打撈技術在石油工程中的應用

何兵

(中海油田服務股份有限公司一體化和新能源事業部，天津 300450)

0 引言

石油工程中的打撈技術通常是指，把井筒內的物體取出來或是對卡住的井壁位置進行處理的技術統稱。由于在測井、射孔等工作過程中，時常出現儀器落井、遇卡等事故，因此需要采取打撈技術進行有效解決。打撈技術具備靈活多變的優勢，這時就需要綜合實際狀況，選取最佳的解決方法。

1 分析遇卡現象的預防和處理

在實施測井工作的過程中，因為石油井本身具有復雜的結構特點，井壁不平穩、井下落物、受損、發生變形的套管等作為主要的影響因素，這是引發井眼遭受限制的主要因素，導致井下的電纜遇卡。

1.1 裸眼井

裸眼井作為遇卡現象中比較常見的類型，同時受到井身結構的影響作用，導致井眼出現坍塌或是發生掉塊形成砂橋、以及壓差粘附引發遇卡現象的發生。在實施過程中，因為地層受到外力的作用出現膨脹現象，促使井眼的直徑縮短，造成井眼阻礙，導致井下工作的儀器遭遇卡頓現象。當施工下的地層處于疏松狀態時，容易造成井壁掉塊、垮塌造成井眼障礙，最終導致井下儀器遇卡[1]。

1.2 分析遇卡特征

在砂橋塞到儀器上方時電纜難以上提，需要依據要求進行合理下放，除此之外，電纜和儀器的懸重與正常值十分相似。當儀器本身卡在砂橋位置時，不能讓電纜下放，而這時電纜的懸重低于正常值，同時卡點和儀器記錄保持形同的深度。在實際的操作過程中，還可以依據實際的記錄情況，對遇卡井段的地質狀況進行有效核實，并且制定相應的打撈措施。

1.3 遇卡的預防措施

為了保證施工人員在井下進行安全施工，在施工以前需要組織技術操作人員進行培訓，促使其了解施工技術的要求和規范原則，同時對石油井的歷史和地質狀況進行詳細了解，針對容易出現垮塌的井壁或是井眼中發生掉塊的位置，需要保證儀器以正常或是減速的方式進行下放。技術人員和絞車工需要對曲線和張力發生的變化進行密切關注。發現遇阻狀況時，要立刻停車并且提升電纜。當再次放儀器時，需要確保其處于勻速狀態，避免快速下放，避免儀器沖進聚集的巖屑或砂橋中。當在同一深度遇阻3次后，需要通知鉆井團隊進行下鉆通井作業，然后調整泥漿，改善井眼條件。

1.4 遇卡處理方法

當石油井出現遇卡現象后，應立刻采取停車措施，及時收回儀器，然后再緩慢下放電纜，同時用每次增加0.5×9.8 kN的張力向上提拉電纜，進行反復運動，防止一次性拉過頭或把電纜粘卡，繼而使張力始終處于最大安全值之間。如果不能解卡，相關的操作人員需要實際的狀況，做好下一步的處理工作。

1.5 壓差粘附造成的遇卡現象

在鉆井的過程中，經常利用泥漿平衡井眼和地層之間的壓力，同時在井壁上會形成泥餅狀。當設備和電纜切入到泥餅時，在壓力差的作用下致使設備或電纜壓靠在井壁上，假如泥餅黏度和壓差產生的力超出電纜的安全拉伸張力時，就會出現粘附卡現象。簡而言之，當電纜位于移動狀態時很難產生壓差粘附現象，由于電纜或設備與井壁之間的動摩擦系數遠遠小于靜摩擦系數，所以在泥漿性能不是特別理想的狀態下，需要盡可能減少設備在石油井下的靜止時長；假如轎車出現了故障問題，需要讓司機利用游動的花車上下移動天滑輪或打上T型卡，運用游動花車的上下活動；在發生壓差粘附后，需要采取穿芯打撈法。

