大修井施工工藝技術分析研究

王新柱 李曉斌

摘要：受地質構造、儲層出砂、鉆井事故以及作業異常等因素影響，導致油氣井井下技術狀況差，需要利用大修工藝技術，解除井下事故，恢復生產。本文重點對大修工藝技術開展分析，包括落物打撈技術、復雜解卡打撈技術和套管補貼和加固技術等，可為油氣井大修作業提供借鑒經驗。

主題詞：大修井 ?工藝技術 ?分析研究

1.前言

油氣井生產過程中，受地質構造、儲層出砂、鉆井事故以及作業異常等因素影響，導致井下技術狀況差，如套損、落物、砂埋管柱等，無法正常生產，需要利用大修工藝技術，解除井下事故，維護井身質量，保護和改善油層，恢復油氣井正常生產，實現儲量有效動用。

2.大修原因分析

油氣井大修原因主要有兩方面，即潛在因素和后天因素，潛在因素分為地質因素和工程因素兩方面，其中地質因素包括地層構造、內部膠結、孔隙中流體等，造成地層出砂、管柱結蠟結鈣、套管腐蝕穿孔等后果。鉆井因素包括井身結構、固井質量、套管質量以及鉆井過程中復雜事故等，造成套管破損斷裂，套管層間竄通、作業管柱卡堵等問題。后天因素主要是指油氣井工作制度及作業不當，如違反作業技術標準或操作規程，導致管柱掉、落、卡等問題出現，對井身造成傷害。

3大修工藝技術

3.1落物打撈技術

（1）落物分類及打撈原則

井下落物分為管柱類落物、桿類落物、繩類落物以及小件落物等4類，具體打撈原則分為三方面，一是下得去，抓得住，起得出，有退路;二是先外撈，后內撈，先撈筒，后撈矛;三是先提拉，后倒扣，無法撈出就切割，最后一招是銑磨。

（2）落物撈獲判斷方法

在落物打撈過程中，落物撈獲判斷方法主要有方入增加、懸重增加、深度變化等，常規管柱類、桿類落物易打撈，某些非常規復雜落物打撈難度大，包括壓成餅狀的各種繩類打撈、嚴重腐蝕穿孔管類的打撈、麻花狀彎曲管類的打撈、套管多套落物、魚頂重合的打撈、特殊井身結構井復雜落物的打撈及小井眼井復雜落物的打撈等，

（3）落物打撈工序

首先是落實井況，了解施工井地質、鉆井、采油資料，掌握井深結構、套管完好情況等，搞清楚落物落井原因，分析落井后變形可能性以及井下卡、埋等情況，計算魚頂深度，判斷魚頂形狀，對魚頂情況不清時，要用鉛模或其他工具下井探明。

其次是根據魚頂情況，選擇合適的打撈工具，制定打撈方案，方案中要考慮安全防卡及脫手問題，繪制打撈管柱圖，制定施工工序細則，要求下井工具的外徑和套管內徑之間間隙不能小于6-8m，工具外表面一般不準帶刃、鑲焊硬質合金或敷焊鎢鋼粉，另外公錐、撈矛等打撈工具在大直徑套管中打撈時，必須帶有引管和引鞋及其它定心找中裝置。如果在處理魚頂或打撈中需要循環洗井，則選擇的工具必須帶有水眼，優先選用可退式打撈工具。

3.2復雜解卡打撈技術

（1）卡鉆類型

卡鉆類型包括砂卡、水泥卡、落物卡、變形卡，蠟及稠油卡等5類，主要解卡措施有活動解卡、切割、倒扣、震擊、測卡點、爆炸松扣、化學切割等技術，打撈工具有常規的各式打撈筒、撈矛、公錐、母錐、磁力打撈器、內鉤、外鉤以及自制的打撈工具。

（2）卡鉆處理方法

針對不同卡鉆類型，采用合理的解卡方法，具體見表1。

（2）卡點深度測定

卡點深度測定可以采用測卡儀和經驗法測定，經驗法主要根據公式：L=K*λ/P，式中L為卡點深度（單位m），K為常數，一般Φ73mm油管K值為2450，Φ73mm鉆桿K值為3800，λ為管柱平均伸長（單位cm），P為平均拉伸拉力（單位kN）。

（3）卡點以上管柱取出方法

若常規解卡無法取出卡封管柱，可采用切割法、爆炸松扣法、機械倒扣法取出卡點以上管柱。切割法主要有聚能切割彈爆炸切割法、化學噴射切割法機械切割法等，爆炸松扣法是在預定松扣位置施反向扭矩并爆炸，達到松扣目的;機械倒扣法是在測出卡點后，選擇倒扣中和點，上提中和點以上管柱在井內介質中的重量，然后啟動轉盤倒扣，直至倒開。

3.3套管補貼和加固技術

套管內襯管補貼、加固工藝技術適用于套管腐蝕孔洞、破裂裂紋及裂縫等套損井的修復，以及對誤射孔井段和出水層段的永久性封堵。通過套管整形，模擬通井，下補管進行補貼等工藝，實現套損井修復。

套管補貼和加固工藝技術包括波紋管補貼加固工藝、液壓脹管補貼加固工藝、膨脹管補貼工藝、異徑管補貼工藝及小直徑襯管加固工藝等5種，其中膨脹管補貼解決了常規套管補貼后套管內徑縮小問題，具體工作原理為：將膨脹管柱下入補貼段，泵入標塞，直到坐入膨脹器管鞋，繼續打壓在其座上部加壓，膨脹軸上的防爆破裂后，壓力作用在膨脹錐下的截面上，產生膨脹所需推力，逐步將膨脹管脹大緊貼在套管內壁上，完成補貼。

4結論

（1）造成油氣井大修原因主要包括地質因素、鉆井因素、油氣井工作制度及作業不當等。

（2）開展大修工藝技術分析，包括落物打撈、復雜解卡打撈和套管補貼和加固技術。

（3）本文在大修工藝技術方面取得認識，可為同行提供借鑒經驗。

參考文獻：

[1] 魏揚. 石油工程施工中的井下作業修井技術[J].石化技術. 2019（06）.

[2] 婁明，張璽，王亞勛. 修井工藝新技術及其應用[J]. ?機械制造. 2018（03）.

作者簡介：王新柱，男，1989年12月出生于山東陽谷，漢族，畢業于中國石油大學（北京），現于青海油田井下作業公司從事修井作業工作。

中國石油青海油田公司 青海省海西州花土溝 816400