连续油管钻塞因井内漏失严重造成砂埋解决方法 梁伟明

发表时间:2021/7/22   来源:《论证与研究》2021年5期   作者:梁伟明
[导读] 摘要:近年来,随着连续油管设备和管串的国产化,其成本开始大幅度降低。连续油管作业越来越被各大油田和作业公司所接受和重视,其应用越来越广泛。特别是,伴随近年来页岩气开发风潮的来临,除连续油管液氮气举、冲砂等常规连续油管作业增多以外,依托连续油管作业技术开发出的新型页岩气分段压裂技术如雨后春笋般地纷纷出现,如连续油管可钻桥塞分段压裂技术,连续油管带底封喷砂射孔压裂技术等等。这些作业通常是在水平井作业,
                                                                                          梁伟明
                                                (中石化华北石油工程有限公司井下作业分公司 河南省 郑州市 450042)
        摘要:近年来,随着连续油管设备和管串的国产化,其成本开始大幅度降低。连续油管作业越来越被各大油田和作业公司所接受和重视,其应用越来越广泛。特别是,伴随近年来页岩气开发风潮的来临,除连续油管液氮气举、冲砂等常规连续油管作业增多以外,依托连续油管作业技术开发出的新型页岩气分段压裂技术如雨后春笋般地纷纷出现,如连续油管可钻桥塞分段压裂技术,连续油管带底封喷砂射孔压裂技术等等。这些作业通常是在水平井作业,使用大直径工具,发生连续油管遇卡的风险比常规连续油管作业大幅度增加。因此,对连续油管遇卡时,如何解卡的方法总结显得特别重要,这样才能保证解卡的正确性和有效性,降低作业的安全风险,减少连续油管断裂事故的发生,节约成本。
        关键词:连续油管;钻塞;漏失;解决方案
        一、连续油管遇卡的原因分析
        当提升连续油管所需要的上提力超过其屈服强度的80%时,这种情况被定义为连续油管遇卡。连续油管遇卡的原因有很多,归纳起来主要有:(1)洗井、冲砂或钻塞时,泵注出现问题,或者钻过一个塞井内漏失严重,发生固体杂质在循环上升过程中出现沉降而引起的遇卡;(2)大直径工具在下井过程中,由于井筒变形或井筒出现堵塞物,速度过快,阻力意外增加,没有及时刹车而出现的遇卡;
        案例
        2018年连续油管在钻塞过程中出现井内严重漏失,地面液体用完还无出现返排,造成了砂埋。井内情况26个桥塞、A点在2864米,在钻通过第18个桥塞时4863米返排口出现了失返,钻塞过程中总出砂量8m³,初步判断井内漏失,而且是出砂严重的出含砂井,地面剩余液量80方,经联系送夜车在来的路上,井口压力为13Mpa,感觉井内有压力漏失不会太严重、在4600-4800米上下活动连续油管30分钟返排口还没有液体返出开始上提连续油管,边泵注边上提连续油管同时上报供液站送液,在上提到3560米时液体用完造成了砂埋造成连续油管被卡,上提下方活动连续油管1个小时无结果此时井口压力为零、供液车还没有到达井场。
        事故分析
        井内出现严重漏失而且返排口失返,在前期钻塞时出砂严重,为赶进度没有及时的上提连续油管,活动连续油管期间未及时确定地面液量,供液车没有及时到达井场,在地面液量不足后造成了砂埋砂卡,上提下方均无效果,初步分析在连续油管钻磨时磨碎的碎削没有完全返出和井内出砂严重造成了连续油管被碎削和砂子卡住,因此从以上原因可以看出,大部分遇卡的发生都是人为因素造成的。设备的良好运行保障,操作人员的系统培训和返排口人员观察液量,没有充分的掌握以及设计的详细论证,在砂子和钻磨碎削没有完全返出的情况下继续施工出现的事故。如何处理这些遇卡事故,就成为从事连续油管作业的人员必备的能力和要求。
        二、解决方法
