小直径管内水力切割器研制与应用

针对油水井作业遇卡管柱需要切割来解除卡钻的问题,研制了小直径管内水力切割器。通过地面加压使液压马达带动切割工具旋转,底部喷嘴调节压差,活塞向上运行推动锥体使切割刀片伸出,高速旋转的刀片从内部切割油管。该工具不受井斜的限制,配备液压驱动扶正器、水力机械锚,可在直井、斜井、水平井任意井深位置切割遇卡管柱,操作简单方便。现场应用4井次,切割成功率100%。     

连续油管机械切割技术在永25－11井的应用

处理139．7 mm套管内遇卡Ф73 mm油管的常用方法有中和点倒扣法和爆炸切割法,倒扣解卡方式效率低、劳动强度大、修井费用高;而爆炸切割法易受到井斜及油管内壁脏物、油污影响,切割弹往往下不到预定位置,无法实现有效切割。为解决现有工艺问题,对普通机械内割刀切割技术进行研究,改进传统机械内割刀切割技术,应用连续油管传输普通机械内割刀工具,采用液压马达作为动力工具,现场应用,成功切割永25－11井遇卡油管,为处理遇卡油管积累经验,提供新思路。     

水力喷砂井口清障装置研究及应用

针对油气井井口火力切割清障存在安全事故隐患的问题,提出应用水力喷砂切割进行井口清障。通过水力喷砂切割钢材室内试验,优选出喷嘴水力参数,并进行了切割效果影响因素的研究,包括水力参数、喷嘴直径、喷嘴的横移速度、喷距等因素对切割效果的影响。在此基础上研制出一套水力喷砂井口清障装置,并对该装置进行了室内试验及现场应用试验。结果表明,利用水力喷砂井口清障装置切割切口较平整,比传统的火力切割更加安全有效,是一种很好的井口清障方式,具有良好的应用前景。     

水平井卡钻事故燃爆切割处理方法分析

随着大庆油气田开发进入中后期,在水平井钻井过程中,由于地层和泥浆等原因,井下作业事故尤其是卡钻事故多发。大庆油田某区块施工一口水平井,完钻起钻中途多次遇卡,通过倒划眼、泡油、倒扣等一系列处理方法未能解决,决定下划至井底,实施燃爆切割作业。由井下作业分公司应用连续油管投送切割弹,在钻杆内实施爆炸切割,在同一井深实施爆炸切割两次,均未炸开。虽然此次燃爆切割作业未成功,但对以后实施燃爆切割工艺处理卡钻事故仍具有一定指导意义。     

磨料射流切割套管技术研究及在海上弃井中的应用

为安全有效地从泥线以下切割海上废弃井套管和管桩,研究开发了磨料射流切割技术。基于高能磨料射流从套管串内部一次冲蚀切割多层管材的技术思路,设计了液压马达驱动式和水力自旋式切割装置,经过室内试验优化喷嘴、泵压、转速和磨料类型等参数,形成了配套的磨料射流切割多层套管工艺。地面综合切割试验及在曹妃甸 1-6-1 井的现场应用表明,该切割装置约在6 h内即可割断4层(φ244.5~φ762.0 mm)被水泥固为一体的套管,满足现场应用的要求,而且可利用工程船作业,能节省海洋钻机作业费用。实践证明,磨料射流切割技术具有切割能力强、效率高、环保无污染等特点,为国内海上油气田弃井作业提供了新的技术手段。      

BOWEN水力外割刀在打捞作业中的应用

在油水井打捞作业中，经常碰到如下问题：井下被卡管柱既不能倒开，也无法活动解卡。针对此类问题，以前常采用磨铣工具来处理。但磨铣作业时间长、效率低，经济上很不舍算。为此，新疆石油管理局井下作业公司引进BOWEN公司水力外割刀，这是一种液压驱动的油管或钻杆机械切割工具。该工具与套铣管柱配合使用，可以切断并取出井内被卡管柱。本文在总结现场施工经验的基础上，重点介绍了该工具结构原理、操作方法及现场应用情况。     

油管防落装置的研制与应用

该装置安装在油管柱下部．当出现油管断脱落井时，锚定总成自动将落下的油管卡在套管上,使油管柱不能继续下落，可以减少油管落井造成的打捞工作量，还可以避免联接在油管柱上的井下工具因油管柱高速下落造成损坏的问题。文章介绍了油管防落装置的结构、工作原理、使用要求、地面试验和现场应用情况。经现场应用，该装置原理可行、结构合理、工作可靠、可以大量推广使用。     

