水平井打捞作业困难分析及应对措施

邵宝峰

摘 要：石油、天然气是现今社会发展中极为重要的能源，随着经济的快速发展我国对于石油的需求不断增加。相较于陆上石油资源，我国海域中有着极为丰富的油气资源，做好海洋油气资源的开发是现今乃至今后一段时间我国油气资源发展的重要方向。海洋石油钻井平台是海上油气资源开采作业平台，在海洋油气资源开采中会面临着极大的技术难度和复杂的地质和气候条件。在海洋油气开采中，水平井由于其所具有的特殊的井身结构使得水平井水平段内的打捞作业面临着极大的难度。在水平井水平段进行打捞作业时，所打捞物件由于受到重力作用其主要处于套管的低部位，采用常规打捞方法及打捞工具时将使得井口处所施加的旋转力矩无法顺利的传输至水平井水平段的鱼顶位置，从而为水平井的打捞作业带来极大的困难和挑战，文章在分析水平井打捞作业难度的基础上对如何采用非常规打捞工具进行打捞作业进行分析阐述。

关键词：水平井；打捞；工具

前言

水平井主要指的是钻井的井眼与油层的走向基本一致，是一种较为特殊的钻井形式。尤其是在海上钻井的过程中，水平井在深入海底的井下承受着巨大的地质和海底压力，加之井下工况复杂，一旦发生掉落将会对水平井的打捞带来极大的困难。一旦打捞出现问题将造成井下井管的废弃从而造成巨大的损失。做好水平井井下打捞所面临问题的分析并在此基础上通过采用合理的措施做好相应的打捞工作，以确保水平井能够正常运行。

1 水平井打捞所面临的问题

水平井是一种特殊的钻井形式，其在钻井时钻井的井眼轨迹与井下油层的走向处于同一层面。其在钻井的过程中有时由于油层的特殊分布将会使得水平井在井下水平延伸相当长的一段长度。水平井的开采方式在薄油层或是裂缝性油气藏的开采中应用较多，通过采用水平井的开采方式能够有效的增大油气层的裸露面积从而极大的提高油气层的开采速度。水平井根据曲率半径可以将其分为多种不同的类型，如长半径水平井、中半径水平井以及短半径水平井等。而按照完井方式的不同也可以将水平井分为常规水平井、侧钻水平井以及分支井等多种不同的分类。

当水平井出现掉落而需要进行打捞时由于水平井井眼的特殊轨迹形式将会使得水平井的打捞工作面临着极大的困难。在水平井打捞的过程中由于特殊的井眼轨迹常规的打捞工具将会受到极大的限制，必须要求相关的打捞设备能够顺利的进行通井，在水平井井筒内顺利进行。水平井井下井管结构复杂在进行打捞或是补孔作业时需要将水平井水平段内的全部工具顺利的捞出，而在进行水平井打捞作业时由于相关工具数量多、直径大，从而对水平井井下工具的打捞施工带来了极大的困难，在进行相关的打捞工作时无法依靠大负荷范围互动进行解卡作业，加之鱼顶情况较为复杂从而对水平井打捞时所使用的工具型号提出了较大的要求，传统的常规的水平井打捞工具在水平井打捞时应用较为复杂需要对水平井的打捞工具进行分复的论证，以确定水平井打捞的可靠性。

在水平井打捞的过程中，由于水平井的管柱和工具工作的状态发生了较大的变化，因此常规井下作业管柱和打捞工具将无法应用于水平井的打捞作业。加之水平井在井下面临着较为复杂的受力情况，起下管柱的磨阻较大，在这一过程中对于管柱和工具的磨损较为严重，从井口所施加的力和扭矩将无法顺利传递到水平井井下打捞区域。同时水平井井下水平段修井液流态变化的不确定性将极大地增加水平井打捞作业的难度。此外，水平井压力系数及压井液密度由于受到井下及海底复杂工况条件的影响使得其确定较为复杂。在水平井打捞作业时，水平井冲砂难度较高容易产生卡钻。水平井井下作业的弯曲段可以分解为多段斜角不同的井段，因此其与斜井有许多相似之处。在水平井作业的过程中其受力更为复杂，尤其是由于水平井在作业时容易受到“钟摆力”和摩擦面积较大的双重作用从而使得水平井在钻井时更容易卡钻，增大打捞作业的难度。在水平井打捞作业时首先需要解决的就是解卡。在水平井打捞时，活动解卡时的拉力和扭矩无法最大限度的传递到卡点上从而使得水平井解卡的难度大为增加。在打捞倒扣时对于中和点的掌控难度较大，打捞难度大。

