液力打捞整形修井技术在套损水平井上的应用_孙健.pdf

2022 年 第 12 期 化学工程与装备 2022 年 12 月 Chemical Engineering&Equipment 79 液力打捞整形修井技术在套损水平井上的应用液力打捞整形修井技术在套损水平井上的应用 孙 健（大庆油田有限责任公司第十采油厂，黑龙江 大庆 163000）摘摘 要要：传统修井工艺在施工中存在技术局限性，一是常规解卡打捞技术，大吨位拔负荷时，提升力受修井机载荷限制，不能有效实施解卡打捞施工。二是常规套管整形易损伤套管。为此，开展液力打捞整形修井技术试验，实现疑难待修井无损治理。关键词关键词：液力；无损修复 1 1 概概 述述 随着油田油水井生产时间的增加，套损井、落物井逐年增多，缩径井、分段套损井不断增加，套管的损坏不仅使油水井无法保证正常生产，给井下作业也带来了困难，甚至不能修复，而且直接降低生产井的使用年限命，影响油田开发井网布局的完善和降低最终采收率。A 低渗透油田目前待修井问题主要为卡阻和套变，传统修井工艺在施工中存在技术局限性，一是常规解卡打捞技术，大吨位拔负荷时，提升力受修井机载荷限制，不能有效实施解卡打捞施工；二是常规套管整形，如冲胀整形工艺易形成狗腿弯曲，损伤套管；磨铣整形工艺易造成套管壁变薄、强度削弱、磨穿套管；密封加固后通径为108mm，影响后期大直径工具通过，磨铣有时会造成套管壁变薄和破裂，导致更加严重的套损发生。为此，开展液力打捞整形修井技术试验，实现疑难待修井无损治理。2 2 技术原理技术原理 2.1 液力整形工具 2.1.1 工具结构 液力整形工具由水力锚定器、液力增力器和液力整形头组合成。图图 1 1 液力整形工具结构图液力整形工具结构图 2.1.2 工作原理 该技术应用小修作业机，采用地面液压车组控制，对井下套变井段进行液力整形，采取逐级整形方式，直至通径恢复至要求尺寸。先将组合成的整形施工管柱下入井下套变处，通过地面打压至 5MPa 使水力锚工作爪伸出锚定在套管内壁上，继续提高压力至 10-15MPa 液力增力器工作轴向推出液力整形头，通过液力整形头上的滚珠将轴向力转化成径向力，反复地面控制设备进行加压、减压施工，不断滚压套损井段使其逐步扩张至整形头尺寸，更换整形头后再进行下一级阶段整形，将此套变点修复完成后，地面控制设备泄压，液力增力器收缩，锚定器工作爪收回，继续下放管住，重复上述操作，直至全井套损修复完毕，实现套管无损整形。2.1.3 技术参数 表表 1 1 液力整形组合工具规格参数液力整形组合工具规格参数 工具名称 规格型号 工具作用 水力锚定器 118mm*640m 通过地面打压 10-15MPa，推出牙块，使管柱锚定在套管壁上 液力增力器 114mm*1380mm 达到鱼顶后，通过持续地面加压增力器位移伸出使整形头工作 液力整形头 100mm-1201380mm 液力整形滚珠对损伤套管的滚压作用恢复通径 2.2 液力打捞工具 2.2.1 工具结构 图图 2 2 液力打捞工具结构图液力打捞工具结构图 液力打捞工具由水力锚定器、液力拉拔器和打捞工具组合成。2.2.2 工作原理 该技术应用小修作业机，采用地面液压车组控制，对井下落物进行液力打捞。先通过铅模打印落实鱼顶情况合理选择打捞工具，将选择合适的打捞工具+液力拉拔器+水力锚定器组合成的打捞施工管柱下入鱼顶处，通过地面控制反复上提下放旋转抓住落鱼，上提管柱至液力拉拔器最大伸长量，DOI:10.19566/35-1285/tq.2022.12.13380 孙 健：液力打捞整形修井技术在套损水平井上的应用 再通过地面打压至 5MPa 使水力锚工作爪伸出锚定在套管内壁上，继续提高压力至 10-15MPa 液力拉拔器工作轴向拉回伸长量，地面液压车组控制压力泄压，水力锚定器收回，继续上提管柱至最大伸长量，加压水力锚定器工作固定在套管内壁上，通过打捞工具实现落鱼解卡，地面控制设备泄压，液力增力器大拉力解卡落鱼，水力锚定器释放，上提管柱液力拉拔器达到最大伸长量后，重复上述操作，直至将井下落物捞出。