于洪飞(辽河油田曙光采油厂作业一大队,辽宁 盘锦 124109)
浅析液动加力解卡器在修井作业中的应用与实践
于洪飞(辽河油田曙光采油厂作业一大队,辽宁 盘锦 124109)
在修井作业中,解卡作业是较为常见的工序。受设备设施、井下环境等条件影响,解卡施工成功率一直以来都不是很高,对于水平井等特殊井解卡更是如此。在这样的情况下,液动加力解卡器应运而生。本文将通过详细分析液动加力解卡器,并辅以实际应用情况,阐述该工具在解卡过程中起到的关键作用以及带来的经济效益。
解卡;小修作业;成功率
随着油田开发进入中后期,蒸汽吞吐、注水开发、火驱等生产方式方法不断转变,加之对油水井采取的各类上产措施工艺因素,导致井下各类条件越发复杂、地层严重出砂。同时,受套管腐蚀、变形,修井过程操作不妥等因素所致,均导致了井下管柱遇卡等情况时而出现。受设备设施、井下环境等条件影响,解卡施工成功率一直以来都不是很高,对于水平井等特殊井解卡更是如此。因此,应用新型解卡工具投入施工,对提高解卡作业成功率,提升作业效率,降低作业成本有着非同小可的意义。
1.1 传统解卡的缺点
1.1.1 活动解卡
活动解卡是修井作业中最常见的措施工序,但在实践中,尤其是水平井实践中存在一定问题:一方面是上提拔负荷中,部分力作用在井内管柱、套管的摩擦上,导致落鱼获取的解卡拉力不足。同时,受管柱材质影响,拉力不得超出安全范围,这样就更加无法实现拉力的有效应用。另一方面是活动过程中,极易造成管柱摩擦,导致油、套管严重磨损。
1.1.2 倒扣解卡
该工艺不足大致表现为:一方面是倒扣作业因摩擦力导致反力矩,使地面作用的力经过摩擦力消耗后损失很大,难以倒开井内管柱。另一方面是不断的倒扣作业极易导致管柱间的摩擦,严重损坏油、套管,甚至造成二次事故。
1.2 遇卡类型及状况
遇卡,指的是井下管杆无法通过作业提升设备进行正常起下活动的情况。因井下情况存在着不定性、变化性及难以准确判断性,施工措施不当或对井下状况判断不准,都会产生各种复杂情况,甚至导致施工难以进行、延长施工周期以及增加作业成本。据统计,解卡施工所需的时间约合总周期的7%,成本十分巨大。
结合实践经验来看,管柱遇卡的种类大致为砂卡、封隔器卡、落物卡、套管变形卡等。卡钻主要以砂卡和封隔器卡为主要因素。
液动加力解卡器通过打压可以发出高达800多千牛的力,通过下入打捞组合管柱的方式,将力作用在鱼顶,进而降低设备载荷,完成打捞解卡。通过实践,该装置可应用于绝大多数井的解卡施工,对水平井等结果较为复杂井尤为有效。通过使用,有效减少了施工周期,同时可较好的节约作业成本。
2.1 原理分析
当液动加力解卡器与落鱼充分接触后,地面进行1兆帕的正向打压,锚定器工作并锁住套管,持续加压至3兆帕,限位锁断开,开始工作。随着打压压力逐步提升,拉力逐渐增大,提升装置中的各个部位连同落鱼逐步向上起出,进而完成打捞解卡。
2.2 工具结构
液动加力解卡器主要有液压缸、锚定器、拉杆、限位锁、接头等部件组合而成。
一是选取适合尺寸的通井规进行通井作业,通至落鱼上部从而完成通井工序。
二是选取滑块捞矛等合适的打捞工具,连接于液动加力解卡器接头,再通过合适尺寸管柱下至井内。
三是下至落鱼上部大约1米处,进行反循环洗井一轮。
四是继续下放直至确定已捞获,随后向打捞管柱中投钢球。上提打捞管柱至中和,进行正向加压1兆帕,促使锚定器锁紧套管,后控制地面负荷5吨。
五是持续正向加压,液动加力解卡器内部结构带动整体整体向上走动,改变落鱼上下位置,进而实现解卡打捞。
六是完成解卡后,投入钢球至打捞管柱,并进行正向打压10兆帕,保证井内液面平衡,以确保液动加力解卡器起出地面。
4.1 现场施工应用
该工具在应用中有着良好的效果。举一个施工案例来说:某作业队在D842573井进行遇卡堵水管柱打捞作业中,首先利用清水打入油套环空,采取投球,正向打水15立方,加压至15兆帕,此时井内打捞管上行0.3米后静止。结合井内管柱特点,经反复商讨后加压至20兆帕,正向打水30立方并反复打压,此时井内打捞管上行1米后静止。最后在20兆帕的压力作用下,负荷突降,完成了解卡。
4.2 效益评估
统计近年来所施工的6口解卡作业中,运用液动加力解卡器,实现了5次顺利完井,累计节约各项成本费用100余万元,并有效缩短单井施工周期14天,为油水井提前投产提供了保证。
(1)通过液动加力解卡器的现场应用总结来看,该工具有着成本低、操作便捷的特点。同时,有效的转变了以往的解卡打捞模式,实现了遇卡位置的直接上提,避免了拉力损失。另外,即便遇到无法成功解卡情况,亦可通过适当方式提出液动加力解卡器,避免了更加复杂井况的出现。
(2)该工具对于打捞下井时间较短的防砂工具、冲砂作业中出现的砂卡和注空气(汽)管柱由于杂质、封隔器遇卡的状况,使用效果比较理想。但对井内下入的防砂工具时间较长、破损严重;落鱼本体已经砂埋严重的情况下,效果并不理想,所以以后在使用前应该对出砂状况、井史进行仔细研究,认真分析遇卡原因,做到有效使用。