水源井维修系列工具研制

纪龙 梁东平 何明辉

摘要：注水开发在长庆油田分公司采油二厂的原油开采中占有重要的地位，因此水的供给可谓举足轻重。水源井作为油田注水开发的主要供水源，一旦某一口水源井出现问题无法供水，将会在很大程度上影响区块注水量。对问题水源井的维修也成为我们的重点工作。在实际生产中，在水源井中出现的主要问题包括电缆落井以及电缆落井后造成的各种卡钻、卡泵情况，裸眼井段吐砂卡钻、卡泵，落物卡钻，套管变形卡泵等复杂情况。

由于水源井井筒大管柱小，电潜泵外径大、结构复杂。因此给打捞作业带来很大困难。常规的油井大修工具不能应对水源井井筒直径大的特点，为了解决这个问题，水源井维修系列工具应运而生。我们在借鉴了常规工具优点的基础上，结合水源井井筒直径大的特点，进行了长期的研制改进，并且经过大量的现场实际应用，取得了很好的效果。该水源井系列维修工具主要包括直杆外钩、内外组合钩、水源井采水管柱打捞筒、大直径开窗打捞筒及大直径套铣筒五种。

关键词：水源井；处理井筒；维修工具；应用

1、工具研制概况

主要针对水源井的修井作业，研发出适用于水源井的维修工具。由井下作业大队和国家级技能大师梁东平工作室负责问题水源井的调查与分析、工具的设计与现场应用，由通化易达石油化工设备制造有限公司负责工具的加工。

1.1研制目的

在于采取行之有效的方案解决水源井维修的各种难点，争取在最短的时间内恢复水源井的正常生产。

1.2主要内容

1）水源井的维修工艺

结合水源井的实际情况和现场实践经验，分析各种大修工艺在水源井维修中存在的主要难点。

水源井除砂的特点

常规水力冲砂采取在井内下入油管，地面泵车向油管内高速注入洗井液，靠水力作用将井底沉砂冲散悬浮，并借助上返的液体将冲散的砂子带到地面。但是水源井套管内径较大，一般为255.32mm，循环冲砂时液体上返速度小，不能将砂子带到地面。

根据实验室结论，如果要将砂粒带出地面，冲砂液上升速度必须大于砂子在静止冲砂液中的自由下沉速度的两倍。假设水泥车的排量为500L/min，根据式（1）计算冲砂液上返速度为0.17m/s。查找相关实验室数据得出粒径为0.58mm的地层砂在清水中的下沉速度为0.0947m/s，可知冲砂液上升速度小于砂子在静止冲砂液中的自由下沉速度的两倍，不能将沙粒带出地面。而且结合现场实际经验，水源井大都存在漏失的情况，个别井存在冲砂无返出的情况。

落井电缆打捞

1）电纜外径较大、规格不统一。目前现场有16mm和35mm两种规格的电缆。打捞较粗电缆的过程中，打捞工具的钩齿不能完全将电缆钩住，大力上提时电缆从钩齿上滑脱，造成打捞失败；

2）对电缆打捞只能分段处理，落井采水管柱鱼顶以上的电缆打捞和采水管柱与井筒之间的电缆打捞。卡在管柱与井筒之间的电缆只能倒出一段油管后再打捞；

3）电缆打捞至最后断成短节的破碎电缆和杂物增加了打捞难度。

管柱打捞

套管内径大，如果鱼顶靠近套管壁则打捞工具不能抓住鱼顶，而是进入落鱼与套管之间的环空，不能实现打捞，即使打捞工具带有引鞋也不能将落物引入。

电潜泵打捞

（1）电潜泵机组直径比较大，其主体的直径为200mm，而套管内径仅为255.32mm，两者之间的间隙非常小；

2）因泵内腔有易脱落的部件（转子芯轴、导向叶轮等），如果采用内捞，容易造成芯轴抽芯、导向轮脱落进入环空，使事故复杂化，因此只能外捞。同样电潜