入井前對打撈工具串做270 kN的試提試驗，入井連續油管自重為60 kN，在井口可滿足至少330 kN的上提懸重要求。考慮連續油管、打撈工具過油管及接箍臺階具有貼壁、磕碰情況，入井前先打磨打撈筒的下端倒角，對連續油管的自然彎曲進行校正。

(2)打撈過程。下?44.45 mm連續油管+?60.3 mm鉚釘式接頭+?60.3 mm液壓丟手+?63 mm打撈筒至連續油管魚頂，多次加壓(14～40 kN)、變換排量(80～140 L/min)活動底部連續油管，無明顯入魚顯示，起出檢查打撈筒外表面有磕碰痕跡，卡瓦表面沒有入魚痕跡。

未入魚原因分析：連續油管魚頭外徑44.45 mm，打撈筒外徑63 mm，油管內徑69.85 mm。考慮落魚與打撈筒的兩種貼壁角度：一種是貼壁錯開90°，打撈筒和魚頭的交錯距離為3.61 mm，落魚端面基本無倒角，魚頭難以進入打撈筒；另一種貼壁錯開180°，打撈筒和魚頭的交錯距離為6.85 mm，打撈筒與落魚的偏差距離最大。分析結果見圖3所示。

圖3 貼壁錯開90°、180°下的打撈筒與魚頭的交錯距離

分析結果，采用帶尖頭引鞋的打撈筒，變換兩次角度，仍未能入魚，實踐證明連續油管過油管打撈因連續油管自身無法旋轉調整角度，地面彎曲連續油管只能得到一個固定角度，難以保證正對魚頭的貼壁角度，撈出機會較小。研究決定采用注灰打撈。

3.1.2 注灰打撈

注灰打撈技術，即采用循環法將水泥漿循環至落魚位置，井口憋壓候凝，目的是將油管與連續油管落魚凝固在一起，起油管同時帶出落魚。

(1)倒扣。接方鉆桿，調整油管柱，轉盤反轉倒扣45圈，懸重由1 070 kN降為980 kN，倒開油管柱。節流循環處理井內受污染的壓井液，測無明顯后效。采用懸重法、循環體積法計算管柱倒開深度為5 300 m。

(2)循環注水泥漿。連接水泥車組管線，循環依次泵入：密度1.05 g/cm3前置液2 m3，1.88 g/cm3水泥漿1 m3，1.05 g/cm3后置液2 m3，清水7.1 m3，正好將水泥漿替至落魚位置，環空憋壓10 MPa，關井候凝。

(3)起連續油管落魚。候凝結束，起倒開油管柱，起至第4根油管時懸重由1360 kN降至860 kN，起出?114.3 mm油管×112根+?88.9 mm油管×35根時，見落井的連續油管落魚溢出，井口邊起邊切割?88.9 mm油管×22根，帶出連續油管202 m，連續油管上下提拉，后切割連續油管461.89 m，共起出663.89 m，剩余連續油管落魚4621.88 m，斷口處連續油管外徑41 mm，比入井前縮徑3.45 mm。

根據注灰打撈的連續油管變徑情況分析遇卡點在油管管鞋下方，具體位置不明。目前連續油管的魚頂位置2 111.89 m，繼續采用注灰打撈技術可能出現類似拉斷落魚的情況，且魚頂距油管倒開管鞋只有1 508 m，水泥漿有進入A環空的風險。經研究決定,起出倒扣的原井油管，采用修井機在大套管內打撈剩余連續油管。

3.1.3 大套管內穿心打撈

(1)工具優選及風險控制。?196.85 mm套管內徑171.45 mm，是連續油管外徑的3.85倍，是拉斷落魚外徑的4.18倍，大套管內打撈，若加壓、轉速控制不當，可能造成落魚彎曲變形、斷裂風險，研究從優選工具、現場操作兩個方面削減風險。

工具選擇：優選整體可退式卡瓦打撈筒，前端優配特殊引鞋使落魚更易入魚，打撈筒內裝控制環和籃瓦防止卡瓦轉動退出落魚，且抓牢落魚。

現場操作：探準魚頂位置、緩慢下放管柱、控制好加壓噸位、轉盤、穿心打撈噸位，解卡時控制好上提噸位，整個過程觀察好懸重變化，避免噸位過大壓彎、壓斷落魚，若打撈過程出現異常，立即停止打撈作業，分析原因，討論應對措施。

(2)工藝實施。打撈管柱組合：?165 mm×?147 mm特殊引鞋+?147 mm整體可退式卡瓦打撈筒(內裝?59 mm控制環+?42 mm籃瓦)+雙反變扣+鉆桿+方鉆桿。

