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摘 要:诱发油田修井作业故障的原因种类繁多,卡钻是油田修井作业中存在的比较普遍的故障之一,其不仅影响了油田正常开采工作的顺利进度,更是给油田的开采开发增加了难度。本文从修井作业中卡钻故障的原因、故障判断方法入手,对常见的卡钻类型、解卡方法及解卡在实际中的应用进行分析。从而为解除卡钻故障提供实践指导。
关键词:修井作业 解卡方法 分析 应用
1 引言
在油井生产作业过程中,由于操作不当或其他原因造成井下管柱或井下工具在井下被卡住,使用与井下管柱重力相等的拉力但不能提起管柱的井下事故称为卡钻。出现卡钻的情况,会使油水井不能继续正常的生产活动,甚至会使整个油水井报废而造成重大损失。造成卡钻的原因有许多种,而准确地测得卡点的深度,是解卡打捞的关键一步,测量方法有两种:计算法;测卡仪测卡点法。
2 解卡方法分析
修井作业中经常出现的卡钻现象有以下几种:
生产过程中出现的油管或井下工具被卡,如砂卡、蜡卡等。在油水井生产和作业过程中,
由于地层砂或工程用砂埋住部分管柱,使管柱不能提出井口,这种现象叫砂卡。一般情况下,产生砂卡的原因有三种:①油层中的砂子与油一起流入套管,逐渐沉淀后埋住了封隔器或一部分油管,继续注水,水和砂子倒流进入套管而造成砂卡;②冲砂施工过程中排量不够,冲砂液上返速度小,携砂能力较差,下沉的砂子造成砂卡;③在压裂、填砂等操作中,措施不当引起砂卡,如压裂时油管下得过深、含砂比过大、排量过小、压裂后放压过猛等。井下作业操作不当造成的卡钻,如落物卡、水泥凝固卡、套管变形卡等。井下下入了设计不当或质量较差的井下工具造成卡钻,如封隔器不能正常解封造成的卡钻。以下对各种卡钻现象的处理进行简要分析。
2.1 活动解卡
对于轻微卡钻及卡钻时间不长的情况,可以采取在原井管柱许用拉力负荷下,反复上提、下放井内管柱,使卡点出现疲劳破坏,同时使砂子活动、疏松、脱落,以达到解卡的方法。活动解卡可以采用迅速卸载的形式,也可以在上提管柱后使其悬吊一段时间。对于有活动余地的卡钻,活动解卡法是首选,此种方法对于接触垢卡、蜡卡、落物卡、封隔器卡、套管变形卡通常能取得良好的效果。
2.2 憋压恢复循环解卡
发生砂卡等卡钻后,应立刻开泵循环,如果循环不起来,可采用此种方法,通过反复正、反憋压与放压,疏通循环通道,冲洗出致卡物,达到解卡的目的。需要注意的是,在采用憋压解卡时,压力应由小逐渐增大,不可一下憋死,正憋压时,还可以与上下活动同时进行。此方法对解除砂卡、垢卡往往有效。
2.3 冲洗解卡
冲洗解卡有两种方式:内冲洗管冲洗和外冲洗管冲洗。前者是借用小直径冲管在油管内循环冲洗解除砂卡的方式;后者是用小于套管内直径而大于油管外直径的冲管,在油管和套管之间进行冲洗的方式。现在一般采用Φ40 mm的冲管作业。冲管冲出油管鞋4-5 m后停止加深,需做长时间冲洗,使油管外围的砂堵慢慢掉落后被冲出地面,以避免二次砂卡。此方法用于处理砂卡、垢卡较为有效。
2.4 爆炸松扣解卡
以一定负荷上提管柱并施以反向扭矩,然后引爆爆炸杆,产生的高压突然作用于预松扣的螺纹,使螺纹间的摩擦和自锁性消除或减小,以达到爆炸松扣的目的。此种方法是去除卡点以上管柱的倒扣法之一。
2.5 震击解卡
在被卡管柱卡点以上管柱全部取出后又经大力上下活动管柱仍无明显作用时,可对被卡的落鱼进行震击解卡,即利用震击器在卡点附近造成一定频率的震击,使砂子松动,进而达到解卡的一种方法。这种解卡方法应用范围广,在实际解卡工作中收效颇大,此方法在处理封隔器卡、落物卡、套管变形卡时效果很好。
2.6 切割解卡
常用的切割解卡法主要有以下几种:①聚能切割法;②化学喷射切割法;③机械切割法。
3.解卡方法应用
3.1 冲砂作业过程中砂埋管柱造成砂卡
