创新工艺在现场的应用成果

张庆辉

摘要：石油行业井下修井作业施工中存在着很多疑难问题，严重阻碍施工进度，基于此，本文首先对水平井内长井段打捞连续油管工艺的难点进行分析，应用在入井工具工艺上的技改、创新，有效的完成了水平井修井作业，针对该井技术难点，提出有效的解决措施方法，以供同行参考。

关键词：引筒式鱼顶修复器;引筒式长距离穿心捞筒;筒式丢手引鞋

前 言

在井下大修事故处理作业中，由于落鱼大小、形状各异不规范。传统的工具无法满足打捞工艺上的需求，更无有效适合工具将落物捞获，某水平井在修井作业施工中，根据井况及落鱼的复杂情况，利用工艺技术上的创新方法，解决该井施工中不同深度三个井段技术难题，为最后的大修完井起到了决定性的保障。

一、存在的问题

某水平井于2018年完井，在后期替浆、投产作业中，在井深5216.00m完成替浆，下Φ98mm通井规至井深4390.00m遇阻，用Φ98mm铣锥疏通井眼至5213.00m，上提连续油管至井深4042.00遇卡，经解卡无效后下聚能切割弹至井深3580.00m处切割连续油管，切口呈喇叭口状，最大外径Φ63mm，将Φ50.8mm连续油管×429.90m+Φ73mm外卡瓦接头×0.20m+Φ73mm马达头总成×0.90m+Φ73mm螺杆马达×4.20m+接头×0.20m+Φ98mm铣锥×0.50m=435.90m留井（1号落鱼）。油层套管规范为Φ127mm，壁厚11.1mm，内径为104.8mm，目前大队没有适合该尺寸井眼打捞2″连续油管的工具，需研制加工打捞工具;

2、目前井内连续油管深度为4012.70m，处于造斜井段，井斜约为42°，具体遇卡位置不详，造斜段进行套铣打捞施工难度高;

二、工艺改进及现场应用

1、引筒式鱼顶修复器

该井经解卡无效后在井深3580.00m处切割连续油管，鱼顶切口呈喇叭口状长度400多米，由于连续油管在井内弹性浮动大，下常规磨铣工具无法完成鱼顶修复，开发制作的引筒式鱼顶修复器属于引入套铣一体工具，利用引筒将落鱼引入，再经筒内设计铺焊在斜面上的硬质合金对鱼顶进行收缩式套铣，引筒式鱼顶修复器克服连续油管在井内弹性，引入后利用收缩磨铣原理完成鱼顶修复。

2、引筒式长距离穿心捞筒

由于落井油管为400多米的无接箍同径油管，受内孔限制只能从管外进行打捞，下入常规捞筒每趟只能将油管拔断捞出1-2米，此做法施工进度慢风险高。工艺上的创新，采用穿入法打捞，开发引筒式长距离穿心捞筒100米/次将Φ50.8mm连续油管引入Φ73mm油管内再上提管柱将连续油管拔断的方法，分4次捞获415.19m连续油管（地面测量），引筒式长距离穿心捞筒在工艺上改变了常规捞筒卡瓦及筒体结构，利用钻具上提使捞筒卡瓦产生径向加紧力可将引入的落鱼长距离成功捞出。

3、筒式丢手引鞋

该井在鱼顶位置为4009.15m打撈套磨铣过程中脱落在井内的套铣鞋时，为减少套磨铣时产生的铁屑残渣量、降低卡钻风险，开发设计，筒式丢手引鞋、该工具设有丢手机构通过钻柱送入井中，在Φ100mm短套接头处理中预置了打捞引子，通过剥皮套铣后将套后余留的套铣筒接头部分整体捞出。为有效保护套管，依据短套铣筒本体尺寸，设计加工了专用的领眼铣鞋进行控制性磨铣落鱼;随着筒体不断磨铣减少，到后期余留的套铣头残体解卡。

三、创新工具设计开发;

