·，，，，， ，

(新疆油田公司，新疆 克拉玛依 834000)

水力压裂技术能够有效地使油水井达到增产增注的效果,在开发低渗透油田中起到了重要作用[1]。通过广泛实施水力压裂技术，优化了井底周边的渗流条件，提高了产油率[2]。投球分层压裂工艺是一种逐步成熟的水力压裂工艺，特别适用于改造层段多、层间距离短的井[3]，其施工完毕后，井内会留有球类落物，若不能及时将其捞出，将会严重影响油气井生产。目前的井下打捞工具大致有管类落物打捞类、杆类落物打捞类、绳类落物打捞类、井下仪器打捞类和小件落物打捞类5类，前4类工具明显不能被用来打捞球类落物[4-6]，在以往的施工中，习惯用一把抓、反循环打捞器等小件落物打捞类工具打捞，但效果不理想。因此，研制出一套专门针对球类落物的连续油管负压打捞管柱。

1 结构组成

连续油管负压式打捞装置自上到下依次由上接头、密封圈、压盖、分流器、上筒体、双向流道、尾管和闸板等组成，如图1所示。分流器侧面开有小孔，内部装有阀球，上筒体留有和轴线呈45°角的斜孔，外侧留有侧孔，中心处留有中心孔(打捞篮)。尾管下端设计有和轴线并行的侧孔，并留有和轴线呈45°角的斜孔。

1—上接头；2—密封圈；3—压盖；4—分流器；5—钢球；6—密封圈；7—上筒体；8—双向流道；9—尾管；10—闸板。

2 工作原理

负压式打捞装置原理如图2所示，当液体由连续油管进入负压打捞管柱时， 按箭头所指方向由上接头进入，由于上接头内装有单流阀，液体只能通过筒体侧孔组成的流道向下流入，经尾管上斜孔和平行于轴线的孔流出，此时液体对井底产生扰动作用，使得井底的树脂球被带动起来。尾管上的闸板在液体的反作用力下打开，产生了一个流道，流体由中心流道一直往上走，由上筒体的3个侧孔流出，形成水帘效应，由于液流速度高，使液柱周围压力降低，造成负压[7]。井底的树脂球由尾管处被吸入，在上部单流阀及分流器的作用下，会被吸附在中心孔(打捞篮)顶部。当地面设备停止泵注液体后，泵压下降为0时，闸板在回位弹簧的作用下迅速关闭，落鱼被封闭在中心孔内。负压式打捞装置三维仿真如图3、实物如图4所示。

图2 负压式打捞装置原理示意

图3 负压式打捞装置三维仿真

图4 负压式打捞装置实物

3 现场试验

3.1 直井入井试验

试验井井深200 m，套管规格为ø124.26 mm，下入ø88.9 mm油管尾带死堵60 m。利用连续油管带负压打捞管柱对ø19 mm树脂球进行打捞试验，打捞深度为60 m，共进行9次打捞试验，使用连续油管车、700型水泥车、罐车、吊车等各1部进行配合作业。试验结果如表1所示。试验现场如图5，打捞出的树脂球如图6。

表1 直井入井试验数据

图5 直井试验现场工具串

图6 打捞出的树脂球

由试验结果绘制直井捞获率与排量关系散点图(4级工具)如图7。直井捞获率与入井工具级数关系散点图(排量350 L/min)如图8。

图7 直井捞获率与排量关系散点图

3.2 水平段模拟试验

由于水平井井身结构特殊，其打捞难度相对较大[8]。利用88.9 mm(3英寸)油管平放固定模拟水平井井筒，利用连续油管带负压打捞管柱对ø19 mm树脂球进行打捞，打捞工具探入一定深度与油管相对固定，起泵打捞约3 min，前后试验9次，结果如表2所示。水平井打捞管柱零部件分解如图9，水平井打捞试验现场如图10 。

图8 直井捞获率与入井工具级数关系散点图

表2 水平段模拟试验数据

图9 水平井打捞管柱零部件

图10 水平井打捞试验现场

由试验结果绘制水平井捞获率与排量关系散点图(4级工具)如图11。水平井捞获率与入井工具级数关系散点图(排量250 L/min)如图12。

图11 水平井捞获率与排量关系散点图

图12 水平井捞获率与入井工具级数关系散点图

3.3 试验结果分析

在直井入井试验中，捞获率86.54%～100%，说明本装置对树脂球的打捞具有很好的效果；打捞泵注时间较短，说明打捞效率较高；在允许的排量范围内，排量越大，捞获率越高；在设备理论可容纳捞球数不少于井内落球数时，工具级数越少，捞获率越高。

水平井模拟试验中，捞获率84.61%～96.15%，数据略逊于直井入井试验，原因是在直井试验中，管柱活动较多，液流对树脂球的冲击作用明显，其更容易被吸附到中心孔(打捞蓝)中；在水平井模拟试验中，由于条件限制，连续油管和88.9 mm油管之间相对比较固定，液体流动形式单一，影响打捞效果。在实际施工中，要尽量多活动管柱，以取得最佳打捞效果。

4 结论

1) 连续油管负压打捞管柱可为直井、水平井中球类落物打捞提供有效解决方案。

2) 连续油管负压打捞管柱具有施工周期短、耐用性高等优势。

3) 中高排量、工具级数适中、管柱活动灵活，有利于连续油管负压打捞管柱发挥最佳打捞效果。