水平井打捞技术研究

沙磊

摘要：水平井技术越来越在辽河油田得到广泛发展，而随着辽河油田水平井的迅速发展，由于地层复杂、打捞工具滞后、操作原因等因素，水平井井下作业极易出现井下作业事故。与常规直井的修井相比，水平井修井作业难度更大，更复杂。本文通过对水平井自身特点分析，结合现有的打捞技术，对水平井打捞工艺进行初步探讨。

关键词：水平井;修井作业;打捞工具;打捞技术

1前言

在油田勘探开发中，水平井作业经常需要进行打捞作业，相比常规的直井打捞作业存在较多困难，特别是存在井筒出砂问题，加剧了打捞作业的复杂性。所以，要配套滤砂管进行应用，但滤砂管结构特点造成其在应用中极易发生砂卡、砂埋和井下落物等问题，影响油井正常使用。因此，有必要结合其打捞工艺施工难点，对打捞技术进行探究。

2水平井的特点

水平井是最大井斜角保持在90°左右（一般不小于86°），并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊定向井。它能够有效地增加油气层的泄露面积，提高油气采收率，是增加油气产量的有效手段之一，与普通的直井及小斜度井相比水平井具有如下一些特点：

2.1井眼横穿油层，油层砂粒更易进入井筒，容易形成长井段的“砂床”，严重时形成砂堵井眼。

2.2受“钟摆力”作用，在水平段井内管柱贴近井壁底边，易形成卡钻等事故。

2.3井眼的螺旋轨迹，导致油管起下过程中旋转乃至螺纹松脱长井段“砂床”中的管柱，受“钟摆力”和磨擦面积大的双重作用，更易形成卡钻，所以水平井解卡、打捞成为常见的井下作业之一。

3水平井打捞技术分析

从水平井井内管柱受力特点看，不同井段受力存在较大差异，造斜段和水平段打捞工具与井壁摩擦会造成上提力等无法传递到井底，通过加大井口施加上提力，虽然可使井底作业压力加大，但会造成套管损坏等，所以上提力加大幅度有限;井口扭矩传递也不顺利，在倒扣作业等环节，中和点无法准确掌握，套铣作业也不易获取应有的作用力，影响了作业目的的实现;对易出砂油藏，因为需要配套防砂管柱，水平井防砂管柱相比直井更长，为确保应用合理，单根滤砂管都配套扶正器，该部位变径等加大了解卡和打捞作业难度。

4水平井打捞工具的选择

根据水平井的特点，在为水平井选择打捞工具时必须考虑到以下一些方面：

4.1打捞工具的可退性

水平井落物的打捞一般都伴随有管柱砂卡，导致水平井段和斜井段落物管柱被砂埋。落物管柱紧贴套管内壁底端。尽可能选择可退式打捞工具，当落鱼不能解卡时可以顺利退出。当条件受限不能选用可退式打捞工具时，下井管住应带有安全接头。

4.2打捞工具尽可能选择大水眼工具

水平井井眼与油气层的接触面积大，地层中的砂粒更加容易进入筒，在水平井段沉淀下来形成“砂床”或者“砂桥”，使得正常的打捞工具无法接触落鱼。针对这种情况，我们选择的打捞工具应选择大水眼工具，当工具进入造斜段和水平段时可增加循环次数，防止打捞工具水眼堵塞。

4.3打捞工具改进工具接头尺寸

对于内捞工具公锥、捞矛等，由于打捞管柱收外径73mm钻杆接箍的影响，打捞工具中心轴线无法和落物鱼头轴线保持一致，导致捞矛、公锥等内捞工具无法进入落鱼内腔，因此需要改进钻杆接箍和工具接头尺寸，减少打捞工具与落物轴线之间的偏心距，增加打捞效果。

4.4外捞工具加接配套引鞋

使用外捞工具（母锥、卡瓦捞筒）打捞时，由于鱼顶砂埋，打捞工具下至鱼顶位置后，在旋转过程中难以拨动紧靠套管壁的鱼头，因此有必要在工具下端加装引鞋，有利于引进并捕获落鱼。

4.5选择强度和抗磨性较大的打捞工具

打捞工具在入井后容易与管壁磨擦，特别是在造斜段和水平井段，井下工具受到“钟摆力”作用，贴近井壁底边，造成工具与管壁接触面积增大，磨擦力增强，可能导致打捞工具还没有下到鱼顶就出现了磨损，甚至失效，影响打捞作业效果。因此在选择打捞工具之时，我们就必选把工具的抗磨能力纳入考虑的范围，尽可能选择抗磨性能好的工具，特别是要保证打捞工具工作部件在井下能够正常工作。

4.6打捞工具配套扶正器

合理选择扶正器。几何学知识表明，3点接触比较稳固，因此，通过3个扶正器可与井壁三点接触，就能减少打捞工具与井壁接触和摩擦，防止工具产生过大的侧向移动。在扶正器选择和应用上，可以忽略钻柱在钻压影响下产生的正旋弯曲和螺旋弯曲，主要考虑受自身重力影响，要克服扶正片与套管内壁摩擦，而一般情况下套管内都有流体和作业试剂，具备润滑功能，降低了摩擦系数，有利于确保工具顺利下入。所以，扶正器在水平井打捞作业中作用巨大，水平井打捞工具要尽量配套扶正器，且其外径要小于套管的内径6-8mm，减少摩擦等不良影响。

5打捞钻柱的选择原则

5.1无需大力解卡打捞落井钻柱时，选用与落井管柱同尺寸的打捞管柱。这样落井管柱和打捞管柱之间的偏心距和中心线与井下一致，有利于抓捞落物。

5.2尽可能采用与落井管柱尺寸接近的打捞钻柱，这样就只需小量调整或不需调整钻柱偏心距和中心线。如：预捞φ62mm油管（接箍外径88.9mm），选用φ60.3mm钻杆（接头外径85.73mm）。

5.3水平井内由于造斜段地作用，井口的上提力和扭矩都无法有效地传递到井下水平段，为利于降低摩阻、起下钻顺利、轴向载荷和扭转载荷的传递，可选用组合钻具，即水平段钻柱下接头加工为外倒角，一保证钻柱不碰挂井壁且偏心距和中心线与井下落物一致，利于抓获落物和保护套管，还倒装钻具，即：下段（特别是造斜段之下的井段）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。

结论

综上所述，水平井开发在油气资源开发中具有独特优势，但其特殊井身结构造成打捞作业存在较多困难，实施不当易引发井下复杂状况，通过对水平井特点和打捞作业难点分析，合理选择工具，确定工具规格，优化作业流程，就可以确保打捞成功率。

参考文献：

[1]陈元，张廷武.水平井打撈作业困难分析及应对措施[J].化工设计通讯，2019，45（05）：242.

[2]马海禹.水平井打捞作业技术应用分析[J].化工管理，2018（22）：224.

[3]王军恒.油田井下作业打捞技术分析[J].化工管理，2018（18）：118-119.

[4]邵宝峰.水平井打捞作业困难分析及应对措施[J].科技创新与应用，2017（17）：99.

[5]王伟. 连续油管技术在打捞解卡中的应用研究[D].西安石油大学，2014.

中国石油辽河油田分公司钻采工艺研究院   辽宁  盘锦   124010