试论油田复杂井身结构井打捞解卡配套工具的研制及应用

2020-07-10 02:50嵇国利
科学与信息化 2020年12期
关键词:油田

摘 要 现有研究及所得结论表明,复杂结构井的修井难度较大,原有作业工具及方法并不适用,对配套工具进行研制势在必行。文章便以此为背景,以油田复杂井为讨论对象,结合打捞解卡特点,从原理、设计要点与实际应用等方面,围绕工具研发展开了较为深入的讨论,供有关人员参考。

关键词 打捞解卡;井身结构;油田;配套工具

前言

复杂结构井主要是指以现有开采技术为依托所建造的井,例如,分支井、水平井及深井等。现阶段,复杂结构井逐渐成为使油藏平面、原油产量得到提升的核心手段,此类井往往拥有特殊尺寸、结构和井斜角,这在无形中提高了修井的难度,以原有工具和方法为基础,对新工具进行研制并应用,成为必然选择。

1工具研制

1.1 原理

处于生产状态的复杂井,受分层注采、套管变形等因素影响,通常要进行打捞解卡,此类工具的作用,主要是借助液压所产生推动力,对活塞提钻具进行推动,达到将井下落鱼捞出的目的。待下到鱼顶后,有关人员应先对鱼顶进行冲洗,再对工具进行下放,将落鱼捞获后,便可将管柱向上提拉,到达通井机载荷最大值,再对井口进行加压处理,此时,受作业液影响的活塞,将带动工具缓慢向上移动,对落鱼进行拉拨的目的随之达成[1]。

待作业进行到解卡环节,有关人员可通过多次加压并卸压的方式,产生可使打捞工具活动的液压力,通过拔断起钻的方式,为后续环节提供便利。若现场情况不满足解卡要求,则应将打捞工具推出,或视情况决定是否拔断起钻,在此过程中,固定于套管的打捞管柱,不具备上下移动的条件,因此,由液压拉拔所产生载荷,通常会借助打捞工具向套管进行转移,另外,上部打捞管柱、通井机均无附加载荷存在,这点应尤为注意。

1.2 设计要点

打捞解卡往往由液壓加力、冲洗打捞与坐封悬挂机构组成,其中,液压加力所对应机构,又分为密封圈、芯轴等部件,冲洗打捞所用机构,通常由下接头、泄压阀和接头滑套组成,而坐封悬挂所依托部件,主要有活塞、上接头和卡瓦等。对其进行设计时,以下内容应引起重视:

第一,设计师应确保打捞管柱拥有顺畅通道,以现场需求为依据,对鱼顶进行循环冲洗,待落鱼被捞获后,通过加压打捞的方式,将井筒内异物给后续环节所带来影响降至最低,打捞效率自然可得到保证。

第二,以多级活塞机构为核心,解决工具结构受井筒直径束缚的问题,通过对不同规格工具进行设计的方式,确保不同尺寸管套均有打捞解卡所需工具。

第三,拥有独特设计的坐封悬挂机构,仅需较小压力,便能将限位销钉彻底间断,在锚定工作开始前,为卡瓦提供动力,确保其可沿套管壁向前滑动,这样做的目的,不仅是解决受力不均导致卡瓦被破坏的问题,还对机构所固有可靠性、安全性,拥有一定的强化作用。

第四,以现场需求为依据,对悬挂单元进行增减,若现场所提出需求为“对活塞级数进行增加”,设计师应以悬挂力超过120kN为前提,通过对悬挂接头进行设计的方式,确保复杂井和机构的结构科学且可靠,坐封悬挂自然有更高的成功率[2]。

第五,将液体作业视为首选,优化传力所拥有可靠性、施工所拥有稳定性,通过在套管内部对打捞管柱加以固定的方式,将大力拉拨所带来影响降至最低。

第六,承载液压解卡力的主体为鱼顶,对载荷被大量消耗、无工作业等问题进行了解决,套管所获得保护更加全面,受应力影响,打捞管柱被破坏的概率也得到有效降低,复杂情况发生的概率,自然也可获得一定程度的遏制。

第七,对密封结构进行设计时,设计师所采用结构为间隙节流密封,满足无接触的要求,若以设计漏失量得到保障为前提,此设计所产生密封压力,通常能够达到45MPa左右。

2实际应用

某研究院以强度、抗压性和液压拉拨力为切入点,对上述工具进行了试用,结果表明,上文所设计工具可发挥出应有功能,无论是密封压力、抗拉强度,还是在坐封悬挂方面所表现出能力,均能够达到预期。在此前提下,某油田选择以侧钻井、生产井及探井为载体,对此工具加以运用,在确保施工参数与设计相符的前提下,成功率高达100%。当然,上述工具所表现出优势,还有便于操作、安全可靠,正因如此才被用来对复杂井、深井进行作业,可以说,以液压增力为核心的打捞解卡工具,对打捞管柱所对应受力状态进行了更改,即使对复杂井、深井进行作业,仍然可对通井机加以运用,经济性良好。除此之外,用通井机对车载钻机进行替代,为事故处理指明了前进的方向,可为工具设计等工作的展开提供指导[3]。

3结束语

由上文叙述可知,复杂结构井所运用技术十分先进,出于使油田开发所提出诉求得到满足的考虑,大量企业选择对此类井进行建造,如何高效完成修井作业,自然成为人们关注的焦点,上文的内容主要集中在打捞技术方面,拥有良好的发展前景,希望能够给人以积极影响,使日后所展开作业具备可供参考的资料。

参考文献

[1] 姚园.渤海油田腐蚀垢卡油管打捞工艺技术——以绥中36-1A井为例[J].辽宁石油化工大学学报,2019,39(2):83-87.

[2] 赵海雷.套铣和打捞封隔器技术在伊拉克米桑油田的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(19):154-155.

[3] 范玉斌,郝建广,司建斌.小井眼井解卡打捞技术研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(15):151-152.

作者简介

嵇国利(1983-),女,盐城人;学历:本科,职称:中级工程师,现就职单位:江苏省盐城市森鑫石油机械有限公司,研究方向:机械制造设计与自动化。

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