穿心打撈和環空負壓解卡工藝在連續油管遇卡事故中的應用

吳永興

中國石油集團長城鉆探工程有限公司井下作業分公司 遼寧 盤錦 124107

連續油管技術具有帶壓作業、起下速度快、安全可靠、作業效率高等一系列優點，廣泛應用于油氣田修井、鉆井、完井、測井等作業，已成為油氣田開發過程中不可或缺的關鍵技術之一。但在作業過程中，經常發生連續油管遇卡的情況，一旦處理不當就可能造成更大的經濟損失。

1 連續油管遇卡原因及處理措施

連續油管在井內遇卡的原因有很多，常見的如：（1）砂埋砂卡：一般由于地層出砂，引起生產管柱砂堵或壓裂管柱沉砂，需要進行連續油管沖砂。往往由于砂柱較高，砂堵嚴重或水平段較長，沖砂過程中突然停泵等原因都有可能造成連續油管砂埋砂卡。（2）井下落物卡：（3）鉆磨作業過程中遇卡：鉆屑未能及時返出，沉積后形成鉆屑床，減小環空空間，造成連續油管卡等；（4）套管或油管破損卡：由于各種原因導致的井內油管或套管破損、斷裂等，導致連續油管進入管內作業時被卡；（5）稠油或高凝油粘卡[1]；（6）其它原因造成的卡阻。

連續油管作業過程中遇卡后，常規的處理措施一般有大力上提解卡、泵車大排量注入補液、注入氮氣或液氮、投球嘗試斷開丟手、安全載荷內反復上提下放等措施。在常規處理措施均無效的情況下，可根據遇卡類型，嘗試采用穿芯打撈工藝和環空負壓解卡方法進行處理。穿芯打撈連續油管工藝是借鑒測井電纜穿芯打撈做法，優點是能很好地保持連續油管的完整性，有效地避免連續油管從上部被拉斷而造成的井下復雜事故和工程風險，而且打撈成功率比較高[2]。環空負壓解卡即從環空下入外徑較小的毛細管（或毛細連續油管，下同），氣舉誘噴、降低環空液面，依靠地層能量使砂橋松動，促使連續油管解卡。該環空負壓解卡工藝的優點是施工周期短、投入少、見效快、損失小，是處理連續油管砂卡比較有效的做法。本文分析了“穿芯打撈”和“環空負壓解卡打撈”解除連續油管卡阻的典型案例，總結了兩種方法的應用程序。兩種處理措施均比較典型，具有代表性。

2 案例一：穿芯打撈工藝在曙頁X 井連續油管解卡中的應用

2.1 曙頁X 井井況概述

曙頁X井是遼河油田一口水平井，完鉆井深4134m，采用Φ139.7mm*10.54mm套管完井；人工井底4116.25m，水平段長度767.4m（具體見圖1）。

圖1 曙頁X井井身結構及管柱示意圖

該井經過前期的壓裂試氣施工，井內使用12個可溶橋塞分段坐封，壓裂完成后放噴返排率13%，放噴效果不理想。結合前期壓裂過程中出現的一些砂堵情況及返排過程中始終無油無砂無氣，分析懷疑井筒內有砂堵或部分橋塞溶解不完全導致堵塞情況，計劃實施連續油管沖砂作業。

下連續油管（ 2 〞 連續油管+ 接頭+Φ73mm*0.86m馬達頭總成+Φ73mm*1.51m水力振蕩器+Φ73mm*0.2m噴頭）反復沖砂最大下入深度至4097.66m，遇阻。上提連續油管至3996.21m，遇卡。打入3%KCL溶液16m3，出砂1.0m3無油無氣。之后，從連續油管泵入氮氣段塞解卡，打入純度98.5%氮氣12000m3，累注99500m3，解卡不成功。采用連續油管活動解卡，上提負荷35T，反復活動，未解開。最終，在井口剪斷連續油管，坐入防噴器中，安裝防噴管及壓力表檢測壓力13MPa，后放壓至0。

2.2 作業難點及處理措施

（1）打撈過程中井控安全問題

由于該井井口壓力13MPa，為確保打撈過程中井控安全，專門設計了防噴旋轉密封頭。該裝置是專門針對穿芯打撈作業工藝及沖洗返排而設計的井口防噴裝置，該裝置結合了修井水龍頭、修井提升裝置、連續油管防噴盒的功能，既能轉動又能密封（具體見圖2）。該裝置設計三級液壓密封、一級輔助自密封、兩處壓力變化監測，可根據現場施工情況靈活運用。連續油管在穿芯管內的動密封，即通過該裝置來實現，同時在該裝置上引出連接泵，實現了連續正反沖洗功能，確保了整個打撈過程中井控的安全。