目前在油井修井从效率和修井质量上都有严格要求，而我们现有的修井落物打捞钻磨铣工具，从工艺设计上已经无法满足施工效率的需求，由于井内落物多样化、且大小形状不一，是造成打捞工具的匮乏的主要原因，使常规合理的打捞工艺无法进行，为能满足作业需求，提高施工效率，减少作业成本，我们在某水平井修井作业中根据落鱼特殊性设计开发了三种修井专用工具：引筒式鱼顶修复器、引筒式长距离穿心捞筒、筒式丢手引鞋、

1、引筒式鱼顶修复器，工具主要技术设计在于末端加工有喇叭口引鞋筒、便于将贴靠在井壁上的落鱼引入主筒体，工具筒体下端为长锥面喇叭口，锥面末端铺焊有硬质合金，构成三棱形锥面内切圆，使其对鱼顶的收缩研磨，上端设有钻具母螺纹便于连接在入井钻柱上。﹙技术设计背景;对落鱼打捞工艺流程中，由于受工具内孔的限制，遇到不规则鱼顶须采取修复手段后才能将落鱼引入工具进行打捞，由于连续油管在井内距离较长，弹性浮动大，下常规磨铣工具无法完成鱼顶修复，须将鱼顶引入罩在筒内进行收缩式研磨方可有效。﹚

2、引筒式长距离穿心捞筒，主要技术设计在于工具末端加工有喇叭口引鞋筒，便于将贴靠在井壁上的落鱼引入主筒体，主筒体内设有螺旋式卡瓦，卡瓦外锥面与筒体内螺旋锥面相吻合，卡瓦为单向锯齿形，卡瓦内孔与引鞋、上接头形成统一内切圆，以便落鱼长距离穿过，当工具下至预打捞深度时，上提钻柱使紧贴在落鱼外壁的单向卡瓦吃入管体随钻柱上行卡瓦外锥面与筒体螺旋内锥面形成位移，产生向内加紧力，抓住落鱼实现打捞。﹙技术设计背景;由于落井油管为400多米的无接箍同径油管，受内孔限制只能从管外进行打捞，下入常规捞筒每趟只能将油管拔断捞出1-2米，此做法施工进度，慢风险高。采用穿入法打捞，这种做法须将落鱼引进工具并穿过工具进入打捞管柱内腔，直至引入到预打捞深度﹚

3、筒式丢手引鞋，主要技术设计在于工具由上接头、丢手机构、导引体下接头组成，工具连接在钻具下端当工具下接头与落鱼母扣对接成功后，地面再施加扭矩使其丢手机构的销钉被剪断，上提钻具使外筒与接头脱开，将导引体下接头留于鱼顶之上。﹙技术设计背景;落鱼在井中遇卡在套管造斜井段，为减少套磨铣时产生的铁屑残渣量、降低卡钻风险，须将落鱼整体捞出，而鱼顶为母扣采用套磨打捞方法须对钻头导引才能实现对落鱼外壁进行削磨﹚

结论

完成每项大修施工我们必须借助大修工具来完成，大修施工技术的提高从根本上讲就是采用先进的大修工具和大修工艺技术。在套管内打捞落物施工作业看似简单，但在实际施工作业中却存在着许多技术盲点，因落鱼的特殊性造成工具的短缺让人无从下手，延误作业周期又当误油田生产。

本文只讨论了在某水平井修井作业中出现的特殊情况，针对施工难题，对开发应用的几种技改创新工艺方法进行论述，提出的新观点和新的施工方法在现场施工中得到了验证，收到的效果是令人满意的。

依据近些年在套管内打捞落物的施工经验，我们从技术工艺、打捞方法、操作流程上进行改进创新;加工制作的诸多适用特殊井况的打捞工具，应用到现场均起到了良好的效果。在今后的打捞施工中，进一步完善配套工艺流程、操作方法及打捞工具，希望技改创新在大修打捞领域能够发挥重要的作用。

参考文献：

[1]《科学与技术》2019年 第36卷 科学与技术编辑部

[2]《采油技术手册》修订本 石油工业出版社