严重腐蚀油管打捞工艺的研究与应用

发表时间:2021/4/26   来源:《科学与技术》2021年第3期   作者:李志刚
[导读] 油田开发过程中油管在井内被各种有机介质腐蚀,
        李志刚
        中石化中原油田分公司采油气工程服务中心 河南 濮阳 457000
        摘要:油田开发过程中油管在井内被各种有机介质腐蚀,个别腐蚀严重油管甚至因材质发生变化,无法承受负荷,造成油管断裂后下落至井底,打捞处理落井油管,难度极大,往往处理中途因无法继续施工造成中完。通过严重腐蚀油管打捞工艺的研制与应用,对腐蚀油管的打捞起到了很好的指导作用,让腐蚀油管打捞作业有了更好地工具选择,提高了打捞效率。
        关键词: 腐蚀;四不原则;复合式;打捞
        目前油田开发进入中后期,有些油水井因为种种原因,油管在井内被各种有机介质腐蚀,个别腐蚀严重油管甚至因材质发生变化,无法承受负荷,造成油管断裂后下落至井底,使井况进一步恶化,修井时,打捞处理落井油管,难度极大,往往处理中途因无法继续施工造成中完,油水井无法继续投入生产,给油田的开发生产带来了很大影响,如何将严重腐蚀油管打捞出井筒,恢复生产状态,成为了修井作业的一个课题,为此,从工艺和工具方面创新改进,为下步严重腐蚀油管的处理打捞提供一套较为科学合理的解决方案。
1 完成内容
        常规打捞方案一般会采用捞矛、捞筒或锥类工具进行打捞,捞不上来就会选择打印,鱼顶若变形,则采用磨铣鱼顶继续打捞。这样用常规打捞方案,捞矛或捞筒往往一抓就是一片、一段或者一块油管碎片,反复几次后,鱼顶破坏严重,再采用平常磨铣工具磨铣油管,就会造成大量油管碎片下落,最终在鱼顶上部形成堆积,进一步增加处理打捞难度,最终无法完成施工。在现场的打捞中,我们不断总结创新,形成了以下打捞工艺:
1.1对于腐蚀油管的打捞应掌握“四不原则”
        1)能加压打捞不造扣打捞
        既能采用矛类、筒类工具通过旋转引鱼加压,直接打捞的,不采用锥类工具进行旋转造扣打捞。腐蚀油管往往能承受一部分拉力,而对扭力对抗性很差,在造扣打捞的过程中,腐蚀油管会像玻璃管一样碎裂,造成鱼顶进一步破坏。
        2)能直接打捞不套铣打捞
        既能对鱼顶直接进行打捞的,不选择用套铣工具进行打捞。套铣虽然对环空的杂物起到清除的作用,但对腐蚀油管的套铣,往往对将整根油管造成破坏,形成较大的竖向油管皮,和鱼顶交错,给下步打捞带来困难。
        3)能套铣打捞不磨铣打捞
        既能采取套铣后实现打捞的,不采用磨铣鱼顶后再打捞的方案。套铣对本体的破坏力要远小于磨铣,不恰当的磨铣会造成大量的油管碎片堆积。
        4)能打捞接箍不打捞本体。
        既能采用打捞接箍的工具直接进行打捞的情况,不采用打捞油管本体。在腐蚀程度相同的情况下,油管接箍能承受的负荷要远大于油管本体,捞住接箍后,直接上提或倒扣,都会产生较少的碎片,更利于下步措施的制定。
        以上“四不原则”的总结,可以较好的避免不恰当的打捞方案选择破坏鱼顶,防止产生大量油管碎片,增加打捞难度。
1.2采用复合式卡瓦打捞筒、复合式磨鞋、复合式套铣打捞筒进行处理打捞,对腐蚀油管,能起到较好的打捞效果。
        1)配套特殊工具:复合式磨鞋(图1)
        在对腐蚀变形鱼顶打捞时,若鱼顶破坏变形严重,打捞无法正常实现时,需要对鱼顶进行修整,套铣筒只能对油管与套管环空进行处理,而且处理时会产生一些碎片,增加打捞难度,该工具可以较好的收住鱼顶,进行磨铣修整,能够对鱼顶及其他小的碎块进行统一的处理,从而将大的碎块磨小,可以通过洗井的方式返出地面,保持鱼顶的完整性,为下步打捞提供理想的条件,提高打捞成功率。
       