电缆机械切割技术在处理大斜度井油管卡钻中的应用

PZ4-2D井为川西海相雷口坡组的一口超深大斜度井,井深6573.77 m,最大井斜79.89°,该井采用 88.9 mm×9.52 mm + 88.9 mm×6.45 mm组合油管带封隔器进行测试,测试后管柱遇卡无法起出,被迫在斜井段进行管柱切割。由于管柱内径上小下大且在大斜度井段作业,聚能切割弹尺寸不匹配导致弹片不居中,切割效率低、切割不完整,经三次切割后无法顺利起出管柱。为了保障该井管柱的顺利起出和后续作业,有效控制切割段深度和提高切割效率,提出了“电缆送放+电力机械切割”的新型电缆机械切割技术,该技术依靠电缆信号实现锚定装置和切割装置驱动,切割点位置准确、作业快速、全程可视化,在PZ4-2D井井深5519.5 m处一次性成功完成管柱切割,切割后管柱顺利出井。该技术是在中石化的首次应用,为后期类似超深井修井作业提供了新手段。     

连续油管水力机械切割技术在葡10-4井的应用

随着连续油管作业技术的不断成熟,连续油管水力机械切割技术可为大修后期打捞提供良好的打捞条件。为解决现有大修工艺问题,开展连续油管切割技术研究和工具配套,优化施工程序,在葡10-4井成功切割遇卡油管,为处理遇卡油管积累经验,提供了一条新的技术思路。     

海上油田防砂管柱打捞关键技术

现有的防砂管柱打捞技术对割点位置、井斜和钻具组合对切割作业的影响考虑较少。从打捞防砂管柱的关键环节切割和套铣入手,确定了水力机械切割点位置,对切割时刀片受力进行了计算,并对切割影响因素进行了分析,阐明了套铣防砂管柱的关键技术。研究表明:井斜小于12°,应适当增加钻铤数量来提高钻具旋转稳定性;井斜在12°~55°之间,应减小切割压力、增加钻铤数量、延长切割时间来保障切割作业;井斜大于55°,选择减小切割压力、减少钻铤数量、增加扶正器或者减扭器来提高切割成功率。应用该技术在渤海油田辽东、渤南、渤西区块共进行60余井次防砂管柱打捞作业,大幅度提高了防砂管柱打捞效率和大修作业时效。     

青海油田套管切割工艺改进与应用

通过倒扣将卡点以上的管柱解卡起出以及在取换套施工中倒套管取套,施工周期长,施工费用高,每次倒出的管柱程度不确定,施工显得非常被动。利用切割工具预先切割井内卡点以上的自由段管柱,将被切割的管柱一次性起出,大大加快了施工速度,而且对切割位置可实现人为控制。在现场多口井使用中通过对机械内割刀内部结构的不断改进,将对刀头机械施加压力改为水力施加压力,解决了机械内切割工具坐卡确定切割位置困难、刀头加压不均匀、对井内被切割管柱鱼顶不在井口而不能预先施加提拉力导致无法正常切割等问题;同时对切割管柱组合也进行了不断改进和现场试验,解决了切割和打捞需两次完成、效率低和刀头易损的问题,实现了切割打捞一体化施工,有效地保护了割刀刀头,延长了刀头使用寿命,提高了施工效率。目前,青海油田套管切割工艺已逐步替代了通过倒扣解卡打捞处理卡钻事故的传统修井工艺,成为快速解除卡钻管柱事故和取套、换套施工中管柱快速起出套管的首选修井工艺之一。     

智能井用管线切割工具设计

采用智能完井技术的油井,修井周期长,长年生产的井中积累较多的油垢、胶质等杂物,修井时起出管柱较为困难。在管柱起出遇卡时,常规的切割工具只能对油管进行切割,无法对井下工具的控制管线进行切割。设计了一种专用的管线切割工具。介绍了该工具的结构、工作原理、技术参数、施工工艺。分析了关键结构的强度。通过ANSYS软件对管线剪切模型进行有限元分析,结果表明管线切割工具可承受拉力达800 kN,可对6根不同尺寸多种组合的控制管线进行切割。进行下部管柱打捞过程中,不会有冗杂的管线阻碍打捞作业。     