圖2 防噴旋轉密封頭示意圖

（2）穿芯打撈管柱下入深度問題

該井井型復雜，井深結構剖面圖成“M”型，上下井斜角相差12°（如圖3所示）；而穿芯解卡深度4007.86m、連續油管卡鉆長度長達600m；穿芯打撈管柱是否能夠順利下入到預定深度無法預知，國內已實施的同類穿芯打撈連續油管工藝，穿芯打撈管柱下入深度不超過4000m。另外，該井漏失嚴重，在前期作業過程中已遇到該問題，在下入穿芯打撈管柱的過程中，多次循環洗井，均發生較為嚴重的漏失。

圖3 曙頁×井井身結構及管柱示意圖

針對該井的復雜情況，通過采用Φ89mm平式倒角油管和Φ89mm普通平式油管相結合，利用清水、鹽水進行反復循環洗井，順利下入到4007.86m，為穿芯打撈解卡創造了良好的基礎。采用輔助式帶壓作業機進行打撈，設備占地面積小、解卡能力強、地面井口附近操作易于進行，也降低了井控風險。

最終，該井采用穿芯打撈工藝，期間通過不斷活動穿芯打撈管柱和連續油管，經過多天的努力，順利實現解卡。

3 案例二：環空負壓解卡工藝在大吉平X井連續油管解卡中的應用

3.1 井況概況

大吉平×井，人工井底3 3 5 1 m，A 靶點2188m，水平段長度1205m，見砂點2167m； 30°點：1809 m；60°點：1990 m（如圖4）。

圖4 大吉平×井井身結構及管柱示意圖

該井前期進行壓裂試氣施工，井內采用14個可溶橋塞分段坐封，壓裂完成后放噴返液率6%，放噴效果不理想。結合前期壓裂過程中出現三次砂堵情況及返排過程中帶有少量膠皮返出，懷疑井筒內有砂堵或部分橋塞溶解不完全導致堵塞情況，計劃實施連續油管鉆塞、沖砂作業。

首次下鉆磨管柱至2275m遇阻無法通過。更換沖砂工具實施連續油管沖砂作業過程中，在多個深度處均出現遇阻現象。最深沖砂洗井至3356m后上提，在2678m處遇卡，遇卡后采取正注胍膠基液、大力上提解卡、制氮車正注氮氣以及壓裂車正注和環空反擠等解卡措施均未成功。

3.2 作業難點及處理措施

綜合分析多種有效處理措施的優缺點，最終采用下入毛細管環空負壓解卡。

作業難點：從環空下入毛細管，井口密封困難；井筒內有砂堵或部分橋塞溶解不完全導致毛細管難以下入；下入毛細管過程中和井內連續油管有纏繞的風險，會造成二次風險，使該井問題復雜化。

處理措施：設計制作毛細連續油管井口法蘭、三通及配件；從環空下入Φ15mm的毛細連續油管，氣舉誘噴，降低環空液面；依靠注入氮氣補充地層能量，增強返排流速使砂橋松動，促使連續油管解卡。

取得效果：在井口變徑法蘭處安裝毛細連續油管導入三通，安裝毛細連續油管注入頭，牽引導入毛細連續油管。由毛細連續油管注入氮氣，套管環空降液面。氮氣氣舉，舉通，套管放噴，上提毛細連續油管至井口。井內連續油管正注洗井液，正注氮氣建立循環，充分循環洗井，上提下放活動連續油管，解卡成功。最終，該井歷時三天，連續油管解卡成功。氮氣氣舉誘噴成功，順利交井。

4 結束語

（1）針對曙頁×井成功研發耐壓70MPa的井口密封裝置，在帶壓作業機的配合下，解決了套管和穿芯油管，穿芯油管和連續油管，連續油管內部三個通道的防噴、循環問題。通過該井的成功實踐，創造了同類型工藝井型最復雜、穿芯打撈最深（4007.86m）記錄，為解決此類復雜水平井連續油管遇卡后打撈難題進行了有益的探索。

（2）文中曙頁×井連續油管順利解除卡阻的成功案例，進一步驗證了穿芯打撈連續油管工藝是一種有效的處理措施，但穿芯打撈管柱即使能夠下入到遇卡位置，也還需要綜合采取其它常規的手段和措施才可能實現成功解卡。穿芯打撈工藝雖然不需要采用大修設備，具有可操作性強、風險小、不會造成二次事故等優點，但同時作業效率相對較低，占井周期長，作業成本高。

（3）采用環空負壓解卡方法有利于處理連續油管砂埋砂卡等復雜情況，通過從環空下入毛細連續油管，氣舉誘噴，降低環空液面，依靠地層能量使砂橋松動，促使連續油管解卡成功，具有施工周期短、投入少、見效快、損失小的優勢，對同類問題的處理具有參考價值。

（4）兩口井前期井況基本類似，均為連續油管沖砂施工過程中出現了遇卡事故，分別采取了不同的解卡處理措施，最后都取得了成功。兩個典型案例，進一步豐富了連續油管遇卡事故的處理措施，具有重要參考價值，值得借鑒。