                        图1复合式磨鞋   
        2)配套特殊工具:复合式套铣打捞筒(图2)
        由于反复打捞造成环空的油管碎片较多,油管鱼顶腐蚀变形严重, 在使用现有的成品工具打捞时,不能起到理想的打捞效果,故此制作此工具,套铣头可以起到修整鱼顶,清理环空碎片的作用,下部母锥打捞范围大,可以打捞变形的鱼顶也可以打捞油管接箍,上部母锥可以打捞油管本体,在对腐蚀油管的打捞中能起到较好的效果。

           
                                图2  复合式套铣打捞筒结构
        3)配套特殊工具:复合式卡瓦打捞筒(图3)
        由于油管鱼顶腐蚀变形严重, 在使用捞筒打捞时,会出现捞住鱼顶一提就脱的情况,为了避开鱼顶薄弱部位,故此制作此工具,腐蚀鱼顶穿过卡瓦打捞筒,继续上行进入上部的筒体内,下部较好的油管本体部分可以用卡瓦打捞筒捞住,起到较好的打捞效果。
              
                图3 复合式卡瓦打捞筒
1.3修井液的合理选择
        对井况腐蚀严重的情况,不要长时间进行套磨铣打捞,否则很可能造成套管损伤,甚至井筒报废。如果需长时间,应加大修井液费用投入,利用泥浆作为修井液,能够起到携带油管碎片,润滑井筒与钻杆的效果,可以很好的提升打捞效率,避免套管损伤。
2 创新点
        1)从打捞工艺方案上,采取避重就轻的原理,系统总结了打捞的“四不”原则,对腐蚀油管的打捞起到了很好的指导作用。
        2)自制了复合式卡瓦打捞筒、复合式磨鞋、复合式套铣打捞筒等新式打捞工具,让腐蚀油管打捞作业有了更好地工具选择,提高了打捞效率。
3 现场应用情况
        马11-118井是马厂采油区的一口注水井,1990年10月22日完钻,人工井底2968.47m,2008年12月5日转注,下入Φ73mm笼统管柱Φ93mm喇叭口2845.53m。2019.11.14侧钻前小修作业:起原井管40根管柱腐蚀断,钻冲洗、套铣打捞至深度冲洗深度563.5m,鱼顶为油管本体。在打捞深度563m-563.5m多次打捞只捞出油管碎皮,且套铣筒磨损严重,因井下管柱腐蚀,井筒结垢严重,因打捞难度大,中完。
        作业六大队大修队于2020年1月13日上修,通过3个月的处理,通过采用打捞“四不”原则,创新制作的复合式卡瓦打捞筒、复合式磨鞋、复合式套铣打捞筒等新式工具,打捞出井内严重腐蚀油管1241.82m,对损坏套管进行了取换套,基本达到设计目的,取得了打捞严重腐蚀油管的宝贵经验和实施方案。
4 结论与认识
        1)在腐蚀油管打捞思路上,一定要科学合理,清晰准确,对总结出的“四不”打捞原则,要严格遵守,但也不要刻意呆板的执行,要对每一步打捞选择、每一个鱼顶判断,每一次加压打捞,都要细致分析讨论,形成较好的方案,每一步做到精益求精,方可取得理想的打捞结果。
        2)针对不同的鱼顶,自制的复合式卡瓦打捞筒、复合式磨鞋、复合式套铣打捞筒,都可以不断的加工调整,只有做到打捞有针对性,才能起到打捞的有效性。
        3)一定要慎重选择带钻、磨、铣类的工具,用此类工具容易在铣磨的过程中,把油管不断“撕成碎块”,有的卡在环空,有的堆积在鱼顶,有的包裹在打捞工具上,造成越捞越复杂,从而无法继续施工,中途完井。
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