打捞技术在石油工程中的应用

何兵

(中海油田服务股份有限公司一体化和新能源事业部，天津 300450)

0 引言

石油工程中的打捞技术通常是指，把井筒内的物体取出来或是对卡住的井壁位置进行处理的技术统称。由于在测井、射孔等工作过程中，时常出现仪器落井、遇卡等事故，因此需要采取打捞技术进行有效解决。打捞技术具备灵活多变的优势，这时就需要综合实际状况，选取最佳的解决方法。

1 分析遇卡现象的预防和处理

在实施测井工作的过程中，因为石油井本身具有复杂的结构特点，井壁不平稳、井下落物、受损、发生变形的套管等作为主要的影响因素，这是引发井眼遭受限制的主要因素，导致井下的电缆遇卡。

1.1 裸眼井

裸眼井作为遇卡现象中比较常见的类型，同时受到井身结构的影响作用，导致井眼出现坍塌或是发生掉块形成砂桥、以及压差粘附引发遇卡现象的发生。在实施过程中，因为地层受到外力的作用出现膨胀现象，促使井眼的直径缩短，造成井眼阻碍，导致井下工作的仪器遭遇卡顿现象。当施工下的地层处于疏松状态时，容易造成井壁掉块、垮塌造成井眼障碍，最终导致井下仪器遇卡[1]。

1.2 分析遇卡特征

在砂桥塞到仪器上方时电缆难以上提，需要依据要求进行合理下放，除此之外，电缆和仪器的悬重与正常值十分相似。当仪器本身卡在砂桥位置时，不能让电缆下放，而这时电缆的悬重低于正常值，同时卡点和仪器记录保持形同的深度。在实际的操作过程中，还可以依据实际的记录情况，对遇卡井段的地质状况进行有效核实，并且制定相应的打捞措施。

1.3 遇卡的预防措施

为了保证施工人员在井下进行安全施工，在施工以前需要组织技术操作人员进行培训，促使其了解施工技术的要求和规范原则，同时对石油井的历史和地质状况进行详细了解，针对容易出现垮塌的井壁或是井眼中发生掉块的位置，需要保证仪器以正常或是减速的方式进行下放。技术人员和绞车工需要对曲线和张力发生的变化进行密切关注。发现遇阻状况时，要立刻停车并且提升电缆。当再次放仪器时，需要确保其处于匀速状态，避免快速下放，避免仪器冲进聚集的岩屑或砂桥中。当在同一深度遇阻3次后，需要通知钻井团队进行下钻通井作业，然后调整泥浆，改善井眼条件。

1.4 遇卡处理方法

当石油井出现遇卡现象后，应立刻采取停车措施，及时收回仪器，然后再缓慢下放电缆，同时用每次增加0.5×9.8 kN的张力向上提拉电缆，进行反复运动，防止一次性拉过头或把电缆粘卡，继而使张力始终处于最大安全值之间。如果不能解卡，相关的操作人员需要实际的状况，做好下一步的处理工作。

1.5 压差粘附造成的遇卡现象

在钻井的过程中，经常利用泥浆平衡井眼和地层之间的压力，同时在井壁上会形成泥饼状。当设备和电缆切入到泥饼时，在压力差的作用下致使设备或电缆压靠在井壁上，假如泥饼黏度和压差产生的力超出电缆的安全拉伸张力时，就会出现粘附卡现象。简而言之，当电缆位于移动状态时很难产生压差粘附现象，由于电缆或设备与井壁之间的动摩擦系数远远小于静摩擦系数，所以在泥浆性能不是特别理想的状态下，需要尽可能减少设备在石油井下的静止时长；假如轿车出现了故障问题，需要让司机利用游动的花车上下移动天滑轮或打上T型卡，运用游动花车的上下活动；在发生压差粘附后，需要采取穿芯打捞法。