2 井下打撈技術需要的工具

為了高效精準打撈井下落物，首先對井下落物要明確認知，再選取合適的打撈器具，打撈設備要和落物匹配。然后把打撈設備放入到石油井中，成功打撈出來物品。現在，石油井下具有多樣化的落物，具有多樣式的形態，因此依照井下落物的形狀將其分為以下四類：第一種是體積較小的掉落物品，包括刮蠟片、鋼球、井口螺絲等；第二種是繩類的掉落物品，例如：鋼絲、電纜、井絲等；第三種是桿狀的掉落物品，包括空心桿、抽油桿、加重桿等；第四種是管類的掉落物品，例如：油管、鉆桿等。在油水井打撈工作時，技術人員需要積累經驗，研制出和以上掉落物品相互匹配的打撈設備，大大提升了打撈效率，使油水井在短期內可恢復正常的注采工作。除此之外，在選取打撈設備是需要依據井下落物的類型，選取適宜的打撈設備進行打撈作業，在選擇打撈工具時可以依照以下方法進行選取：首先，打撈工具的尺寸需要和井內落魚的尺寸相互匹配。在開展外撈作業時，需要保證打撈工具的內徑和魚頂的外徑完全匹配。其次，為了實現打撈作業的目的，需要確保打撈設備的完整性，在應用打撈工具時避免造成破壞，對有水眼的打撈工具，不可以堵塞水眼。這些措施是確保打撈工具完全下入至魚頂位置的根本前提。最后，在打撈作業時，需要確保打撈設備和管柱的安全性，做好相關的安全保護措施。

3 打撈技術在石油井下工作的具體應用

3.1 構建仿真系統

仿真系統已經被廣泛應用于各行各業，且具備明顯的優勢，把仿真系統和油田井下施工的打撈技術有效結合，進行創新設計，使其具有良好的應用效果。借助系統分析打撈工作時可能會出現的風險，還會對當前的事物進行直觀分析，將其展現到技術人員的眼前，為之后的工作奠定堅實的基礎，把科學理念融入到打撈技術模擬體系中進行創新，綜合井下打撈的實際狀況，創建立體化的模型、檢測體系等。積極完善檢測技術。其次，在研究過程中，需要綜合打撈技術的特點，充分發揮立體引擎設計在打撈中的優勢，對新型技術進行全面的分析。與此同時，通過借助打撈仿真體系，繼而制定完善的打撈方案。在制定過程中，工作人員需要結合實際情況，對打撈結果進行真實模擬，然后繪制出完整的打撈示意圖，并在其上部標注工作流程、注意事項、負荷力、井架準備等相關數據。在實際的操作過程中，如果存在故障問題，可以通過仿真系統及時制定出解決對策，為打撈工作的實施提供保障[2]。

3.2 井筒作業的技術要特點

在石油系統的開采過程中，時常會因為環境、技術等方面的限制因素，導致其出現一些安全事故，不但對石油開采的工作效率造成了影響，同時在嚴重狀況下還會引發安全事故，為施工人員的人身安全帶來一定的威脅。雖然在實際的工作過程中，技術人員可以通過油層勘驗以及探測技術，最大限度地排查出安全隱患，但在實際生產過程中依然會出現稠油堵塞、凝管等為，為開采工作的實施帶來了一定阻礙。通過應用井筒技術，不但可以進一步弱化開采環節出現問題的可能性，同時可以保證打撈工作的順利實施，為清除井下障礙物、提高石油的實際開采量奠定了基礎。井筒作業的施工任務包括清除井下的污垢、清蠟及防蠟技術等，可以對井下的工作阻力進行有效清除，為油氣層的開發提供有力的保障。

3.3 健全井下打撈的配套設備

通過對井下打撈器具進行不斷完善，作為順利開展打撈工作的基礎前提，有效提高打撈效率，降低開采工作對油氣層的影響，確保石油開采工作的科學性和合理性。除此之外，需要不斷融入新型的打撈技術，對打撈設備的功效和操作流程進行全面分析，確保設備操作的規范性，提高打撈工作的效率，全面發揮打撈設備的功效。為了提高打撈工作的技術水平，工作人員可以通過以下兩種途徑，首先，需要引進新型的打撈設備，安排組織人員學習相關的設備操作方法，綜合打撈工作的實際狀況，選取合適的打撈設備，提高石油系統的實際開采效率；其次，需要對工作人員開展專業培訓，提高設備操作的水平。與此同時，管理部門需要制定嚴格的規章制度，進一步完善監督管理工作，確保設備使用的規范性和專業性，提高打撈設備的實際使用效率。

3.4 打撈鋼絲的技術

在開展井下打撈工作時經常遇到鋼絲落物，這種落物具有很強的彈性，在開展打撈工作的過程中，難以讓其依照預定的路線進行活動，因此可以采取以下幾解決方案：第一種方法是預制打撈鋼筋的內鉤，結合油井下的實際狀況，制造出可以實現工作目標的特質鋼筋，打撈過程相對簡單，但是前期的準備工作較為復雜，十分費力；第二種方法是拆除井口的油管，當發現鋼絲時，利用工具進行固定，然后向上提拉，這種處理方法對于設備功率具有較高的要求，掌控難度比較高，需要專業人員的指揮，操作工藝較為復雜，但是具有明顯的優點，可以徹底清除鋼絲。

