国外水平井卡钻事故处理工艺及技术应用探讨

何兵(中海油田服务股份有限公司油田生产事业部伊拉克公司， 天津 塘沽)

1 国外大斜度修井难点及特点

米桑油田水平井的典型井身结构一般包括直井段、造斜段和水平段。水平井由于井斜大、水平段长,导致常规打捞、套铣技术难以有效实施。

主要体现在:

①打捞工具入鱼难。

②地面扭矩、拉力传递损失大。

③修井液携砂难度大。

④钻具组合受轴向、径向力和井眼曲率的影响, 在套铣作业中易损坏斜井段套管问题等。

2 国外大斜度水平井卡钻事故处理及技术应用

2.1 割捞一体化、套捞一体工具及技术应用

案例1:BUCN-44H井是在伊拉克米桑油田某构造部署的一口水平开发井,设计垂深4720 m ,水平段长600m,最大井斜89°,该井于20150121下完井生产管柱期间,封隔器提前遇阻并卡钻。被卡管串:油管引鞋+125m带孔管+油管1根+工作筒+厚壁防腐油管10根+油管短节1根+油管2根+锚定密封+WQX永久封隔器+油管1根+循环滑套+油管217根。

锚定密封多次解封失败后，采用常规的打捞措施和工具，未将被卡管柱全部捞出地面。二次留井被卡管串:永久封隔器+锚定密封+5m油管+86m厚壁防腐油管+工作筒+9.6m油管+125米带孔管+油管引鞋被卡留井。见图1。

(1)卡钻事故处理方案制定

根据井况复杂情况分析:考虑该井完井管柱直接倒扣打捞，地面扭矩传递损失较大，所以设计出两种解卡打捞方案:

①初步采用割捞一体管柱，先切割后打捞，将永久封隔器以上油管等全部捞出。BHA:水力式内割刀+地质钻杆+可退式捞矛+3-1/2”短钻杆+液压随钻震击器+3-1/2”钻杆。

②使用可控式套铣打捞一体管柱，先实现套铣解卡,后打捞。管柱组合:卡瓦式套铣筒+一体倒扣捞矛+钻杆1根+液压随钻震击器+3-1/2”钻杆。

(2)解卡打捞及处理工艺过程

①切割打捞完井生产管柱:保障井筒干净的前提下，切割及打捞工具串下入到计算深度，开始低转速(10～20转/min)旋转管柱，开启泥浆泵正循环，使割刀刀翼涨开与被切割管柱内壁接触进行切割，泵压1～2MPa，扭矩1.5kN.m,切割泵压逐渐提高至6MPa，转速控制在25～30转/min，扭矩控制在1.5～3kN.m之间，30min后扭矩下降，转速增大，判断油管被切段，停泵放压使水力割刀刀翼收回到到自由状态，再缓慢上提钻具确认刀翼完全收回。缓慢下放管柱使可退捞矛进入鱼腔抓落鱼。起出管柱组合，成功打捞出被切割的完井生产管柱2981.5m油管。见图2。

②套铣解卡打捞完井生产管柱:下入可控式套铣打捞一体管柱，到鱼定以上1～2m开泵正循环套铣液，待返出液量略等于泵入排量，则开启转盘测空转扭矩，同时下放套铣管柱，观察泵压升高时，说明鱼头进入套铣工具内腔。BHA:可控式套捞一体工具+上接头+短钻杆+液压随钻震击器+钻杆+方钻杆3)开泵循环正常后，按规范要求进行套铣永久封隔器作业；结合BUCN-44H井现场实际情况综合分析，确认已套铣至预计深度，并且已经将封隔器套活。充分循环至返出液清洁后，上提管柱距鱼顶1.5m位置，再从钻杆内投入钢球，小排量送球入至球座；缓慢憋压1800psi至2100psi，液压推动活塞剪断销钉，当活塞下行至中间接头部位时，处于内腔的打捞工具已通过挡环进入套铣筒(管柱由套铣状态转换为打捞状态)；在保持泵压的情况下，下放管柱，按常规打捞、解卡、倒扣规范要求进行相应操作。根据指重表指示变化判断是否捞获落鱼和倒开落鱼，确认已抓获落鱼，即可泄去泵压；当证实落鱼已解卡或被倒开便可正常起钻。若内接打捞工具是采用倒扣捞矛，一旦出现落鱼倒不开现象，可通过打压、下放管柱至中和点、正转管柱，使套铣筒中内接的倒扣捞矛退出落鱼。

3 现场技术应用说明

①将传统的套铣、打捞分两趟管柱，转变为一趟管柱完成，提高工作效率；

②该技术及工具可控性强，安全适用；

③现场工作量减小；

④可使同类型大修作业周期大大缩短，费用降低等特点。

4 结语

可控式套铣打捞一体化工具具有结构合理、性能可靠、安全性好、经济实用等优点。该工具研制为解决长井段砂卡、水泥卡传统处理方法效率低下问题提供了安全、有效的技术手段。

图2 水利割刀切割后的油管端口

图3 可控式套捞一体工具

[1]吴奇(主编).井下作业工程师手册[M].北京:石油工业出版社，2002.