一種開窗撈筒在打撈MWD工具中的應用

范榮貴 方洋 陳朝亮

摘 要：定向鉆井作業中MWD工具是鉆具組合中的必須工具;為監控直井段井眼軌跡，直井段鉆井作業中MWD工具使用的也越發頻繁。由于疲勞等原因上部鉆具與MWD工具連接的公扣端有時會斷裂造成鉆具落井，因MWD鉆具中帶有測量儀器使用卡瓦撈筒不能實現快速打撈作業。為此，通過分析研制出了一種打撈MWD工具內儀器的開窗撈筒，并在甫沙4井、KL2-H16井成功應用，加快了鉆具打撈進度。

關鍵詞：開窗撈筒，MWD，打撈

直井段及定向井段鉆井過程中，由于鉆具疲勞等原因，上部鉆具與MWD工具連接的公扣發生斷裂后，造成MWD工具及下部鉆具落井;因MWD工具配裝有監測儀器，該儀器一般直徑45 mm、長度6.90 m，該部分儀器有6.45 m左右都配裝在上部無磁鉆鋌中，無磁鉆鋌公扣斷裂后，這部分儀器出露在鉆具外部，若不打撈出該部分出露儀器，就不能用卡瓦撈筒等打撈工具打撈落井鉆具。由于該部分出露儀器外表光滑，且重量在50公斤左右，應用常規鋼絲打撈筒很難打撈該儀器，使得故障處理出現困難[1]。為加快鉆具打撈進度，簡化打撈處理過程，經過對出露儀器形態與打撈方式研究，開發試驗了一種開窗撈筒，有效地解決了MWD工具出露監測儀器的打撈問題，在甫沙4井直井段及KL2-H16井定向段應用，都一次性打撈成功，避免了鉆具故障復雜化，加快了鉆具打撈進度，在類似的鉆具打撈過程中有很好的推廣應用價值。

1 ?MWD工具結構

MWD工具有座鍵式與懸掛式兩種結構方式，目前常用座鍵式工具。座鍵式工具主要由循環短節、脈沖發生器、定向探管（伽馬探管）、電池筒、打撈頭等組成，結構如圖1所示。

循環短節內儀器長0.45 m，脈沖發生器等外露儀器部分長6.45 m，外徑45 mm，重量50 KG左右。該部分工具具體尺寸如表1所示

2 ?打撈難題

該工具上部接無磁鉆鋌，脈沖發生器、定向探管等部分6.45 m都在配裝在上部無磁鉆鋌內，因鉆具疲勞后，多發生無磁鉆鋌公扣斷裂。下部鉆具落井后，MWD儀器脈沖發生器、定向探管等部分全部外露。

鉆具落井，打撈一般采用外撈和內澇兩種工藝，因落井鉆具內部有MWD儀器，內撈無法實施。外撈工藝有卡瓦撈筒打撈、母錐打撈，卡瓦撈筒即使配裝加長節長度也在3.5 m以內，母錐長度不超過2 m，都不能實現對落井鉆具一次性打撈。經過分析：①打撈落井鉆具，必須先完成MWD儀器出露部分打撈;②打撈管狀落物一般用鋼絲打撈筒，由于外露儀器表面光滑、且自重50 KG左右，鋼絲撈筒很難完成該部分儀器打撈;③需要加工一種能夠打撈重物，結構類似鋼絲撈筒的打撈工具來完成MWD外露儀器打撈[2]。

3 ?開窗撈筒結構

開窗撈筒示意圖見圖2。主要有套銑頭、筒體和上接頭組成，底部為套銑頭[3] 。筒體直徑選擇類似卡瓦撈筒，215.9 mm井眼選擇外徑140～178 mm筒體，311.1 mm井眼選擇外徑216～245 mm筒體。筒體為一根標準銑管，長度大約8.5 m;在筒體距底端2.5～3.0 m處開始加工三角形窗口，間隔0.8～1.0 m加工一排、共計4排;每排在同一平面加工3個窗口，窗口呈120°均勻分布，每排呈60°較差均勻分布。窗口為等邊三角形，兩個等邊割開、下端不割開，開窗三角內推、呈倒刺狀分布（上傾30～45°），內推三角頂點呈等邊三角形，中間空隙小于打撈儀器外徑3～5 mm。

打撈時，開泵緩慢轉動鉆具下探至落物理論深度上部0.5～1.0 m左右大排量沖洗落物30 min;停止轉動鉆具，開泵，控制10～20 KN鉆壓，下壓打撈，下壓打撈方入控制在6.0～6.5 m，使得MWD外露儀器進入開窗撈筒。停泵緩慢上提鉆具、打撈落物，然后起鉆[4]。起鉆過程中平穩操作，嚴禁中途開泵循環、轉動鉆具、猛提、猛剎。