2 井下打捞技术需要的工具

为了高效精准打捞井下落物，首先对井下落物要明确认知，再选取合适的打捞器具，打捞设备要和落物匹配。然后把打捞设备放入到石油井中，成功打捞出来物品。现在，石油井下具有多样化的落物，具有多样式的形态，因此依照井下落物的形状将其分为以下四类：第一种是体积较小的掉落物品，包括刮蜡片、钢球、井口螺丝等；第二种是绳类的掉落物品，例如：钢丝、电缆、井丝等；第三种是杆状的掉落物品，包括空心杆、抽油杆、加重杆等；第四种是管类的掉落物品，例如：油管、钻杆等。在油水井打捞工作时，技术人员需要积累经验，研制出和以上掉落物品相互匹配的打捞设备，大大提升了打捞效率，使油水井在短期内可恢复正常的注采工作。除此之外，在选取打捞设备是需要依据井下落物的类型，选取适宜的打捞设备进行打捞作业，在选择打捞工具时可以依照以下方法进行选取：首先，打捞工具的尺寸需要和井内落鱼的尺寸相互匹配。在开展外捞作业时，需要保证打捞工具的内径和鱼顶的外径完全匹配。其次，为了实现打捞作业的目的，需要确保打捞设备的完整性，在应用打捞工具时避免造成破坏，对有水眼的打捞工具，不可以堵塞水眼。这些措施是确保打捞工具完全下入至鱼顶位置的根本前提。最后，在打捞作业时，需要确保打捞设备和管柱的安全性，做好相关的安全保护措施。

3 打捞技术在石油井下工作的具体应用

3.1 构建仿真系统

仿真系统已经被广泛应用于各行各业，且具备明显的优势，把仿真系统和油田井下施工的打捞技术有效结合，进行创新设计，使其具有良好的应用效果。借助系统分析打捞工作时可能会出现的风险，还会对当前的事物进行直观分析，将其展现到技术人员的眼前，为之后的工作奠定坚实的基础，把科学理念融入到打捞技术模拟体系中进行创新，综合井下打捞的实际状况，创建立体化的模型、检测体系等。积极完善检测技术。其次，在研究过程中，需要综合打捞技术的特点，充分发挥立体引擎设计在打捞中的优势，对新型技术进行全面的分析。与此同时，通过借助打捞仿真体系，继而制定完善的打捞方案。在制定过程中，工作人员需要结合实际情况，对打捞结果进行真实模拟，然后绘制出完整的打捞示意图，并在其上部标注工作流程、注意事项、负荷力、井架准备等相关数据。在实际的操作过程中，如果存在故障问题，可以通过仿真系统及时制定出解决对策，为打捞工作的实施提供保障[2]。

3.2 井筒作业的技术要特点

在石油系统的开采过程中，时常会因为环境、技术等方面的限制因素，导致其出现一些安全事故，不但对石油开采的工作效率造成了影响，同时在严重状况下还会引发安全事故，为施工人员的人身安全带来一定的威胁。虽然在实际的工作过程中，技术人员可以通过油层勘验以及探测技术，最大限度地排查出安全隐患，但在实际生产过程中依然会出现稠油堵塞、凝管等为，为开采工作的实施带来了一定阻碍。通过应用井筒技术，不但可以进一步弱化开采环节出现问题的可能性，同时可以保证打捞工作的顺利实施，为清除井下障碍物、提高石油的实际开采量奠定了基础。井筒作业的施工任务包括清除井下的污垢、清蜡及防蜡技术等，可以对井下的工作阻力进行有效清除，为油气层的开发提供有力的保障。

3.3 健全井下打捞的配套设备

通过对井下打捞器具进行不断完善，作为顺利开展打捞工作的基础前提，有效提高打捞效率，降低开采工作对油气层的影响，确保石油开采工作的科学性和合理性。除此之外，需要不断融入新型的打捞技术，对打捞设备的功效和操作流程进行全面分析，确保设备操作的规范性，提高打捞工作的效率，全面发挥打捞设备的功效。为了提高打捞工作的技术水平，工作人员可以通过以下两种途径，首先，需要引进新型的打捞设备，安排组织人员学习相关的设备操作方法，综合打捞工作的实际状况，选取合适的打捞设备，提高石油系统的实际开采效率；其次，需要对工作人员开展专业培训，提高设备操作的水平。与此同时，管理部门需要制定严格的规章制度，进一步完善监督管理工作，确保设备使用的规范性和专业性，提高打捞设备的实际使用效率。

3.4 打捞钢丝的技术

在开展井下打捞工作时经常遇到钢丝落物，这种落物具有很强的弹性，在开展打捞工作的过程中，难以让其依照预定的路线进行活动，因此可以采取以下几解决方案：第一种方法是预制打捞钢筋的内钩，结合油井下的实际状况，制造出可以实现工作目标的特质钢筋，打捞过程相对简单，但是前期的准备工作较为复杂，十分费力；第二种方法是拆除井口的油管，当发现钢丝时，利用工具进行固定，然后向上提拉，这种处理方法对于设备功率具有较高的要求，掌控难度比较高，需要专业人员的指挥，操作工艺较为复杂，但是具有明显的优点，可以彻底清除钢丝。

