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[摘 要]在油田开发中，由于套损、作业中操作不当等诸多原因，生产管柱卡井情况时有发生，严重制约了油井正常生产及后续措施实施。由于受到地面环境、修井设备的限制，解卡作业的成功率一直比较低。为此，研究并应用了液压增力连续解卡技术，且通过15口井的现场实施取得了比较好的效果。
[关键词]液压；连续解卡；大负荷解卡
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）14-0021-01
引言
随着油田注水开发、蒸汽吞吐和注水井轉油井、油井转注水井等生产方式的相互转变，使地质条件变得极其复杂，地下深层部位地质活动加剧，地层出砂严重，同时由于套管变形以及套管腐蚀，作业中操作不当等诸多原因，造成了一些井下管柱提不动，封隔器不解封，砂卡等井下事故，使油水井的生产不能正常进行，严重时会导致油水井报废，给油田造成重大的经济损失。特别在油田长期低油价背景下，研究经济、有效的解卡技术势在必行。
1 主要矛盾
1.1常规活动解卡工艺存在问题
（1）上提负荷加大后，有一部分负荷消耗在克服管柱与套管的摩擦力上，使鱼顶无法获得解卡所需的向上拉力，另外，由于管柱的抗拉强度和设备的安全工作负荷要求，上提负荷必须控制在安全值范围内，这样，落鱼鱼顶的上提拉力往往达不到足够的解卡力，所以上提下放活动解卡工艺的应用效果在斜井、水平井施工中远不及在直井中的应用。
（2）在上下活动管柱解卡过程中，管柱与套管接触部位不断发生摩擦，易造成套管磨损。
1.2倒扣解卡工艺存在问题：
（1）使用地面驱动管柱倒扣施工，由于管柱摩擦力造成的反力矩，井口施加的倒扣力矩在克服了摩擦力矩后传递到打捞工具的倒扣力矩损失很大，不足以将管柱倒开。
（2）井口驱动井下作业管柱倒扣施工，不断旋转管柱与套管产生摩擦，套管会严重磨损。
2 液压连续解卡技术
2.1 液压连续解卡工具技术原理
当液压解卡工具与井内鱼顶对接后，给油管正打压1～2MPa，液压锚定工具开始锚定，卡住套管；继续正打压至3MPa，限位销钉剪断，液缸开始工作。随着压力升高，提升力逐点加大，液压提升装置中的活塞与连接拉杆、倒扣接头与鱼顶一起上行，完成一个井内解卡动作。然后上提管柱提至一定吨位继续打压重复上次动作，实现连续解卡，直至解卡成功。
2.2 液压连续解卡工具主要结构
液压连续解卡工具主要是由液缸、液压锚定装置、连接拉杆、行程泄压限位开关、倒扣接头、球座等部件组成。
（1）多级增力液缸
多级増力液缸采用5级液缸连接，每级在1MPa压力下产生1t上提力，5级液缸叠加，压力20MPa时可达100t上提力，由于上提力直接作用在落鱼上，井架载荷不变，解决了普通修井机载荷小的问题。
（2）环形锚定器
环形锚定器与普通锚定器的不同主要在锚瓦上。锚瓦材料选用表面氮化处理，洛氏硬度可达50度，锚瓦与套管接触面积是普通封隔器的3倍以上，地面试验证实在拉力100t时锚瓦顶部镶入套管0.3mm，套管未出现变形现象，故不会因上提力过大而导致损坏套管；锚瓦设计在工具下部，工具及以上管柱不承受解卡拉力；锚瓦采用液压控制，下锚瓦设置剪切销钉，可根据落鱼与卡点距离情况设计剪钉剪切力；双级锚瓦交替工作实现了连续解卡。
（3）安全泄压装置
本装置设计是针对水泥泵车无法将工具内的压力全部卸掉的这一不足，采用下推泄压，上提封闭这一液压系统工作原理将工具内的压力彻底卸掉，进而保证液力提拉锚定装置的锚块回收到位，确保工具继续顺利向前推进。
