不明确落物打捞技术在渤海S井的应用

2016-12-23 16:10陈虎和鹏飞万圣良
科技创新与应用 2016年34期

陈虎+++和鹏飞+++万圣良

摘 要:针对渤海S井井内出现不明确落物的情况,利用钻进参数、返出物确定落物存在,通过优选打捞工具、细化打捞操作以及合理的现象判断,先后采用“一把抓”、磁力打捞器、随钻打捞、反循环打捞篮、铅模等打捞工具,根据各种参数变化及返出物进行判断,逐步分析井下复杂落物形态等,成功打捞出渤海S井井内不规则落物,及时解除了S井落物事故,有效保证了钻井作业的顺利进行。同时为处理钻井落物事故积累了成功经验。

关键词:不规则落物;打捞;套铣;随钻打捞

S井是渤海油田一口采用钻井平台施工的调整井,设计井深1669m,设计最大井斜9.91°,一开571.5mm井眼124.4m+508mm隔水管;二开444.5mm井眼454m+339.7mm套管。

三开采用311mm井眼作业,在钻穿套管附件后钻至453.77m即钻固井口袋时突然发生钻具蹩跳且无进尺的现象,扫稠浆后振动筛处返出少量水泥及铁屑。排除与邻井碰撞的可能性后,尝试继续钻进仍无进尺,钻具蹩跳严重。起钻检查发现牙轮钻头外排齿崩齿严重。初步分析认为:井底存在落物。

1 事故处理过程

1.1 一把抓打捞

一把抓是最古老最简单的一种打捞工具,用来打捞井底的牙轮及其他落物,连接在打捞钻柱下入井内,尝试对井内落物进行整体打捞[1-2]。在距井底1~2m的位置,大排量冲洗井底,探底并记录深度,然后停泵慢转下放,在抓齿接触井底以后,慢慢加压,最大压力以每英寸管子直径不超过1t为宜。然后上提钻柱,转动不同的方向试探井底,如各向方入一样,说明一把抓已经包好,即可起钻。使用一把抓,下钻要慢要稳,因为一把抓齿在与壁阶接触时会提前收拢或变形而失去打捞的作用。起出一把抓,抓齿基本闭合,但仅带出少量片状铁屑及块状铁屑,尺寸约15mm×6mm×4mm,重约1kg。

1.2 磁力打捞器打捞

一把抓未取得很好的效果,分析认为井内落物较大且上部已经被钻头切削破坏,存在较多铁屑,接下来尝试使用磁力打捞器、利用磁吸附的原理打捞清洁井底[3-4]。组下290.5mm磁力打捞器至井底,大排量循环冲洗,下压3t静止1min,重复两次,起钻检查,打捞出片状及块状铁屑,重约3kg。

1.3 下铣齿钻头试钻进及随钻打捞

考虑到落鱼出露且偏心严重,再次下入牙轮钻头尝试钻进,并使用用随钻打捞杯随钻打捞。组下随钻打捞钻具组合:311mm铣齿牙轮钻头+244.5mm随钻打捞杯+X/O+203mm DC×3+203mm(F/J+JAR)+X/O+127mm HWDP×14;小排量、低转速尝试钻进,在453.67~454.00m钻进时钻具蹩跳严重,多次划眼后正常;继续钻进至454.12m,扭矩突然由4~5kN·m蹩至10kN·m,上提钻具后下放至454.02m遇阻5t,泵压、扭矩稳定,调整参数及静止下放均无法通过。

随钻打捞,停泵上提钻具0.1m静止5min,重复2次。

起钻至井口,牙轮钻头崩齿严重,随钻打捞杯内带出大量铁屑。

1.4 反循环打捞篮打捞作业

反循环打捞篮是利用钻井液液流在靠近井底处的局部反循环将井下碎物捞入篮框内的一种打捞工具[5]。

组下反循环打捞篮钻具组合:292mm反循环打捞篮+X/O+244.5mm随钻打捞杯+X/O+203mm DC×2。下钻至453m,开泵下钻至454m,循环冲洗井底,使用随钻打捞杯停泵打捞,上提钻具0.1m静止5min,重复3次。投63.5mm钢球,小排量送球入座,泵压升高1MPa。边循环边上下活动钻具,直至距井底0.1~0.2m为止,打捞时间一般15~20min。转动不同的方向,反复打捞几次,检查方入,如各方向方入一样,即可起钻。