冲砂是指向井内以高速注入液体,靠水力和水压的作用将井底沉砂冲散,进而利用液流循环上返的携带作用,将冲散的砂子携带到地面的过程。在传统的正冲砂操作中由于地层漏失,很容易使砂子在油套环空内沉积而卡管柱,而使用液压油管自封装置进行反冲砂作业,既可大大提高施工井筒安全性能,又可提高反冲砂时效。与正冲砂作业相比,反冲砂会大大减少作业井场的环境污染。
3.2 冲捞封隔器过程中形成砂卡
在冲捞封隔器过程中,如果砂子没有完全被冲出井筒,封隔器胶皮没有完全收缩,砂子下沉便会造成砂卡。这种砂卡可以采取憋压法将管柱处于悬停状态,向下打压,要及时并快速将管线连接。向下打压是给封隔器一个向下的力,如果采取上提的方法则会越提越紧。如果采用憋压法仍不能解卡的话,可以采用活动解卡,再不行可以尝试长期悬吊法,最后转成大修就要采取倒扣套铣法。
3.3 冲捞封隔器过程中形成砂卡
在冲捞封隔器过程中,如果砂子没有完全被冲出井筒,封隔器胶皮没有完全收缩,砂子下沉便会造成砂卡。这种砂卡可以采取憋压法将管柱处于悬停状态,向下打压,要及时并快速将管线连接。向下打压是给封隔器一个向下的力,如果采取上提的方法则会越提越紧。如果采用憋压法仍不能解卡的话,可以采用活动解卡,再不行可以尝试长期悬吊法,最后转成大修就要采取倒扣套铣法。
3.4 生产过程造成砂卡
油管传输补层射孔过程中,由于生产层位漏失形成负压射孔,造成暂时性井喷,地层出砂严重则形成砂埋射孔管柱。对于生产过程中形成的砂卡,如果采取常规方法无法处理,上大修采取倒扣套铣法一般都可有效解决。
4 结论
打捞解卡是解决井下生产管柱由于各种原因被卡阻在井内而不能正常生产的问题,是井下作业施工的一项基本手段,也是一项技术含量较高的综合性修井技术,在大修井施工过程中应用比较普遍。同时也应该看到,各种打捞解卡方法在实践运用中都还存在一定的技术问题有待解决。
参考文献
[1] 何文勇. 反冲砂技术的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(6).
[2] 康毅. 油水井复杂打捞与解卡工艺探讨[J].甘肃科技,2006,(8).
关键词:修井作业 解卡方法 分析 应用
1 引言
在油井生产作业过程中,由于操作不当或其他原因造成井下管柱或井下工具在井下被卡住,使用与井下管柱重力相等的拉力但不能提起管柱的井下事故称为卡钻。出现卡钻的情况,会使油水井不能继续正常的生产活动,甚至会使整个油水井报废而造成重大损失。造成卡钻的原因有许多种,而准确地测得卡点的深度,是解卡打捞的关键一步,测量方法有两种:计算法;测卡仪测卡点法。
2 解卡方法分析
修井作业中经常出现的卡钻现象有以下几种:
生产过程中出现的油管或井下工具被卡,如砂卡、蜡卡等。在油水井生产和作业过程中,
由于地层砂或工程用砂埋住部分管柱,使管柱不能提出井口,这种现象叫砂卡。一般情况下,产生砂卡的原因有三种:①油层中的砂子与油一起流入套管,逐渐沉淀后埋住了封隔器或一部分油管,继续注水,水和砂子倒流进入套管而造成砂卡;②冲砂施工过程中排量不够,冲砂液上返速度小,携砂能力较差,下沉的砂子造成砂卡;③在压裂、填砂等操作中,措施不当引起砂卡,如压裂时油管下得过深、含砂比过大、排量过小、压裂后放压过猛等。井下作业操作不当造成的卡钻,如落物卡、水泥凝固卡、套管变形卡等。井下下入了设计不当或质量较差的井下工具造成卡钻,如封隔器不能正常解封造成的卡钻。以下对各种卡钻现象的处理进行简要分析。
2.1 活动解卡
对于轻微卡钻及卡钻时间不长的情况,可以采取在原井管柱许用拉力负荷下,反复上提、下放井内管柱,使卡点出现疲劳破坏,同时使砂子活动、疏松、脱落,以达到解卡的方法。活动解卡可以采用迅速卸载的形式,也可以在上提管柱后使其悬吊一段时间。对于有活动余地的卡钻,活动解卡法是首选,此种方法对于接触垢卡、蜡卡、落物卡、封隔器卡、套管变形卡通常能取得良好的效果。