2.3主要技术指标
该工具共研制了2种不同的规格，来适应不同的套管尺寸，基本上满足了油田生产的需要。（表1）
2.4技术优势
（1）通过地面压力控制液压增力连续解卡装置提升力，并实现活动解卡，设备简单、操作简便。
（2）液压连续解卡工具可以将提拉力直接作用在落鱼上，改变了打捞管柱受力方式，由管柱直接上提转变为液缸提供动力，工具对井下卡点进行直接举升，避免无功作业，提高打捞效果，且达到保护套管和打捞管柱的目的；提升了解卡动力，由常规解卡小修设备能提供的最大拉力30t增加到85t。
（3）可退式液压锚定器通独特的锚牙设计避免了常规水力锚可能发生锚牙卡死的现象，双重退出方式使得操作更加的安全；支撑卡瓦有辅助回收设置，使装置起下顺利；反向倒扣接头可使解卡装置安全起出， 施工安全可靠。
（4）行程泄压限位开关可从地面了解井内情况，上提油管时行程泄压开关可直行关闭，下推自行打开，解卡工作完成后，不需再向油管内投球打压，操作更简便。
（5）适用性强。既可用于直井、斜井解卡打捞，也可适用水平井解卡打捞。
2.5 适用范围
（1）原井管柱卡（包括生产管柱、注水管柱、注汽管柱等）。
（2）打捞管柱卡（如打捞封隔器和其它井下工具或落物等）。
（3）作业过程中管柱落井（冲砂管、通井管等）。
（4）轻微砂卡管柱或工具，可直接实施液压解卡。
2.6 注意事项
（1）施工时解卡工具位置应尽量选择固井质量较好井段，避开射孔井段。
（2）施工时应保证油套管液面平衡。
（3）液压连续解卡工具下井过程中应严格执行相关操作规程，控制好下放速度。
（4）起下油管过程中打好背钳，防止井内油管转动。
（5）应充分考虑被解卡工具和油管的安全负荷，防止被提断。
3现场应用情况
液压连续解卡技术到目前为止现场共应用了15井次，其中12井次顺利解卡，2次将油管提断，1次未成功。节省作业费用814万，平均单井缩短工期14 天，使油水井提前投入生产。
典型井例：
杜84-57-45井是曙光油田七区的一口稠油井，热注后井卡，先采用大井架反复活动解卡，拔64吨仍未拔动。经倒扣起出井内45根隔热管后采用捞矛打捞，拔40吨仍未动，常规解卡失败后对该井采用了液压增力连续解卡技术，下入解卡管柱至413.3米遇阻，上提负荷至40吨捞获，用700型水泥车打压20MPa，稳压10分钟，负荷下降至管柱正常负荷，解卡成功。措施后，油井恢复正常生产。该井的解卡成功避免了上大修作业，减少了作业成本和维修时间，为下步工序措施打下良好基础。
4 结论与认识
（1）液压连续解卡技术施工相对简单，避免了部分油水井转为大修，措施成本较低，工期更短，通过地面打压，井内解卡，杜绝了地面大负荷提拉造成的安全隐患。
（2）现场应用证明，液压连续解卡技术工具设计新颖、技术先进、成本低廉、操作简便，不受井场条件的限制。将直接在井口用作业机对整个管柱进行大力上提的传统模式，改变成通过地面打压直接针对井下卡点举升，卡点已上管柱不受举升拉力，并且在解卡不成功后通过反向倒扣接头还能将解卡工具安全提出，不会造成使井内状况复杂化。
（3）液压连续解卡技术显著提高了小修设备油井解卡成功率，为曙光油田卡管柱井的复产提供了一定技术支持。
参考文献
[1]中原石油勘探局编写.井下作业技术标准汇编（2010， 39（ 11） ： 56-59.）.
[2]李均强.液压解卡工具的技术研究与应用[j].承德石油高等专科学校学报.2010（06）.
