水平井砂卡油管解卡打捞技术应用实践

杨明　李波　蒋利

摘 要： 水平井在提高油气采收率方面具有十分重要的作用，然而其在生产过程中受地质、操作等因素影响可能会出现砂卡油管的情况，处理过程中若措施不当，有可能使作业复杂化，造成事故，也有可能使油气井报废，这尤其是在深度比较大的水平井中，极易造成解卡打捞作业事故，急需针对性的打捞工艺技术应用。基于此，本文通过某油田超深水平井砂卡油管解卡打捞的施工实践，就提高该类井砂卡油管解卡打捞技术的应用进行了详细阐述，从而为类似施工井提供有益的借鉴。

关键词： 水平井; 油管砂卡;解卡打捞

【中图分类号】TE358+.4 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）20-0219-01

0 前言

水平井由于其自身结构特点，决定了砂卡管柱打捞的复杂性。对于水平井弯曲井段可以看做是由井斜角不同的多边形组成，这是水平井的特点，因此在水平井中每一次打捞作业并不是孤立地，而应综合考虑实际情况，例如，井眼状况、落物状态、井内流体特征、打捞钻具的选择、 设备的提升能力等。

1 水平井打捞作业特点

水平井与常规井打捞作业有很多相同之处，受重力作用，水平井与直井相比有如下特点：（1）油层砂粒更易进入井筒，形成长井段的“砂床”，严重时形成砂堵井眼。（2）井内管柱贴近井壁低边，“钟摆力”F获得平衡，即： F=Wsinα式中：α——井斜角（°）W——切点以下管柱的重量，N。（3）长井段“砂床”中的管柱，受“钟摆力”和摩擦面积大双重作用，更易形成卡鉆。（4）水平井中的管柱受力较为复杂，特别是“钟摆力”和弯曲应力很大、分力多，活动解卡时的拉力和扭矩不易最大限度地传递到卡点上，解卡成功率低。倒扣时也无法准确掌握中和点，倒扣打捞落物长度短，起下打捞工具次数多，套磨铣易损伤管柱及套管等。

2 超深水平井砂卡打捞的原则及难点

2.1 超水平井砂卡打捞的原则。

（1）施工必须达到地质设计要求，资料齐全准确。

（2）施工过程保护好油层不受伤害，有利于修复后的稳产及高产。

（3）施工过程不允许改变井深结构，有利于延长油水井寿命。

（4）事故处理应越处理越简单，而不应复杂化。

（5）完井后井口、井场设施设备齐全、完好、规范。

2.2 水平井砂卡打捞的难点。

一是由于水平井斜度大、水平段长、摩阻大，不易起下钻具和传递钻压及扭矩，因此对各种井下工具及钻具要求高。二是目前水平井特别是超深水平井大修施工尚处于起步探索阶段。三是作为斜井和水平井优化施工设计基础的摩阻、钻柱力学的分析较为复杂，斜井、水平井有其自 身的摩阻、力学规律，因此在设计中可以软管模型为基础，对不同修井液中的钻具组合进行摩阻计算和评价，提高地面仪器的检测能力，避免井下事故，指导现场施工。

3 超深水平井打捞需考虑的因素

3.1 水平井打捞钻柱的选择。

（1）无需大力解卡打捞落井管柱时，选用与落井管柱尺寸一致的钻柱。这样，偏心距和中心线与井下一致，有利于抓捞落物。（2）为有利于轴向载荷和扭矩载荷的传递，可选用倒装钻具。即：下段采用与落井管柱同尺寸的钻具柱，上段采用大一级的钻柱，或把钻铤加在垂直井段。

3.2 打捞工具选择应遵循的原则。

（1）防止工作部件的磨损。

（2）防止堵塞水眼。

（3）选择工具接头及配合接头的最大外径与预捞管柱外径基本一致，这样有利于抓捞落物。 （4）落井管柱与打捞工具的偏心距基本一致，中心线基本一致，否则应给予调节，内捞时工具端部有引锥，外捞时工具端部有拨钩，外表面无死台阶，防止挂卡现象 发生。

3.3 使用降阻剂降低钻具摩阻。

为了降低钻具在斜井段和水平段的摩阻，可以加入降阻剂，在下部钻柱外部形成一层隔膜，使钻柱与套管壁隔离，有效降低摩阻。

3.4 扶正器的选用根据几何原理，三点才能决定一条定形的曲线。因此，3个扶正器保持和井壁三点接触，可以限制井下工具的侧向移动。在水平段扶正器扶正间距最小，向上逐渐增大，使用不同的扶正器扶正间距不同，但差别不大。必要时可每隔一个单根安放一个扶正器，目的主要是减少摩擦面，防止粘卡。

4 超深水平井砂卡油管解卡打捞实例

4.1 概况。

（1）基本情况：HDXXX，水平井，人工井底 5500m，造斜点4780m，水平段斜长300m。

（2）造成复杂原因：生产过程中上部套管破漏出砂卡死生产管柱，倒扣后余174根油管卡在井内，其中122根被砂掩埋。

（3）处理效果：工期388天，起下钻243趟，捞出全部落物，恢复产量产油。

4.2 作业难点剖析。

（1）套管破损段仍在出砂;

（2）砂埋油管超长（1166m），且在小套管内，工具局限很大，套铣打捞风险高;

（3）油管不通，不能内捞;

（4）井斜大、水平段长，在斜井段钻磨开窗风险 大;

（5）落鱼紧贴套管，打捞及套铣工具难入鱼;

（6）管柱卡死，大力上提不能解卡;

4.3 打捞实施情况（图1）

5 结语

（1）处理砂卡、水泥卡时，钻具结构宜采用反扣钻具，才能实施更多技术手段。

（2）套损出砂井，先通过增加循环液密度与黏度控制出砂，为下步打捞作业建立基础。

（3）砂卡油管采用长距离套铣技术与穿越油管实现套 铣尾部打捞技术，可最大限度将套铣出的油管倒出来，提高效率。

（4）长井段套铣打捞，每次套铣倒扣应适当留出余量，以防入鱼困难或劈开油管。

（5）最大可能的避免钻磨，防止铁削、油管残渣与泥浆砂子混合胶结，使砂面更加坚固，对套铣和解卡不利。

参考文献

[1] 井下作业技师培训教程[M].北京：石油工业出版社，2011.