大修井施工工艺技术分析研究

王新柱 李晓斌

摘要：受地质构造、储层出砂、钻井事故以及作业异常等因素影响，导致油气井井下技术状况差，需要利用大修工艺技术，解除井下事故，恢复生产。本文重点对大修工艺技术开展分析，包括落物打捞技术、复杂解卡打捞技术和套管补贴和加固技术等，可为油气井大修作业提供借鉴经验。

主题词：大修井  工艺技术  分析研究

1.前言

油气井生产过程中，受地质构造、储层出砂、钻井事故以及作业异常等因素影响，导致井下技术状况差，如套损、落物、砂埋管柱等，无法正常生产，需要利用大修工艺技术，解除井下事故，维护井身质量，保护和改善油层，恢复油气井正常生产，实现储量有效动用。

2.大修原因分析

油气井大修原因主要有两方面，即潜在因素和后天因素，潜在因素分为地质因素和工程因素两方面，其中地质因素包括地层构造、内部胶结、孔隙中流体等，造成地层出砂、管柱结蜡结钙、套管腐蚀穿孔等后果。钻井因素包括井身结构、固井质量、套管质量以及钻井过程中复杂事故等，造成套管破损断裂，套管层间窜通、作业管柱卡堵等问题。后天因素主要是指油气井工作制度及作业不当，如违反作业技术标准或操作规程，导致管柱掉、落、卡等问题出现，对井身造成伤害。

3大修工艺技术

3.1落物打捞技术

（1）落物分类及打捞原则

井下落物分为管柱类落物、杆类落物、绳类落物以及小件落物等4类，具体打捞原则分为三方面，一是下得去，抓得住，起得出，有退路;二是先外捞，后内捞，先捞筒，后捞矛;三是先提拉，后倒扣，无法捞出就切割，最后一招是銑磨。

（2）落物捞获判断方法

在落物打捞过程中，落物捞获判断方法主要有方入增加、悬重增加、深度变化等，常规管柱类、杆类落物易打捞，某些非常规复杂落物打捞难度大，包括压成饼状的各种绳类打捞、严重腐蚀穿孔管类的打捞、麻花状弯曲管类的打捞、套管多套落物、鱼顶重合的打捞、特殊井身结构井复杂落物的打捞及小井眼井复杂落物的打捞等，

（3）落物打捞工序

首先是落实井况，了解施工井地质、钻井、采油资料，掌握井深结构、套管完好情况等，搞清楚落物落井原因，分析落井后变形可能性以及井下卡、埋等情况，计算鱼顶深度，判断鱼顶形状，对鱼顶情况不清时，要用铅模或其他工具下井探明。

其次是根据鱼顶情况，选择合适的打捞工具，制定打捞方案，方案中要考虑安全防卡及脱手问题，绘制打捞管柱图，制定施工工序细则，要求下井工具的外径和套管内径之间间隙不能小于6-8m，工具外表面一般不准带刃、镶焊硬质合金或敷焊钨钢粉，另外公锥、捞矛等打捞工具在大直径套管中打捞时，必须带有引管和引鞋及其它定心找中装置。如果在处理鱼顶或打捞中需要循环洗井，则选择的工具必须带有水眼，优先选用可退式打捞工具。

3.2复杂解卡打捞技术

（1）卡钻类型

卡钻类型包括砂卡、水泥卡、落物卡、变形卡，蜡及稠油卡等5类，主要解卡措施有活动解卡、切割、倒扣、震击、测卡点、爆炸松扣、化学切割等技术，打捞工具有常规的各式打捞筒、捞矛、公锥、母锥、磁力打捞器、内钩、外钩以及自制的打捞工具。

（2）卡钻处理方法

针对不同卡钻类型，采用合理的解卡方法，具体见表1。

（2）卡点深度测定

卡点深度测定可以采用测卡仪和经验法测定，经验法主要根据公式：L=K*λ/P，式中L为卡点深度（单位m），K为常数，一般Φ73mm油管K值为2450，Φ73mm钻杆K值为3800，λ为管柱平均伸长（单位cm），P为平均拉伸拉力（单位kN）。

（3）卡点以上管柱取出方法

若常规解卡无法取出卡封管柱，可采用切割法、爆炸松扣法、机械倒扣法取出卡点以上管柱。切割法主要有聚能切割弹爆炸切割法、化学喷射切割法机械切割法等，爆炸松扣法是在预定松扣位置施反向扭矩并爆炸，达到松扣目的;机械倒扣法是在测出卡点后，选择倒扣中和点，上提中和点以上管柱在井内介质中的重量，然后启动转盘倒扣，直至倒开。

3.3套管补贴和加固技术

套管内衬管补贴、加固工艺技术适用于套管腐蚀孔洞、破裂裂纹及裂缝等套损井的修复，以及对误射孔井段和出水层段的永久性封堵。通过套管整形，模拟通井，下补管进行补贴等工艺，实现套损井修复。

套管补贴和加固工艺技术包括波纹管补贴加固工艺、液压胀管补贴加固工艺、膨胀管补贴工艺、异径管补贴工艺及小直径衬管加固工艺等5种，其中膨胀管补贴解决了常规套管补贴后套管内径缩小问题，具体工作原理为：将膨胀管柱下入补贴段，泵入标塞，直到坐入膨胀器管鞋，继续打压在其座上部加压，膨胀轴上的防爆破裂后，压力作用在膨胀锥下的截面上，产生膨胀所需推力，逐步将膨胀管胀大紧贴在套管内壁上，完成补贴。

4结论

（1）造成油气井大修原因主要包括地质因素、钻井因素、油气井工作制度及作业不当等。

（2）开展大修工艺技术分析，包括落物打捞、复杂解卡打捞和套管补贴和加固技术。

（3）本文在大修工艺技术方面取得认识，可为同行提供借鉴经验。

参考文献：

[1] 魏扬. 石油工程施工中的井下作业修井技术[J].石化技术. 2019（06）.

[2] 娄明，张玺，王亚勋. 修井工艺新技术及其应用[J].  机械制造. 2018（03）.

作者简介：王新柱，男，1989年12月出生于山东阳谷，汉族，毕业于中国石油大学（北京），现于青海油田井下作业公司从事修井作业工作。

中国石油青海油田公司 青海省海西州花土沟 816400