[3]杜荣.修井作业解卡方法的分析与应用[j].石油和化工设备.2013（16）.
[4]陈涛平，胡靖邦﹒石油工程[M]﹒北京：石油工业出版社，2000：445-446.
[关键词]液压；连续解卡；大负荷解卡
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）14-0021-01
引言
随着油田注水开发、蒸汽吞吐和注水井轉油井、油井转注水井等生产方式的相互转变，使地质条件变得极其复杂，地下深层部位地质活动加剧，地层出砂严重，同时由于套管变形以及套管腐蚀，作业中操作不当等诸多原因，造成了一些井下管柱提不动，封隔器不解封，砂卡等井下事故，使油水井的生产不能正常进行，严重时会导致油水井报废，给油田造成重大的经济损失。特别在油田长期低油价背景下，研究经济、有效的解卡技术势在必行。
1 主要矛盾
1.1常规活动解卡工艺存在问题
（1）上提负荷加大后，有一部分负荷消耗在克服管柱与套管的摩擦力上，使鱼顶无法获得解卡所需的向上拉力，另外，由于管柱的抗拉强度和设备的安全工作负荷要求，上提负荷必须控制在安全值范围内，这样，落鱼鱼顶的上提拉力往往达不到足够的解卡力，所以上提下放活动解卡工艺的应用效果在斜井、水平井施工中远不及在直井中的应用。
（2）在上下活动管柱解卡过程中，管柱与套管接触部位不断发生摩擦，易造成套管磨损。
1.2倒扣解卡工艺存在问题：
（1）使用地面驱动管柱倒扣施工，由于管柱摩擦力造成的反力矩，井口施加的倒扣力矩在克服了摩擦力矩后传递到打捞工具的倒扣力矩损失很大，不足以将管柱倒开。
（2）井口驱动井下作业管柱倒扣施工，不断旋转管柱与套管产生摩擦，套管会严重磨损。
2 液压连续解卡技术
2.1 液压连续解卡工具技术原理
当液压解卡工具与井内鱼顶对接后，给油管正打压1～2MPa，液压锚定工具开始锚定，卡住套管；继续正打压至3MPa，限位销钉剪断，液缸开始工作。随着压力升高，提升力逐点加大，液压提升装置中的活塞与连接拉杆、倒扣接头与鱼顶一起上行，完成一个井内解卡动作。然后上提管柱提至一定吨位继续打压重复上次动作，实现连续解卡，直至解卡成功。
2.2 液压连续解卡工具主要结构
液压连续解卡工具主要是由液缸、液压锚定装置、连接拉杆、行程泄压限位开关、倒扣接头、球座等部件组成。
（1）多级增力液缸
多级増力液缸采用5级液缸连接，每级在1MPa压力下产生1t上提力，5级液缸叠加，压力20MPa时可达100t上提力，由于上提力直接作用在落鱼上，井架载荷不变，解决了普通修井机载荷小的问题。
（2）环形锚定器
环形锚定器与普通锚定器的不同主要在锚瓦上。锚瓦材料选用表面氮化处理，洛氏硬度可达50度，锚瓦与套管接触面积是普通封隔器的3倍以上，地面试验证实在拉力100t时锚瓦顶部镶入套管0.3mm，套管未出现变形现象，故不会因上提力过大而导致损坏套管；锚瓦设计在工具下部，工具及以上管柱不承受解卡拉力；锚瓦采用液压控制，下锚瓦设置剪切销钉，可根据落鱼与卡点距离情况设计剪钉剪切力；双级锚瓦交替工作实现了连续解卡。
（3）安全泄压装置
本装置设计是针对水泥泵车无法将工具内的压力全部卸掉的这一不足，采用下推泄压，上提封闭这一液压系统工作原理将工具内的压力彻底卸掉，进而保证液力提拉锚定装置的锚块回收到位，确保工具继续顺利向前推进。
2.3主要技术指标
该工具共研制了2种不同的规格，来适应不同的套管尺寸，基本上满足了油田生产的需要。（表1）
2.4技术优势