3.5 打捞电缆落物的技术

当电缆脱落到油套管内比较深的位置时，需要把油井中的油管向上提拉一段位置，然后把打捞管柱下放到鱼顶上面，利用正转下方的方式，确保其旋转足够的圈数后向上提拉，然后再进行下放到达原来的位置，进行循环往复的操作，在此过程中需要观察拉力表的重力变化，然后判断是否打捞成功。这种打捞操作要遵循以下原则：首先，一旦发现电缆脱落，需要立刻封闭井口，防止其他物件相继脱落；其次，在开展打捞工作前需要制定合理的打捞方案，确定操作流程的规范性，然后利用校对拉力表，确保其灵敏度和精度。最后要管控下钻速度，不能太快或太慢，严格依照要求进行操作。

3.6 油气识别技术

油气识别技术主要包含录井、取芯、电测等勘探技术，同时可以对油田中的石油、气、水等成分进行精准辨析，在科学应用勘测设备的基础上，融入新型的数字勘探、地理测绘等技术方法。简而言之，通过测试层的各种参数测试数据建立起的较为完善的数据模型是油气系统开采设计方案的重要参考依据，而测试层的油气产量、含水量、压力以及地质和环境等相关数据需要技术部门借助勘测技术来进行测试和分析。

4 石油系统井下作业打捞技术的合理应用

打捞技术作为钻井和修井施工中的关键组成部分，因为受到钻井深度、时间、油井状况等因素的影响，导致钻井成本比较高，操作人员需要对打捞预算进行认真分析，为了确保工程的质量安全，需要严格依照设计标准进行施工。与此同时，需要对钻井位置的地质状况进行认真分析，精准掌控地下的地质情况，充分发挥打捞技术的效果。

4.1 可退式卡瓦打捞施工技术

可退式卡瓦打捞技术作为打捞井内光滑外径落鱼的最佳工具，在实际的应用过程中，需要依据使用途径的差异性，配备加长节、壁钩、加大引鞋等附件，因为在下钻过程中，设备的外径比较大，需要保证井内的清洁性，避免落物和沉砂卡钻。当工具下至鱼顶以上2～3 m时，可以进行开泵循环工作，然后对落鱼的顶部进行充分冲洗。在打捞落鱼的过程中，首先需要利用旋转钻具，使落鱼进入井体，当落鱼和抓捞卡瓦接触时，可以对其施加压力，逼迫落鱼进入卡瓦，然后向上提拉捞柱，就可以抓住落鱼。与此同时，需要注意观察落鱼进入到捞简循环液体时，泵压的变化情况，避免出现憋泵现象。落鱼抓住后，需要向上提捞柱并，并且和井底保持50～80 cm的距离，猛刹车2～3次，检查落鱼是否被抓捞，这样可以使落鱼被抓得更紧，起钻时尽量不用转盘卸扣[3]。

如果需要释放落鱼，则把钻具下放并施加一定的压力，让卡瓦处于筒体的宽锯齿形螺纹大椎端，使卡瓦和简体之间产生间隙，继而出现松动，边正转边上提钻具，对落鱼进行释放。在地面上推出已捞住的落鱼时，需要从井内起出落鱼后留一单根在捞简上，在钻台上墩落鱼，在条件允许的情况下，把落鱼插入钻盘，利用大钳推出落鱼，或是在钻台下利用大链钳推出落鱼，当落鱼难以退出时，可将落鱼送到维修站，利用液压拆装工作台退出[4]。

4.2 三球打捞技术

三球打捞技术通常是指，借助落鱼头进入工具后，压着斜孔向上推动钢球，当落物进入到打捞简后，钢球需要依照自身的重力沿斜孔回落，最后，停靠在落物的径向，此时可以把钻具往上提，钢球在斜孔的作用下，可以给落物施加夹紧力，使落物被打捞出来。钢球的直径需要小于斜孔直径1～2 mm，在选取捞物的硬度时，确保钢球的硬度比较大，与此同时，利用机油，把3个斜孔和3个钢球进行润滑，要增强对工具的保养、钢球使用1次换1次。

5 结语

综上所述，在打捞过程中，需要综合相关的打捞经验，在石油工程中获取进一步提高，在打捞井下物质时，需要依据打捞物质的不同，选取合适的打捞设备和施工工艺，缩短施工作业时间，防止出现打捞卡顿现象。