刘燕(中国石油辽河油田分公司冷家油田开发公司, 辽宁 盘锦 124010)

油田水平井打捞技术的研究与应用

刘燕(中国石油辽河油田分公司冷家油田开发公司, 辽宁 盘锦 124010)

以提高单井油气产量、提高油藏采收率为根本目标的水平井开发技术在辽河油田得到了广泛成功的应用，水平井开发给井下作业技术带来了严峻的挑战，水平井作业与传统直井、定向井作业从某种意义上讲有天壤之别。辽河油田是在难度较大的水平井打捞、大修等方面获得了突破，积累了一定的经验。

辽河油田；水平井；打捞；解卡

随着油田水平井所占比例逐年增加，水平井的修井作业施工也随之增加，促进了对水平井作业技术的需求。水平井、特殊结构井的特性决定了它的修井工艺与常规井眼修井工艺有本质的不同，为此，我们从水平井修井的基础理论研究、工具开发、技术配套等方面进行了深入研究。水平井和直井相比具有井眼轨迹的特殊性，常规打捞工具不能直接下入，目前的水平井修井技术可以实现对掉入弯曲和水平段内的常规管柱进行解卡打捞和磨铣处理，还可以实现对水平井的连续冲砂作业。但对于水平井分段压裂管柱的阻卡，解卡还存在一定的难度。

1 水平井打捞作业难点分析

(1)井眼轨迹特点 我们设计实施的水平井目的层是多穿过油层，保持与油层的走向。水平段的井斜角大到一定的程度，井眼曲率变化就会增大，连续增斜段长，水平位移大等特点。水平井按曲率变化可分为长曲率、中曲率和短曲率水平井。

(2)打捞管柱受力分析 水平井中管柱设计复杂，带来了受力情况多种因素共同影响，不同的井段管柱受力不同，特别是“钟摆力”和弯曲应力很大、分力多。“钟摆力”使得井内管柱贴近井壁低边，比如在水平段中，由于钻柱重量的轴向分量为零，因而必须借助上部钻柱的“推动”才能使这部分钻柱向前移动。

钟摆力：f=w×sinα

式中：α为井斜角；W为卡点以下管柱质量。

当α等于直角时，钟摆力f等于水平段管柱重量，使得起下管柱磨阻达到最大，并随着水平段管柱增长而增加。

作业设备的提拉载荷要克服打捞管柱重量及套管与打捞管柱之间的摩擦力才能传递到落鱼，打捞解卡的技术核心就在于保证作用在落鱼上的力。

(3)下井工具长度确定 水平井实施打捞过程中，我们所用到的工具基本都是大口径，长度大的打捞工具，能否顺利下入到目的层，避免二次卡井，我们选择的工具能否顺畅下入，成为打捞的关键所在，目前通过实践应用和科研院所的研究，打捞工具日趋成熟，不过在打捞过程中由于井下状况复杂，打捞工具卡井状况时有发生，打捞工具的攻关与研制仍是日后努力的方向。

2 水平井打捞解卡工艺技术研究

(1)选择打捞工具的原则 一是对打捞工具进行优选，选择可退式打捞式工具，通过理论分析及现场实际应用，根据井内生产情况、落物结构、落物状态设计打捞管柱。防砂管柱和丢手封隔器卡封管柱，遇卡可能性较大，打捞管柱设计为：可退打捞工具+水平井生力器＋3×45°倒角油管＋普通油管。从直井段落入水平段的落物(包括下移的防落物、落井螺杆泵及其它生产管柱)遇卡可能性较小，打捞管柱设计为：可退打捞工具+扶正器＋3×45°倒角油管＋普通油管。

(2)砂埋油管打捞技术 辽河油田水平井埋深大、水平段较长，流体性质复杂，腐蚀因素多，导致井下管柱断脱、套管破损等事故，打捞作业过程复杂。以某井为例，该井在作业过程中发现上部7"套管破损，油管腐蚀穿孔，破损处出砂，将下部1700m油管砂埋，在该井水平段、小井眼打捞砂埋油管的井下作业中，根据现场情况，由用常规工具进行套铣、公锥、母锥、倒扣捞矛、卡瓦打捞筒打捞等方法；到引用高效铣鞋进行套铣、钻磨、卡瓦打捞筒根部打捞法(进度提高了近二倍)；再到大斜及水平段钻磨、套铣打捞，最终处理完井下全部落鱼，为水平井事故处理进行了有益探索。通过目前对该井的打捞施工，说明井下作业的顺利实施取决于对井下状况的正确判断分析、优良的套磨打捞工具，合理的钻具组合，科学的套磨参数，和关键工艺的正确精心操作。可以得出：钻磨、套铣、卡瓦捞筒根部倒扣打捞技术，合理的钻具组合是处理大斜段、水平段井下砂埋贴壁管柱较为理想的一项技术，应在以后的类似作业中进行试推广。高效铣鞋在套铣过程中，因铣鞋内壁加有钨钢粉，可以很好对管类落物进行套磨，并使鱼头规则化而不复杂，同时半圆形引子减小了套铣时蹩钻现象且更容易进鱼。套铣管带卡瓦捞筒根部倒扣打捞相比反扣公、母锥倒扣更容易操作也更安全，同时可使打捞进度提高二倍。钻磨及套铣时带捞杯能及时将落鱼周围的铁屑清理干净，可降低作业风险提高作业成功率。该井从捞杯内累计捞出铁屑及打捞工具残块很多。钻磨至接近落鱼根部1根油管时应及时下卡瓦捞筒进行打捞，以提高处理速度。

(3)打捞解卡作业工艺 打捞前必须做好充分准备工作，所有下井工具必须认真检查地面试验合格后方可下井。做好打捞前辅助工序的施工，地面辅助设施必须准确可靠。

①冲洗鱼腔：下入专用密封插头探砂面，冲洗留井鱼腔。将密封插头插入留井鱼腔内，正、反挤一定量修井液有利于落鱼松动。对于防砂管较长、出砂严重的井可先下连续油管进行防砂管内冲砂。②刮削：下套管刮削器刮削洗井，对鱼顶以上套管反复刮削，有利于井下液压生力器的座封。③通井：下入长度及外径不小于打捞管柱最大工具的通井规通井至鱼顶。④打捞：下入打捞管柱打捞，如上提遇卡，油管打压生力器工作，可反复打压放压，直至解卡，如不能解卡则退出打捞工具。

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