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南海西部油气田打捞偏心管柱技术

2021-12-30黄金龙

科技信息·学术版 2021年5期
关键词:油气田

黄金龙

摘要:由于海上油气田的不断开发,资源的开采,加之我国海上矿产资源丰富。海上作业设备的研发不断被重视,而由于随着开采深度的增加,地质层所蕴含的能量不断减少,需要通过偏心管对地层需要通过注水提升压力。但对于偏心管如何打捞进行后处理是一个重要的研究问题。在本文将以南海西部油气田文昌油田群在修井作业之时遇到的偏心管打捞为主题。海上油气田偏心管打捞时,主要考虑对于打捞工具及钻具如何做出正确的选择,以及扶正器如果根据实际工况选用等问题进行简要的探讨。这对于今后海上油气田的打捞作业具有十分重要的指导意义。

关键词:油气田、偏心管、打捞

在海上油气田的井下作业时,偏心油管等管状类落物在打捞物体中占有很大的比例,且在技术上有一定难度。在机械结构上由于油管接箍装配时采用热胀冷缩的原理进行预热处理再进行上扣处理。这也在很大的程度上导致油管接箍的底部在油气田内进行注水升压作业后,无法自动脱扣且大部分偏心管是在油管接箍的上部。此外如果施工时不当的操作,导致油管预热不够没有上紧,以及在长期重复使用管材后,导致起到联接作用的螺纹滑丝出现损坏,或者偏心管在油气田井下作业时发生套变等问题,使偏心油管在油井内部便发生脱扣的现象。通常在实际作业现场对带接箍的偏心油管打捞常常选用的器械主要包括滑块打捞矛、可退式捞矛、可退可倒捞矛、分瓣捞矛、开窗打捞筒、公锥、母锥等;诸如此类的打捞器械在使用上都有着较好的打捞效果。但在绝大部分时间上会出现打捞器械无法引进。当偏心油管以及打捞工具作业完成后,使用传统的打捞方法后,会使其出现不同程度的损坏,对工程成本造成很大的浪费。

为了解决油气田井下作业施工中,偏心管表面由于受压不均匀,导致的打捞工具轻微套变等现象。有效地提高在复杂工况下的打捞偏心油管的成功率,最大效率的去提高油气田井下进行矿采施工作业的生产实际遇到的需求,现研制出一种偏心油管接箍复合打捞筒的发明结构。该打捞结构在原理上更能适用于各类恶劣的环境工况,在大多数普遍情况下都可以避免上述问题的发生。

1 结构

偏心油管接箍复合打捞筒结构如下所示。

上接头结构的头部尺寸为88.9 mm (大约有3%英寸左右) TBG油管丝扣内螺纹的长度。尾部是与复合打捞筒体进行螺纹联接的外螺纹结构,在截面变化处使用倒角进行过渡处理,可以在一定程度上有效地防止在进行打捞工作时,上提钻具出现挂套管接箍部位出现螺纹联机被破坏以及偏心管的结构上出现轻微套变等问题。该改进打捞结构的中间会留有72 mm的通径,且在底部加工时留有导角,目的是为了方便抽油杆能过顺利的从中间穿过。

中间的弹簧结构尺寸为外径126 mm,高180 mm。作业时,当鱼腔被油管顶进后,此时中间的弹簧受到来自油管的压力开始被压缩,当鱼顶被完全顶入捞筒内腔后,弹簧在外力作用下开始带动支撑体向下移动。

此外限位垫圈中间设计有直径大约为72 mm的通径,改通径的深度要比弹簧在胡克定律范围内的最大压缩长度要长,只有这样设计才可以有效地防止压缩弹簧在长期作业后达到疲劳极限时开始损坏的问题。

此外,支撑体的内侧加工时特意留有3个不同曲率的内凹弧,在尺寸上满足63.5 mm、76.2 mm 油管接箍部位的直径装配需要,方便配做。在进行打捞作业的时候由于上部弹簧受压产生压力的作用下,支撑体开始沿着筒体内部向下移动到落鱼接箍的另外一个部位。支撑接箍会对下部油管的重力有一个分解的作用。使得筒体打捞时利用台阶卡住抓紧落鱼。

结构中的筒体部件主要作用是,用于在改結构的套管内将落鱼引人打捞筒,然后再将油管接箍卡紧,上接头被连接,由于筒体上部有对上接头起联接作用的内螺纹部分,下部依靠引鞋连接,可以十分方便的将落鱼顺利引入打捞筒的内部。

此外引鞋还能够将打捞筒底部进行连接。由于和筒体外径相等,且内部结构创新性的留有打捞台阶设计,可以有效的限制支撑体由于地心引力的影响沿着筒体向下运动。

2 工作原理

在海上油气田进行打捞偏心油管等管状类结构时,利用该设计的打捞筒时,需要先连接在钻具的底部接近鱼顶位置的时候,时刻注意控制下放的速度,尽量保持匀速。筒体下部的引鞋会自动将油气田井内的位于不同位置的产生倾斜的落鱼进行扶正,扶正之后将其引进筒体。此时技术工人会继续下放钻具,让鱼顶可以接触到支撑体结构时,此时在满足弹性变性的情况下头部的弹簧会因为受到压力的作用开始被压缩长度减小。 当支撑体不断的向上移动,使得其在筒体内部退让出充足的空间长度时,筒体内部设置留有的弹簧结构开始推动支撑体沿着筒体向下移动到一侧。

钻具上提时,复合打捞筒体内部结构的打捞台阶会被台阶夹紧油管接箍底部,在捞筒台阶处会受到底部落鱼结构产生的挤压力。钻具继续上提,此时筒体内的台阶两侧产生的作用力会不断的增大,这时,作用力使对称的上部油管接箍稍微倾斜,靠在另一侧偏心支撑体上,偏心支撑体分解了下部落鱼油管的重力,使接箍受力均匀,防止因受力不均而导致的油管折断现象,完成打捞。

3 主要技术参数

该结果的主要技术参数如下表所示。

4 结论

(1)可以实现模糊打捞。针对井下落鱼规格不清的接箍可同时进行打捞,也可针对一定规格的接箍单独进行打

(2)引进落鱼方便可靠。

(3)可以对管内存在抽油杆的落物进行一次性打捞,避免了多次打捞工序。

(4)结构简单,操作灵活。

(5)打捞后,现场分解非常便捷,可重复进行打捞。

(6)打捞后,杜绝了其他工具对油管及打捞筒的损坏现象。

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