（1）通过地面压力控制液压增力连续解卡装置提升力，并实现活动解卡，设备简单、操作简便。
（2）液压连续解卡工具可以将提拉力直接作用在落鱼上，改变了打捞管柱受力方式，由管柱直接上提转变为液缸提供动力，工具对井下卡点进行直接举升，避免无功作业，提高打捞效果，且达到保护套管和打捞管柱的目的；提升了解卡动力，由常规解卡小修设备能提供的最大拉力30t增加到85t。
（3）可退式液压锚定器通独特的锚牙设计避免了常规水力锚可能发生锚牙卡死的现象，双重退出方式使得操作更加的安全；支撑卡瓦有辅助回收设置，使装置起下顺利；反向倒扣接头可使解卡装置安全起出， 施工安全可靠。
（4）行程泄压限位开关可从地面了解井内情况，上提油管时行程泄压开关可直行关闭，下推自行打开，解卡工作完成后，不需再向油管内投球打压，操作更简便。
（5）适用性强。既可用于直井、斜井解卡打捞，也可适用水平井解卡打捞。
2.5 适用范围
（1）原井管柱卡（包括生产管柱、注水管柱、注汽管柱等）。
（2）打捞管柱卡（如打捞封隔器和其它井下工具或落物等）。
（3）作业过程中管柱落井（冲砂管、通井管等）。
（4）轻微砂卡管柱或工具，可直接实施液压解卡。
2.6 注意事项
（1）施工时解卡工具位置应尽量选择固井质量较好井段，避开射孔井段。
（2）施工时应保证油套管液面平衡。
（3）液压连续解卡工具下井过程中应严格执行相关操作规程，控制好下放速度。
（4）起下油管过程中打好背钳，防止井内油管转动。
（5）应充分考虑被解卡工具和油管的安全负荷，防止被提断。
3现场应用情况
液压连续解卡技术到目前为止现场共应用了15井次，其中12井次顺利解卡，2次将油管提断，1次未成功。节省作业费用814万，平均单井缩短工期14 天，使油水井提前投入生产。
典型井例：
杜84-57-45井是曙光油田七区的一口稠油井，热注后井卡，先采用大井架反复活动解卡，拔64吨仍未拔动。经倒扣起出井内45根隔热管后采用捞矛打捞，拔40吨仍未动，常规解卡失败后对该井采用了液压增力连续解卡技术，下入解卡管柱至413.3米遇阻，上提负荷至40吨捞获，用700型水泥车打压20MPa，稳压10分钟，负荷下降至管柱正常负荷，解卡成功。措施后，油井恢复正常生产。该井的解卡成功避免了上大修作业，减少了作业成本和维修时间，为下步工序措施打下良好基础。
4 结论与认识
（1）液压连续解卡技术施工相对简单，避免了部分油水井转为大修，措施成本较低，工期更短，通过地面打压，井内解卡，杜绝了地面大负荷提拉造成的安全隐患。
（2）现场应用证明，液压连续解卡技术工具设计新颖、技术先进、成本低廉、操作简便，不受井场条件的限制。将直接在井口用作业机对整个管柱进行大力上提的传统模式，改变成通过地面打压直接针对井下卡点举升，卡点已上管柱不受举升拉力，并且在解卡不成功后通过反向倒扣接头还能将解卡工具安全提出，不会造成使井内状况复杂化。
（3）液压连续解卡技术显著提高了小修设备油井解卡成功率，为曙光油田卡管柱井的复产提供了一定技术支持。
参考文献
[1]中原石油勘探局编写.井下作业技术标准汇编（2010， 39（ 11） ： 56-59.）.
[2]李均强.液压解卡工具的技术研究与应用[j].承德石油高等专科学校学报.2010（06）.
[3]杜荣.修井作业解卡方法的分析与应用[j].石油和化工设备.2013（16）.
[4]陈涛平，胡靖邦﹒石油工程[M]﹒北京：石油工业出版社，2000：445-446.