3.5 打撈電纜落物的技術

當電纜脫落到油套管內比較深的位置時，需要把油井中的油管向上提拉一段位置，然后把打撈管柱下放到魚頂上面，利用正轉下方的方式，確保其旋轉足夠的圈數后向上提拉，然后再進行下放到達原來的位置，進行循環往復的操作，在此過程中需要觀察拉力表的重力變化，然后判斷是否打撈成功。這種打撈操作要遵循以下原則：首先，一旦發現電纜脫落，需要立刻封閉井口，防止其他物件相繼脫落；其次，在開展打撈工作前需要制定合理的打撈方案，確定操作流程的規范性，然后利用校對拉力表，確保其靈敏度和精度。最后要管控下鉆速度，不能太快或太慢，嚴格依照要求進行操作。

3.6 油氣識別技術

油氣識別技術主要包含錄井、取芯、電測等勘探技術，同時可以對油田中的石油、氣、水等成分進行精準辨析，在科學應用勘測設備的基礎上，融入新型的數字勘探、地理測繪等技術方法。簡而言之，通過測試層的各種參數測試數據建立起的較為完善的數據模型是油氣系統開采設計方案的重要參考依據，而測試層的油氣產量、含水量、壓力以及地質和環境等相關數據需要技術部門借助勘測技術來進行測試和分析。

4 石油系統井下作業打撈技術的合理應用

打撈技術作為鉆井和修井施工中的關鍵組成部分，因為受到鉆井深度、時間、油井狀況等因素的影響，導致鉆井成本比較高，操作人員需要對打撈預算進行認真分析，為了確保工程的質量安全，需要嚴格依照設計標準進行施工。與此同時，需要對鉆井位置的地質狀況進行認真分析，精準掌控地下的地質情況，充分發揮打撈技術的效果。

4.1 可退式卡瓦打撈施工技術

可退式卡瓦打撈技術作為打撈井內光滑外徑落魚的最佳工具，在實際的應用過程中，需要依據使用途徑的差異性，配備加長節、壁鉤、加大引鞋等附件，因為在下鉆過程中，設備的外徑比較大，需要保證井內的清潔性，避免落物和沉砂卡鉆。當工具下至魚頂以上2～3 m時，可以進行開泵循環工作，然后對落魚的頂部進行充分沖洗。在打撈落魚的過程中，首先需要利用旋轉鉆具，使落魚進入井體，當落魚和抓撈卡瓦接觸時，可以對其施加壓力，逼迫落魚進入卡瓦，然后向上提拉撈柱，就可以抓住落魚。與此同時，需要注意觀察落魚進入到撈簡循環液體時，泵壓的變化情況，避免出現憋泵現象。落魚抓住后，需要向上提撈柱并，并且和井底保持50～80 cm的距離，猛剎車2～3次，檢查落魚是否被抓撈，這樣可以使落魚被抓得更緊，起鉆時盡量不用轉盤卸扣[3]。

如果需要釋放落魚，則把鉆具下放并施加一定的壓力，讓卡瓦處于筒體的寬鋸齒形螺紋大椎端，使卡瓦和簡體之間產生間隙，繼而出現松動，邊正轉邊上提鉆具，對落魚進行釋放。在地面上推出已撈住的落魚時，需要從井內起出落魚后留一單根在撈簡上，在鉆臺上墩落魚，在條件允許的情況下，把落魚插入鉆盤，利用大鉗推出落魚，或是在鉆臺下利用大鏈鉗推出落魚，當落魚難以退出時，可將落魚送到維修站，利用液壓拆裝工作臺退出[4]。

4.2 三球打撈技術

三球打撈技術通常是指，借助落魚頭進入工具后，壓著斜孔向上推動鋼球，當落物進入到打撈簡后，鋼球需要依照自身的重力沿斜孔回落，最后，停靠在落物的徑向，此時可以把鉆具往上提，鋼球在斜孔的作用下，可以給落物施加夾緊力，使落物被打撈出來。鋼球的直徑需要小于斜孔直徑1～2 mm，在選取撈物的硬度時，確保鋼球的硬度比較大，與此同時，利用機油，把3個斜孔和3個鋼球進行潤滑，要增強對工具的保養、鋼球使用1次換1次。

5 結語

綜上所述，在打撈過程中，需要綜合相關的打撈經驗，在石油工程中獲取進一步提高，在打撈井下物質時，需要依據打撈物質的不同，選取合適的打撈設備和施工工藝，縮短施工作業時間，防止出現打撈卡頓現象。