2.2 憋压恢复循环解卡
发生砂卡等卡钻后,应立刻开泵循环,如果循环不起来,可采用此种方法,通过反复正、反憋压与放压,疏通循环通道,冲洗出致卡物,达到解卡的目的。需要注意的是,在采用憋压解卡时,压力应由小逐渐增大,不可一下憋死,正憋压时,还可以与上下活动同时进行。此方法对解除砂卡、垢卡往往有效。
2.3 冲洗解卡
冲洗解卡有两种方式:内冲洗管冲洗和外冲洗管冲洗。前者是借用小直径冲管在油管内循环冲洗解除砂卡的方式;后者是用小于套管内直径而大于油管外直径的冲管,在油管和套管之间进行冲洗的方式。现在一般采用Φ40 mm的冲管作业。冲管冲出油管鞋4-5 m后停止加深,需做长时间冲洗,使油管外围的砂堵慢慢掉落后被冲出地面,以避免二次砂卡。此方法用于处理砂卡、垢卡较为有效。
2.4 爆炸松扣解卡
以一定负荷上提管柱并施以反向扭矩,然后引爆爆炸杆,产生的高压突然作用于预松扣的螺纹,使螺纹间的摩擦和自锁性消除或减小,以达到爆炸松扣的目的。此种方法是去除卡点以上管柱的倒扣法之一。
2.5 震击解卡
在被卡管柱卡点以上管柱全部取出后又经大力上下活动管柱仍无明显作用时,可对被卡的落鱼进行震击解卡,即利用震击器在卡点附近造成一定频率的震击,使砂子松动,进而达到解卡的一种方法。这种解卡方法应用范围广,在实际解卡工作中收效颇大,此方法在处理封隔器卡、落物卡、套管变形卡时效果很好。
2.6 切割解卡
常用的切割解卡法主要有以下几种:①聚能切割法;②化学喷射切割法;③机械切割法。
3.解卡方法应用
3.1 冲砂作业过程中砂埋管柱造成砂卡
冲砂是指向井内以高速注入液体,靠水力和水压的作用将井底沉砂冲散,进而利用液流循环上返的携带作用,将冲散的砂子携带到地面的过程。在传统的正冲砂操作中由于地层漏失,很容易使砂子在油套环空内沉积而卡管柱,而使用液压油管自封装置进行反冲砂作业,既可大大提高施工井筒安全性能,又可提高反冲砂时效。与正冲砂作业相比,反冲砂会大大减少作业井场的环境污染。
3.2 冲捞封隔器过程中形成砂卡
在冲捞封隔器过程中,如果砂子没有完全被冲出井筒,封隔器胶皮没有完全收缩,砂子下沉便会造成砂卡。这种砂卡可以采取憋压法将管柱处于悬停状态,向下打压,要及时并快速将管线连接。向下打压是给封隔器一个向下的力,如果采取上提的方法则会越提越紧。如果采用憋压法仍不能解卡的话,可以采用活动解卡,再不行可以尝试长期悬吊法,最后转成大修就要采取倒扣套铣法。
3.3 冲捞封隔器过程中形成砂卡
在冲捞封隔器过程中,如果砂子没有完全被冲出井筒,封隔器胶皮没有完全收缩,砂子下沉便会造成砂卡。这种砂卡可以采取憋压法将管柱处于悬停状态,向下打压,要及时并快速将管线连接。向下打压是给封隔器一个向下的力,如果采取上提的方法则会越提越紧。如果采用憋压法仍不能解卡的话,可以采用活动解卡,再不行可以尝试长期悬吊法,最后转成大修就要采取倒扣套铣法。
3.4 生产过程造成砂卡
油管传输补层射孔过程中,由于生产层位漏失形成负压射孔,造成暂时性井喷,地层出砂严重则形成砂埋射孔管柱。对于生产过程中形成的砂卡,如果采取常规方法无法处理,上大修采取倒扣套铣法一般都可有效解决。
4 结论
打捞解卡是解决井下生产管柱由于各种原因被卡阻在井内而不能正常生产的问题,是井下作业施工的一项基本手段,也是一项技术含量较高的综合性修井技术,在大修井施工过程中应用比较普遍。同时也应该看到,各种打捞解卡方法在实践运用中都还存在一定的技术问题有待解决。
参考文献
[1] 何文勇. 反冲砂技术的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(6).
[2] 康毅. 油水井复杂打捞与解卡工艺探讨[J].甘肃科技,2006,(8).