连续油管水力机械切割是利用连续油管固有的强度和柔性, 通过连续油管注入头的推力将携带水力机械割刀、高速马达、水力锚等内切割工具输送到管柱预定的切割位置, 再用高压泵注设备从连续油管泵入介质, 使高速马达产生高速旋转, 从而带动水力机械割刀高速旋转, 达到将管柱切割断的目的。
水力机械割刀通常由上接头、弹簧、本体、刀片部件、活塞、喷嘴等零件组成。作业时, 高压泵注设备将高压液体泵入水力割刀内, 高压液体通过活塞内的喷嘴产生压力降, 推动活塞压缩弹簧使活塞杆下行, 活塞杆下端推动三个割刀片向外张开与被切管壁接触, 张开的三个割刀片随同切割钻具顺时针旋转, 三个割刀片周向同时切割, 直到将被切管割断, 切割完毕, 停泵, 压差消失, 刀片在弹簧作用下收回。
高压泵注设备从连续油管泵入介质, 使高速马达产生高速旋转, 为水力机械割刀提供高速旋转动力, 马达转速可达200-600转/min, 为割刀提供旋转动力。
水力锚为弹簧式结构, 液压启动, 机械锁定, 能承受轴向力和扭力, 可以向上锚定。
连续油管切割工具串由以下几个部分组成, 水力机械割刀+马达+水力锚+液压扶正器+万能释放接头 (液压丢手) +回压阀+连续油管接头。
通过连续油管注入头的推力将携带水力机械割刀工具管串输送到管柱预定的切割位置, 利用高压泵注设备泵注较小的压力进行水力锚的锚定和扶正切割工具串, 通过地面高压泵注设备从连续油管泵入介质, 使马达产生高速旋转, 同时切割刀片撑开旋转切割管柱, 直至将管柱切割断。
(1) 在地面连接好所有设备, 包括连续油管注入头、防喷器、地面泵车, 并进行试运转。
(2) 井口投钢球对连续油管进行通径, 对预计切割位置以上的钻具水眼通径。
(3) 在井口对切割工具串进行水力试验, 井口试验合格后方可下入。
(4) 连续油管输送切割工具串至预定的切割位置, 输送割刀时注意控制下放速度和遇阻情况, 防止割刀在下放过程损坏, 切割位置的选择要避开接箍和管柱加厚部位。
(5) 用高压泵车从连续油管注入一定的清水, 把连续油管以及切割工具串锚定在管柱中。
(6) 逐步增加泵注排量至切割排量, 切割管柱, 最大泵注压力控制在40Mpa左右。
(7) 切割后停泵缓慢降低泵压, 直至为零, 起出连续油管和切割工具串。
(8) 拆除工具串以及连续油管设备。
(9) 通过上提管柱, 施加扭矩等措施, 把切割的管柱拔、拧断, 将上部钻具起出。
吉23H1井是一口三开三维水平井, 设计井深3942m, 技术套管下深1794.42m, 造斜点2410m, 3397m入窗, 入窗点井斜84度。该井正常钻进至3879.2m, 顶驱蹩停, 上提遇卡, 发生卡钻。钻头位置3879.2m, 井斜86.89度, 位移705.95m, 水平段长482.2m。
发生卡钻后, 开泵循环正常, 在一定的悬重范围内上下活动钻具, 间断性施加扭矩, 期间随钻震击器累计震击56次, 没有解卡。泡解卡剂23m3, 泡解卡剂期间采取上下活动钻具, 随钻震击器震击, 施加扭矩等措施, 没有解卡。
连续油管和水力切割工具连接好, 对钻具水眼进行通径。井口连接好切割工具串, 使用高压泵车开泵对水力割刀 (割刀理论最大切割外径为156mm) 、马达、锚定器、膨胀扶正器进行试验。试验正常后下连续油管和切割工具串, 采用遇阻上提法校核切割井深, 将切割工具放置在切割位置3719m。
高压泵车泵入150L/min排量的清水锚定工具串, 再逐步提升至切割排量250L/min, 切割时泵压29MPa, 切割正常, 30min后, 压力下降至25 MPa, 判断钻具已经割出切口, 又切割5min, 逐步降低施工排量直至泵压下降为零, 控制拉力缓慢上提连续油管, 将切割工具提离切割位置, 起出连续油管以及切割工具串。
施加扭矩35KN.m, 钻具转动正常。起出被切割断的钻杆, 实际切割位置为3723.16m, 与理论切割位置3719m相差4.16m。检查切割断面, 切割断面平整, 钻杆本体70%部分完全割断, 本体30%的部分切割深度达壁厚的1/2。
连续油管水力机械切割技术在吉23H1井水平段卡钻中应用, 成功的将水平段139.7mm钻杆本体切割断, 切割断面规整, 为该井后续的处理创造了好的条件, 为今后大斜度井段卡钻的处理积累了宝贵的经验。
连续油管强度高、柔性好、连续起下、可带压作业, 能安全快速的将切割工具输送到大斜度井段;连续油管水力机械切割技术在水平井段施工时, 由于受切割工具自重的影响, 会发生偏心切割的情况, 导致管柱上部不能完全切割断, 需要通过上提或者施加扭矩将管柱拔断;连续油管水力机械切割, 切割断面规则, 为水平井、大斜度井在大斜度井段卡钻处理提供了新的处理手段, 该切割方法安全、可靠。
摘要：大斜度井段、水平井水平段卡钻的处理是目前国内钻井需要解决和攻克的一个技术难题, 连续油管水力机械切割技术克服了常规电缆爆炸松不能将松扣仪器下到大斜度或水平段, 无法对大斜度井段进行松扣和继续处理的局限, 为大斜度井段卡钻提供了新的处理方法, 切割成功率高。连续油管水力机械切割技术在吉23H1井水平段卡钻中的成功切割断遇阻钻具, 将上部钻具起出, 切割断面规整, 为大斜度井段处理卡钻积累了宝贵经验。
关键词：连续油管,水力机械切割,大斜度井,吉23H1,卡钻