2 水平井井下打捞工具的应用

在水平井打捞工具的选择上要遵循“容易下、抓得牢、易起出、有退路”的原则。在对水平井进行打捞时，对于水平井的打捞工具接头及配合接头的最大外径与预捞管柱外径应当保持在同一水平，从而使得水平井抓井下落物更為方便，水平井打捞工具的偏心距应当与水平井落井管柱的中心距保持一致，对于出现偏差的应当进行一定的调节。对于水平井的打捞工具在内捞和外捞时应当确保水平井打捞工具的顶端分别有引锥和拔钩。水平井的打捞工具在外表面上不应有直台阶，避免在水平井打捞的过程中出现挂卡现象。当水平井井下打捞时水平井井杆并未有卡钻时，在水平井打捞工具的选择上需要选用与井下掉落管柱尺寸相一致的钻柱，钻柱的偏心距与中心线相一致，从而确保水平井打捞作业时打捞工具能够与井下掉落的管柱进行良好的配合，从而更为方便、容易地对井下掉落管柱进行抓取。在水平井打捞作业时，为了使得水平井在井口处所产生的扭矩和井下水平段的轴向载荷更为有效的传递，在水平井打捞工具的选择上应当选用倒装钻具，这种倒装钻具指的是钻具的下端与掉落井下的钻井柱具有相同的尺寸，而在钻具的上端靠近钻杆的一段采用较大一级的钻柱，通过采用这种钻具能够使得钻具与钻杆之间更为方便的连接。水平井钻具工具及配合接头的外径应当与水平井所掉落的管件外径相一致，从而使得水平井井下打捞工作更为方便。当水平井打捞工具的管径与掉落管件的管径相一致时，在水平井进行打捞作业时对于水平井打捞钻杆的中心线或是偏心距仅仅需要较小幅度的调整或是无需调整即可达到要求，从而极大的方便了水平井打捞作业的顺利进行。在水平井井下打捞作业中，通过在打捞钻柱上加装扶正器从而通过利用钻杆的弯曲形变来对井下打捞工具的倾斜角β进行一定的调整。调整支点至工具端部中心线与水平井井下钻井中心线之间的夹角，从而便于对水平井井下掉落物进行抓取。

3 某水平井打捞实例

某水平井井底位于海面下约2000米处，此油井采用7英寸套管完井，水平井井下水平段长约240m，在打捞的过程中需要打捞长约258m的长防砂管柱。为顺利实现打捞作业，在水平井打捞的过程中通过采用直径为89mm的反扣钻杆并辅助以150扶正器与安全接头相结合的方式，在打捞时，将打捞杆下至鱼顶上10m距离后，通过在水平井中进行钻井液大排量循环的方式来对钻井进行清洗，而后将打捞工具缓慢下放，待打捞矛进入鱼腔后加压上提进行解卡作业，进口悬重升至600KN并未完成解卡作业。多次重复上述作业，并将悬重控制在300KN-600KN之间重复进行解卡直至解卡成功。待到悬重突降则意味着水平井打捞完成解卡作业，而后即可将水平井水平段掉落井下的防砂管柱完成打捞。

4 结束语

水平井是现今施工中较为常用的一种井下作业方式，水平井由于受到海面压力及井下复杂井身结构特性的影响使得水平井打捞难度较大。常规竖直井打捞工具已经无法满足打捞需求，因此，在对水平井打捞作业中，应当积极选用最优打捞方案，通过优化管柱组合、使用非常规打捞工具的方式提升水平井打捞效果。

参考文献

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