海上油田井下偏心类封隔器的打捞技术优化与探索

2016-12-05高永华龙江桥司念亭

长江大学学报(自科版) 2016年32期

关键词：内腔管柱扶正

高永华，龙江桥，司念亭

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)

全登江

(中海油田服务股份有限公司，天津 300452)

郭雯霖

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)

海上油田井下偏心类封隔器的打捞技术优化与探索

高永华，龙江桥，司念亭

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)

全登江

(中海油田服务股份有限公司，天津 300452)

郭雯霖

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)

针对海上油田偏心类封隔器落井后的偏心打捞困难、电缆堆积、作业程序繁琐等一系列的问题，研制了一种偏心扶正盘与双层油管引鞋式穿心切割打捞工具相结合的井下偏心类封隔器打捞技术系列。偏心扶正盘的结构简单，与常规打捞工具配合使用能够很好地辅助打捞落井的偏心类封隔器。双层油管引鞋式穿心切割打捞工具为内外双层油管打捞结构，设计简单，制作成本低，下井一趟打捞管柱能够实现对井下落鱼的对扣、电缆通井、切割及回收打捞落鱼的一体化打捞。理论计算和现场应用试验表明，上述两种偏心类打捞工具原理可行，性能稳定，能够极大缩短作业时间，降低作业费用，避免造成井下情况复杂化，适用于海上油田井下偏心类封隔器如过电缆封隔器等的打捞。

偏心类封隔器；电缆堆积；扶正盘；穿心切割打捞；海上油田

根据过电缆封隔器的偏心结构及井下工作状态分析，其打捞成功的关键在于将打捞工具引入过电缆封隔器本体打捞内腔，而常规的打捞工具往往在现场实际应用过程中引入效果不佳，打捞成功率低。笔者提出了一种偏心扶正盘和一种新型的双层油管引鞋式穿心打捞工具，具有结构简单、易于操作、成本低廉以及加工制作简易等特点。偏心扶正盘可以解决井下过电缆封隔器本体脱扣落井后使用常规打捞工具无法有效打捞的问题，它通过对打捞工具的“扶正”，使入井打捞工具能够顺利引入打捞内腔，实现对落井过电缆封隔器的对接打捞；双层油管引鞋式穿心打捞工具可以解决落井的过电缆封隔器上部有大量动力电缆堆积，无法使用偏心扶正盘的过电缆封隔器打捞的技术难题。该工具在使用时可免除对封隔器本体上部电缆、液控管线等杂物的打捞处理，直接通过引入打捞内腔对扣的方式进行穿心切割打捞，实现对过电缆封隔器及下部遇卡管柱的一体化打捞。2种工具通过理论计算、现场数据调研和现场应用验证，满足强度要求，性能良好。

1 偏心扶正盘的研制

海上油田使用的过电缆封隔器为偏心结构设计，如图1所示，其打捞内腔即主通径偏离过电缆封隔器本体的中心线，常规打捞工具如公锥等下入到过电缆封隔器上部打捞端面时，由于过电缆封隔器本体连接的电缆穿透器及放气阀等部件影响以及打捞工具自身的结构刚性，打捞工具与过电缆封隔器打捞端面的接触点往往偏离打捞内腔，因此研制了一套用于对常规打捞工具进行定向扶正，便于打捞工具引入打捞内腔的偏心扶正盘。

1.1 结构设计

图1 ∅in过电缆封隔器结构实物图图2 偏心扶正盘结构示意图

1.2 使用方法

偏心扶正盘入井前，需将2块对称的半圆环铁盘焊接拼成圆盘套入打捞管柱，再将偏心扶正盘与打捞钻具之间点焊3个点；下钻到位遇阻后，上提钻具1m，以15°为单位旋转钻具后再次下入；重复多次直到引入落鱼打捞内腔后；旋转钻具1～3圈焊点脱开，使偏心扶正盘与钻具之间焊点连接脱开；解除了偏心扶正盘的束缚后，继续旋转钻具对扣或造扣，以满足打捞工具与落鱼之间的连接强度；通过上提的载荷显示确认打捞是否成功。如此反复即可成功打捞过电缆封隔器。

2 双层油管引鞋式穿心打捞工具的研制

在过电缆封隔器打捞作业中，对于过电缆封隔器之上动力电缆较短，不影响打捞工具引入打捞内腔的作业井，采用常规打捞工具结合偏心扶正盘的打捞技术能够有效地实现过电缆封隔器打捞。而对于落井的过电缆封隔器以上存在大量动力电缆的封隔器的打捞则需要采用一种新型的打捞工具：双层油管引鞋式穿心打捞工具。

2.1 结构设计

结构设计方案主要由内层油管、外层油管、焊接点3部分组成，如图3所示。其中D1为引鞋式内层油管外径，D2为外层油管外径，D1、D2大小由过电缆封隔器主通径及本体母扣端连接扣型尺寸决定；L1为引鞋式内层油管露出长度，L2为外层油管长度，一般要求L1、L2均大于1m。双层油管引鞋式穿心打捞工具利用外径略小于封隔器内径的内层油管短节作为引鞋，在工具下入到封隔器打捞端面时通过旋转管柱将内层油管引入打捞内腔，引鞋式内层油管进入封隔器内腔后，下放工具使外层油管公扣与封隔器打捞内腔母扣接触，通过地面旋转管柱施以扭矩将丝扣上紧，同时利用内层油管与打捞内腔的扶正作用防止外层油管公扣与过电缆封隔器母扣连接偏扣，实现双层油管引鞋式穿心打捞工具对扣打捞。

图3 双层结构设计示意图

2.2 使用方法

打捞作业时将双层油管引鞋式穿心打捞工具直接与打捞管柱连接，下入到鱼顶后，通过旋转管柱使引鞋式内层油管引入过电缆封隔器打捞内腔；下放管柱直至引鞋式内层油管完全进入使外层油管公扣与过电缆封隔器本体母扣接触，继续旋转打捞管柱上扣，以满足打捞工具与落鱼之间的连接强度，通过观察上提载荷判断打捞是否成功。在对接成功且上提悬重满足要求后可通过电缆或钢丝作业对落鱼进行通井、化学切割等将过电缆封隔器及以下管柱全部捞出。

3 现场应用及效果评价

3.1 偏心扶正盘应用实例

3.2 双层油管引鞋式穿心打捞工具应用实例

对于上述井下落鱼的打捞，采用常规打捞工具进行打捞，需要进行如下步骤：首先使用外钩/內钩将封隔器以上174.7m电缆进行分段打捞出井；然后采用捞矛、公锥等进行封隔器打捞；最后依次对封隔器以下油管、电缆等进行打捞。该打捞方式不但作业时间长，作业程序繁琐，而且使用打捞工具繁多，作业费用高。

3.3 效果评价

通过现场应用对比(见表1)，偏心扶正盘的使用相比常规打捞可缩短工期75%以上，节约作业费用160万元以上；双层油管引鞋式穿心打捞工具的使用相比常规打捞可减少作业时间85%以上，节约作业费用150万元以上。按照渤海自营油田年平均打捞过电缆封隔器2井次计算，偏心扶正盘及双层油管引鞋式穿心打捞工具的应用可以直接节省作业成本300万元以上，经济效益显著。