浅析液动加力解卡器在修井作业中的应用与实践

1 背景

随着油田开发进入中后期, 蒸汽吞吐、注水开发、火驱等生产方式方法不断转变, 加之对油水井采取的各类上产措施工艺因素, 导致井下各类条件越发复杂、地层严重出砂。同时, 受套管腐蚀、变形, 修井过程操作不妥等因素所致, 均导致了井下管柱遇卡等情况时而出现。受设备设施、井下环境等条件影响, 解卡施工成功率一直以来都不是很高, 对于水平井等特殊井解卡更是如此。因此, 应用新型解卡工具投入施工, 对提高解卡作业成功率, 提升作业效率, 降低作业成本有着非同小可的意义。

1.1 传统解卡的缺点

1.1.1 活动解卡

活动解卡是修井作业中最常见的措施工序, 但在实践中, 尤其是水平井实践中存在一定问题:一方面是上提拔负荷中, 部分力作用在井内管柱、套管的摩擦上, 导致落鱼获取的解卡拉力不足。同时, 受管柱材质影响, 拉力不得超出安全范围, 这样就更加无法实现拉力的有效应用。另一方面是活动过程中, 极易造成管柱摩擦, 导致油、套管严重磨损。

1.1.2 倒扣解卡

该工艺不足大致表现为:一方面是倒扣作业因摩擦力导致反力矩, 使地面作用的力经过摩擦力消耗后损失很大, 难以倒开井内管柱。另一方面是不断的倒扣作业极易导致管柱间的摩擦, 严重损坏油、套管, 甚至造成二次事故。

1.2 遇卡类型及状况

遇卡, 指的是井下管杆无法通过作业提升设备进行正常起下活动的情况。因井下情况存在着不定性、变化性及难以准确判断性, 施工措施不当或对井下状况判断不准, 都会产生各种复杂情况, 甚至导致施工难以进行、延长施工周期以及增加作业成本。据统计, 解卡施工所需的时间约合总周期的7%, 成本十分巨大。

结合实践经验来看, 管柱遇卡的种类大致为砂卡、封隔器卡、落物卡、套管变形卡等。卡钻主要以砂卡和封隔器卡为主要因素。

2 液动加力解卡器解析

液动加力解卡器通过打压可以发出高达800多千牛的力, 通过下入打捞组合管柱的方式, 将力作用在鱼顶, 进而降低设备载荷, 完成打捞解卡。通过实践, 该装置可应用于绝大多数井的解卡施工, 对水平井等结果较为复杂井尤为有效。通过使用, 有效减少了施工周期, 同时可较好的节约作业成本。

2.1 原理分析

当液动加力解卡器与落鱼充分接触后, 地面进行1兆帕的正向打压, 锚定器工作并锁住套管, 持续加压至3兆帕, 限位锁断开, 开始工作。随着打压压力逐步提升, 拉力逐渐增大, 提升装置中的各个部位连同落鱼逐步向上起出, 进而完成打捞解卡。

2.2 工具结构

液动加力解卡器主要有液压缸、锚定器、拉杆、限位锁、接头等部件组合而成。

3 使用步骤

一是选取适合尺寸的通井规进行通井作业, 通至落鱼上部从而完成通井工序。

二是选取滑块捞矛等合适的打捞工具, 连接于液动加力解卡器接头, 再通过合适尺寸管柱下至井内。

三是下至落鱼上部大约1米处, 进行反循环洗井一轮。

四是继续下放直至确定已捞获, 随后向打捞管柱中投钢球。上提打捞管柱至中和, 进行正向加压1兆帕, 促使锚定器锁紧套管, 后控制地面负荷5吨。

五是持续正向加压, 液动加力解卡器内部结构带动整体整体向上走动, 改变落鱼上下位置, 进而实现解卡打捞。

六是完成解卡后, 投入钢球至打捞管柱, 并进行正向打压10兆帕, 保证井内液面平衡, 以确保液动加力解卡器起出地面。

4 实践效果评价

4.1 现场施工应用

该工具在应用中有着良好的效果。举一个施工案例来说:某作业队在D842573井进行遇卡堵水管柱打捞作业中, 首先利用清水打入油套环空, 采取投球, 正向打水15立方, 加压至15兆帕, 此时井内打捞管上行0.3米后静止。结合井内管柱特点, 经反复商讨后加压至20兆帕, 正向打水30立方并反复打压, 此时井内打捞管上行1米后静止。最后在20兆帕的压力作用下, 负荷突降, 完成了解卡。

4.2 效益评估

统计近年来所施工的6口解卡作业中, 运用液动加力解卡器, 实现了5次顺利完井, 累计节约各项成本费用100余万元, 并有效缩短单井施工周期14天, 为油水井提前投产提供了保证。

5 结语

(1) 通过液动加力解卡器的现场应用总结来看, 该工具有着成本低、操作便捷的特点。同时, 有效的转变了以往的解卡打捞模式, 实现了遇卡位置的直接上提, 避免了拉力损失。另外, 即便遇到无法成功解卡情况, 亦可通过适当方式提出液动加力解卡器, 避免了更加复杂井况的出现。

(2) 该工具对于打捞下井时间较短的防砂工具、冲砂作业中出现的砂卡和注空气 (汽) 管柱由于杂质、封隔器遇卡的状况, 使用效果比较理想。但对井内下入的防砂工具时间较长、破损严重;落鱼本体已经砂埋严重的情况下, 效果并不理想, 所以以后在使用前应该对出砂状况、井史进行仔细研究, 认真分析遇卡原因, 做到有效使用。

摘要：在修井作业中, 解卡作业是较为常见的工序。受设备设施、井下环境等条件影响, 解卡施工成功率一直以来都不是很高, 对于水平井等特殊井解卡更是如此。在这样的情况下, 液动加力解卡器应运而生。本文将通过详细分析液动加力解卡器, 并辅以实际应用情况, 阐述该工具在解卡过程中起到的关键作用以及带来的经济效益。

关键词：解卡,小修作业,成功率