打撈過程：①換裝與打撈管柱匹配的防噴器閘板芯子，試壓;②下管柱至2 085 m循環沖洗魚頭，緩慢下探魚頂位置，探至2 119.33 m遇阻10 kN，復探3次驗證魚頂位置;③打撈。下放管柱至魚頂上方0.5 m，開轉盤下放管柱，緩慢啟動轉盤撥轉魚頭，轉0.5圈，加壓10 kN后恢復至原懸重570 kN，停轉盤下放管柱，加壓20 kN，試提驗證入魚情況，懸重由550 kN增至620 kN，撈獲落魚;④穿心。繼續下放管柱，加壓30 kN，使落魚穿過打撈筒卡瓦進入打撈管柱內，穿過的落魚被卡瓦卡住，穿心打撈至2 142.81 m，落魚進入23.48 m;⑤懸吊解卡。在懸重530～910 kN范圍內多次活動管柱，過提380 kN井口懸吊打撈管柱和撈獲的落魚，使落魚解卡;⑥起連續油管。起打撈管柱至最后一柱鉆桿見落井的連續油管，懸重150 kN，安裝連續油管作業機，通過注入頭夾持力將連續油管落魚纏回滾筒，共4 621.88 m，撈出全部連續油管落魚。

3.2 打撈油管柱

(1)打撈工具選擇。井內油管柱總長302.09 m，魚頂位置6 223.37 m，魚頭為直連油管母扣殘體，殘體上有縱向和橫向的裂紋，斷口內外側較規整。落魚在?139.7 mm套管內，魚頭與套管環空間隙為22.32 mm，為保證打撈工具安全性，決定采用高強度公錐、可退式撈矛內撈方式進行倒扣打撈。封隔器采用先鉆磨后打撈的方法，鉆磨工具優選金剛石短引桿磨鞋和合金齒四刀翼引桿磨鞋。

(2)打撈過程。①打撈封隔器上部油管：下?110 mm反扣高強度公錐(64～95 mm)+安全接頭+反扣鉆鋌+反扣鉆桿打撈管柱，共撈12趟，每趟均有撈獲，共249.37 m;②鉆磨封隔器：下?112 mm×52 mm反扣金剛石短引桿磨鞋+?110 mm反扣高強度加長隨鉆撈杯+?112 mm反扣扶正器+反扣鉆鋌+反扣鉆桿鉆磨管柱，鉆壓5～15 kN，轉速50～60 r/min，扭矩3.5～3.7 kN·m，鉆時30 h，進尺0.16 m，返出少量細鐵屑。分析：磨鞋引桿較短(10 mm)，鉆磨時偏磨魚頂形成劈叉，劈叉墊在引桿磨鞋與套管間隙之間，造成嚴重托壓，進尺緩慢。換?112 mm×49 mm合金齒四刀翼引桿磨鞋，引桿長48 mm，管柱組合和鉆磨參數不變，鉆時5 h，進尺0.51 m，撈獲殘體5 kg，根據返出物分析封隔器已鉆磨至膠筒，封隔器下移，具備打撈下部油管條件;③打撈封隔器下部管柱：下?110 mm反扣高強度公錐(64～95 mm)打撈，因封隔器水眼有未返出的封隔器殘體遮擋，造扣不牢，只撈出封隔器下椎體環狀殘體1塊，公錐在?56～?59 mm處磨損嚴重。換?112 mm×55 mm合金齒平底引桿磨鞋通封隔器水眼，撈獲殘體0.15 kg。下?110 mm 反扣可退式撈矛(裝?62 mm矛瓦)撈出封隔器殘體與下部管柱，共52.75 m，完成油管落魚打撈。

三、結論

(1)根據實際井況，合理建立打撈方案、工藝流程，優選優化工具設備、工藝措施有助于K2井的雙重落魚打撈成功。

(2)交替放壓、正擠壓井、環空節流循環壓井的壓井方法既防止了環空憋高壓損害油套管，還壓穩了地層流體。

(3)連續油管管內打撈連續油管落魚技術因連續油管不能轉動難以保證打撈筒與落魚貼壁角度重合，入魚較困難；注灰打撈是一種很好的打撈方法，但需準確計算水泥漿用量和注入位置。事實證明，在大套管內穿心打撈連續油管是可行的，但需保證現場操作平穩，加壓合理。

(4)合金齒四刀翼引桿磨鞋相比于金剛石短引桿磨鞋，引桿較長，鉆磨封隔器時托壓小，鉆時快。