起钻至井口,随钻打捞杯内有少量铁屑,重1.6kg。反循环打捞篮铣鞋处明显磨损。

1.5 下铅模探摸井底落物形态

铅模的直径通常比井眼或套管内径小6~10mm,组下铅模组合:304.8mm铅模+X/O+203mm UBHO+203mm DC×3+203mm(F/J+JAR)+X/O+127mm HWDP×2。铅印标注方向,起下钻过程中禁止转动钻具,并有专人负责对钻具引线,确定钻具在井底方位。下钻至453.4m,循环冲洗井底5min,继续下放至下压3t,深度为454.02m,稳定5min。出井铅模有3处长50mm深10mm的月牙形压痕;铅模局部原痕迹变浅。

1.6 套铣作业

组下套铣钻具组合:298.5mm铣鞋(带外铣齿)+X/O+203mm DC×3+203mm(F/J+JAR)+X/O+127mm HWDP×2。下套铣管柱至井底以上2~3m,冲洗井底,扫稠浆清洁井眼,慢慢下放至井底位置探底并记录深度。上提管柱1m,转速10~15r/min缓慢下放使套铣鞋套入落物,待环空套铣面修整削平后,适当加大钻压铣进。蹩跳时应减少钻压和转速并控制铣速,套铣要均匀送钻。套铣时如蹩钻严重,应上提划眼。每套铣0.1m扫5~7m3稠浆;在高架槽内放置磁铁,根据捞获的金属细末的多少来判断套铣是否正常。平稳送钻套铣钻进至455.09m,直至捞砂显示返出岩屑为地层新岩屑。

起钻至井口,铣鞋内带出外径250mm、内孔径80mm、厚度约100mm、类圆环状铁块及少量地层岩屑,重22.85kg,图1。

1.7 一把抓打捞作业

为确保井底清洁,再次组下一把抓打捞至井底,逐渐下压10t,稳定5min后上提0.5m,转换不同角度再次下压10t,重复3次。起钻检查,一把抓闭合,无异物。

1.8 铣齿钻头试钻进

组下铣齿钻头试钻进至470m,期间在455.09m~468m偶有跳钻,泵压、扭矩参数正常,出井钻头巴掌有深5mm磨痕,其他基本完好。至此,S井井下落物事故处理结束,转入正常钻井作业。

2 经验教训

(1)对于不规则大体积落物,在井下难以打捞,可以先采用钻头、铣鞋等进行分割破碎后,使其随钻井液的上返而携带至地面,或者挤入井壁,或者再用打捞工具打捞。(2)井下事故处理的手段和使用的工具必须与之对应,必须在掌握现场第一手资料的基础上制定方案,安全、环保、经济的处理事故。(3)谨慎细致,打捞作业前制定详细的作业方案,避免井下情况复杂化,事故加事故。

参考文献

[1]马林虎.国外对事故的认识与落鱼打捞[J].钻采工艺,1990(3):23-25.

[2]蔡长宇,张瑞恒,严玉中.曙125井多重落鱼打捞技术[J].钻采工艺,2002,25(4):87-88.

[3]张旭.大直径落物的打捞方法研究[J].化学工程与装备,2016(7).

[4]杜晓瑞.井下小落物打捞新法[J].钻采工艺,2011(5):124-124.

[5]董星亮,曹式敬,唐海雄,等.海洋钻井手册[M].北京:石油工业出版社,2011.

作者简介:陈虎(1982-),男,四川简阳,工程师,主要从事海洋石油钻井技术监督与管理工作。