        1.液体送到井场后以400l/min方的排量进行泵注,边泵注边上下活动连续油管,泵注120方液体后仍没有解卡,返排口也没有返排、井口压力为零反而泵注压力在泵注过程中慢慢升高,初步判断液体泵注进入到地层无法建立循环。


        2.因为泵注时井内压力在慢慢上升证明井内漏失减少或者没有了,准备堵漏剂进行堵漏,泵注过堵漏剂之后,以400l/min方的排量泵注液体泵压上升有明显的上升此时泵压为50mpa返排口仍无法建立循环判断井内砂埋过多泵注液体无法解决砂卡事故。经过上部施工程序泵注液体无法解决砂卡,为减少成本没有选择丢手作业,开会商讨另外一个解决方案,由于砂埋过长井内连续油管所带钻塞工具为大直径工具丢手都也可能无法提出连续油管,主要解决问题是把砂埋打散建立循环。经大家讨论结果定出1、液氮和液体混合泵注靠液氮气化膨胀打散砂埋,2、从套管打液氮至30Mpa,快速打开套管阀门放喷,试着带出套管液体,看砂卡是否能有通道。3、投球打压,用液压丢手进行丢手作业,看能否提动管柱,若能提出,更换工具冲砂,后续打捞落于井内工具。
        3.液氮车到位后,液氮车以100L/min排量、泵注泵车以200L/min同时泵注,边泵注边活动连续油管,液氮车泵注6方液氮时油管压力持续上涨,暂停泵注。
        4.链接液氮车管线至套管1侧阀门进行泵注,压力打至30Mpa停泵,迅速打开套管阀门泄压,连续3次后共排出液体1m³,油管压力有下降趋势,返排口少量见天然气,继续打压至30Mpa,在排液同时,泵车起泵以100L/min试剂,同时快速活动管柱,井口压力慢慢上升,继续泵注5分钟后返排口开始返液,泵车排量上升到400l/min持续活动连续油管,返排口累计出液2m³后连续油管活动距离变大,证明砂埋有松散的迹象,继续活动连续油管10分钟后之后上提连续油管成功,套管压力恢复至8Mpa,泵车持续泵注,直致连续油管提至井口、成功解决这次事故。
        三、认识与建议
        1.钻塞过程中要按照设计要求进行作业,每钻过一个桥塞要上下多活动几次,充分循环把砂子和桥塞碎削循环出来在探下一级桥塞。
        2.地面要时刻注意返排情况和液体剩余的情况并及时汇报。
        3.操作手在下连续油管时观察好循环压力和指重表,循环压力慢慢上升时证明井内有砂子没有返出或者有气体返出,这时应该循环连续油管待循环压力恢复正常地面无返砂的情况下进行下一级桥塞的钻磨,,按照设计要求每钻过6个桥塞进行打捞一次,在下钻过程中观察指重表变化可以判断出井内碎削堆积的情况来确定要不要提前打捞钻磨碎削、如果指重表波动比较大证明钻磨碎削比较多应提前进行打捞作业。
        4.目前井内桥塞常用的有复合式桥塞、超级合金桥塞、可溶式桥塞。复合式桥塞用强磁打捞器边冲洗边打捞、超级合金桥塞用文丘里打捞蓝进行打捞作业,可溶式用换冲洗接头大排量进行冲洗作业,把所钻磨的碎削尽可能全部捞洗出在换钻磨工具进行钻塞作业。
        结语:
        连续油管解卡的过程是一个耐心的过程,不要急于求成,有时候解卡会持续数天之久。连续油管解卡时,任何时候都不能忘记连续油管的极限,严防解卡中途管串断裂从而彻底失去解卡的希望,因此在解卡过程中我们还必须注意:(1)连续油管反复在鹅颈头来回移动会加快油管的损伤,操作时应避免泵压过高,并关注管串在该处的实时模拟疲劳曲线,以确定是否可以进一步重复下放和上提动作;(2)检查液体回流和泵压情况,可能的话尝试尽快建立循环;(3)记录每次上提的连续油管的质量并与前次进行对比分析;(4)严格控制施加在连续油管上提力不超过连续油管屈服强度的80%(根据油管使用时长来适当降低上提吨位),或采用更小的安全上提力,防止解卡中途断管。
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