深井裸眼封隔器分段酸压管柱打捞实践

安岳气田灯影组气藏广泛采用大斜度井/水平井裸眼封隔器分段酸压工艺试油完井,悬挂封隔器及下部管柱被“永久性”留在井下。如果利用原裸眼侧钻,则需要打捞分段酸压管柱至套管鞋以下30 m左右。MX126井和GS121井前期打捞作业历时均超过50 d,打捞效率非常低,主要原因为：悬挂封隔器双向锚定,裸眼封隔器和连接油管埋卡严重且位于大斜度井段,压井后长时间静止埋卡越来越严重;钻井液压井后切割油管受阻,没有完成落鱼切割分段;套磨铣导致封隔器解体,倒扣时落鱼出现多处退扣,倒扣打捞效率低。针对上述问题,优化了打捞技术措施：钻井液压井前,采用泵送径向切割工艺在清水中切割油管,确保切割成功率;采用带压拔出插管循环压井,缩短钻井液浸泡时间,降低次生卡钻风险;优选磨铣工具和打捞工具,优化磨铣工艺和震击解卡打捞工艺,维持落鱼完整性、力求捞出整段被切割落鱼。该技术成功应用于MX146井和GS127井后期的打捞作业,分别用时12 d和5 d。该技术可以显著提高裸眼封隔器分段酸压管柱的打捞效率,具有推广应用价值。     

元坝超深含硫气井测试事故分析与预防措施

元坝气田长兴组气藏埋深7 000 m左右,井底温度高达157 ℃,作业工况及井下条件复杂,测试难度大、风险高,测试时面临管柱埋卡、脱落、工具失效等问题。针对现场大量事故案例,在理论分析和现场试验基础上研究出各类事故相应的预防措施。压井工艺由直接压井改为循环隔离液后再压井,并对钻井液进行优化,解决了钻井液分相、沉淀等问题,降低了管柱埋卡事故率;优化施工水力参数,消除了工具被刺蚀风险;对RTTS封隔器中心管和水力锚锚爪进行改进,避免了封隔器中心管断裂,同时提高了封隔器坐封稳定性;合理控制油管入井次数减少了油管脱落风险。以上措施在YB205等10余口井中成功应用,有效降低了元坝气田测试事故率,为同类井作业提供借鉴。     

实体膨胀管切割和打捞一体化管柱研制与应用

当补贴的套管失效后,需要打捞实体膨胀管,常用的管柱内捞工具和切割工具都存在问题.研制了膨胀管切割和打捞一体化管柱,以及水力式内割刀和可退式倒扣捞矛,用于膨胀管的切割和打捞,在遇卡时还可上击解卡,安全退出.现场应用5井次,打捞成功率100％,并缩短了施工周期.     

深井特殊结构井打捞解卡作业技术研究

针对辽河油田深井、特殊结构井打捞作业存在的实际问题，分析深井、特殊结构井打捞解卡作业的技术难点，在此基础上研制了井下液压增力打捞解卡工具，经室内及现场试验证明，可产生1200kN液压解卡力，且直接作用在落鱼上而不增加上部打捞管柱及作业设备提升系统负荷，可实现打捞作业“小修代大修”，具有广阔的应用前景及实用价值。     

复杂井身结构井打捞解卡配套工具研制及应用

复杂井身结构井由于受特殊的井身结构、大井斜角和小井眼尺寸等因素的影响。给后期修井作业带来了很大难度，致使常规的井下作业方法和工具已不能有效地实现修井的目的。文章针对辽河油田复杂结构井打捞作业存在的实际问题。分析复杂结构井打捞解卡作业的技术难点。在此基础上研制了井下液压增力打捞解卡工具．经室内及现场试验证明，该工具可产生1200kN液压解卡力．且直接作用在落鱼上而不增加上部打捞管柱及作业设备提升系统栽荷。可实现打捞作业小修代大修的作业过程。     

内切割技术在套变引起的卡钻施工中的应用

油水井修井过程中,常会遇到套管变形引起的管柱、工具被卡或管柱本体起下顺畅接箍被卡的现象,常规的套铣、磨铣打捞的方法处理,因受套管尺寸、被卡落物直径大、材质硬度高、结构等诸多因素的影响,往往达不到施工目的效果。采取内切割卡点上端附近被卡管柱,结合打捞等其它方法,由上到下切割处理被卡落物,则可大大提高修井效率,节约作业成本。