2.2.3 技术参数 表表 2 2 液力打捞组合工具规格参数液力打捞组合工具规格参数 工具名称 规格型号 工具作用 水力锚定器 118mm*640mm 通过地面打压 10-15MPa，推出牙块，使管柱锚定在套管壁上 液力拉拔器 114mm*3300mm 抓住落鱼，通过上提管柱使液力拉拔器解卡落鱼，可产生 90 吨拉力 打捞工具 视井下落鱼情况选择 抓住落鱼 3 3 现场应用现场应用 3.1 基本情况 A 井为水平井，于 2017 年 10 月完成前两段压裂施工，第三段下桥塞推送时在 1835m 处遇阻，下 114 铅模在 1835处遇阻，起出铅模护罩底部有磕痕，变径 113.5mm，上提泵挂完井；2019-03-20 维护：作业起出全井抽油杆，126 个扶正器掉落井中起出 8 根油管脱，鱼顶为油管公扣，深度1100m。针对井下落物和套变情况，再和井下作业公司沟通后，预计大修费用再 200 万以上，为了节约修井成本，选择于 2019 年 10 月应用液力打捞整形修井技术，单井施工费用节约 180 余万。表表 3 3 A A 井基础数据井基础数据 完钻日期 2017-01 完钻垂深(m)1300.0 套补距(m)5.41 套管规范(mm)139.7 射孔顶界(m)/采油树型号/套管壁厚(mm)7.726.20 射孔底界(m)/上次作业时间 2019.3 套管深度(m)2701.48 人工井底(m)2680.06 上次作业原因 维护 3.2 液力打捞 下110mm 铅模一个，铅模印痕为油管公扣，下入58mm 双滑块捞矛一个，液力打捞工具一套（118 2060mm 液力拉拔器一个，118640mm 水力锚三个），打捞 2 次，62mm 油管 42 根，管式泵一台，短节一根，筛管 1 根，导锥 1 个，井下落物全部捞出。3.3 液力整形 下118mm 铅模一个，遇阻深度 1835.0m，铅印四周有划痕,印痕为套管变形，最小变径116mm，下118mm*1380mm 液力整形工具，114mm*1380mm 增力器，114mm*640mm 水力锚 3 个，73 mm 外加大油管 192 根，整形深度 1835.0 m，整形通过，下通井规，通井至深度 2180m，无夹持力，证明整形成功。4 4 结论与认识结论与认识 （1）采用小修作业机，利用液力打捞工具组合，可实现了大吨位解卡功能，可节约修井成本，提高打捞效率。（2）液力整形技术由于其滚压整形特点，具有对套管损伤小，整形效率高的优势，可作为探索无损修井的新途径。（3）通过控制地面压力设备，可实现同井多处套变点的连续整形，具有广阔的应用前景。（4）进行液力打捞整形施工前要确保管柱密封和泄压性能良好，防止因压力控制不良导致液力打捞整形施工故障。参考文献参考文献 1 王维星,武瑞霞,李在训,等.液压变径滚压套管整形技术J.石油矿场机械,2010.2 司涛,常家玉.液压套管整形技术矿场试验及应用J.石油矿场机械,2010.3 石俊生,古小红,宋迎春,等.普光气田套管变形井滚压整形修复技术J.天然气工业,2009.4 曾立桂,等.液压扩径整形技术在套管变形井 杜 81 34263 中的应用J.特种油气藏,2011.5 黄满良,刘世强,张晓辉,等.套损套变井机械整形工艺J.石油钻采工艺,2005.6 张全胜.油田套管损伤的治理技术研究J.石油矿场机械,2008.