4 ?應用實例

4.1 甫沙4井應用實例

甫沙4井是塔里木盆地西南坳陷昆侖山前構造的一口三開制預探井，井型：直井。該井一開444.5mm鉆頭開眼，二開井眼尺寸311.15mm，二開鉆進至井深1 111.20 m時，泵壓降低，排量上升，懸重下降，扭矩下降，起鉆檢查鉆具;發現8″無磁鉆鋌公扣端刺壞，公扣端以下鉆具落井，落魚鉆具結構：311.15 mm鉆頭+×φ216 mm1.25°彎螺桿+轉換接頭+9″浮閥+轉換接頭+定向短節×0.61 m+定向儀器×6.46 m。落魚長度：16.91 m（鉆具魚長10.45 m，定向儀器魚長6.46 m）。

組合245mm開窗撈筒鉆具，下鉆距儀器魚頭1.0 m，沖洗魚頭30 min，打撈定向儀器（鉆具懸重46T，泵壓1.9 MPa，方入1.0 m，距儀器魚頭0.5 m，緩慢間斷下放鉆具，方入1.4 m，儀器魚頭進入撈筒無明顯遇阻現象，緩慢下放鉆具，方入8.66 m，鉆具魚頭進入撈筒0.8 m，泵沖泵壓無明顯變化，上起鉆具，起鉆撈獲全部MWD外露儀器。后組合282.5 mm卡瓦撈筒一次性撈獲全部鉆具，事故解除。

鉆井鉆具組合：311.15 mmPDC+1.25°彎螺桿+轉換接頭+9″浮閥+轉換接頭+定向接頭+8〞無磁鉆鋌+轉換接頭+8〞鉆鋌×6根+轉換接頭+5〞加重鉆桿×14根+5〞鉆桿。

4.2 KL2-H16井應用實例

KL2-H16井是塔里木油田部署在庫車坳陷北部克拉蘇構造帶的一口四開制開發井，井型：水平井。該井一開660.4 mm開眼，二開井眼尺寸431.8 mm，三開井眼尺寸311.15 mm，四開215.9 mm;四開定向復合鉆進至3 622.47 m（測深3 601.1 m，井斜48.97°，方位143.89°，狗腿4.26°），泵壓下降（21.5 MPa降至15.6 MPa）;起鉆發現絕緣短節中部公扣滑扣，下部鉆具落井（落魚結構：215.9 mm鉆頭+172 mm伽瑪短節+172 mm彎螺桿+6 5/8"浮閥×+172 mm定向接頭+172 mm短無磁鉆鋌+172 mm絕緣短節剩余部分+MWD漏出鉆具長度6.45 m）。落魚長度：19.16米（鉆具魚長12.71 m，定向儀器魚長6.45 m）。

組合140 mm開窗撈筒鉆具，下鉆至3 588.0 m循環排后效，下鉆距外露儀器魚頭1.0 m，沖洗魚頭30 min，打撈定向儀器（挺至轉動鉆具，開泵下探至井深3 603.31 m，緩慢下壓至井深3 609.67 m，懸重1 290KN↘1 270KN，泵壓5.5 MPa上漲至6.3 MPa），起鉆完，撈獲全部MWD儀器外露部分。后組合Φ206 mm卡瓦打撈筒鉆具組合下鉆一次性撈獲全部落魚，事故解除。

鉆井鉆具組合：215.9 mmPDC+伽瑪短節+Φ172 mm1.75°彎螺桿+5"浮閥+定向接頭+調整短節+絕緣短節+無磁鉆鋌+無磁鉆桿+5"鉆桿×13柱+5"加重鉆桿×15柱+5"鉆桿。

5 ?結論

1）開窗撈筒結構簡單、容易加工，能夠重復使用，價格便宜。

2）開窗撈筒尺寸，需針對不同井眼尺寸具體決定。

3）開窗撈筒能夠很好解決不同井眼尺寸條件下，直井、斜井MWD工具落井后，外露儀器的打撈難題，加快故障處理的進度。

參考文獻

[1]劉中興 趙洪濤等. 復合鋼絲撈筒在小件落物打撈中的應用[J]，天然氣技術 2010，5（4）：41-43.

[2] 顧長增，王耀東，李培旻 . 油田井下落物打撈技術探析 [J]. 中國化工貿易，2015，（19）：75.

[3] 馮靖堯. 關于石油系統井下作業工具的研究[J]. 化學工程與裝備， 2017（12）： 147-148.

[4] 李強強. 井下作業工具的新發展及應用[J]. 化工管理， 2017（34）： 155.

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