打撈工藝技術(shù)分析

1、摘 要打撈工藝是以豐富的現(xiàn)場實踐經(jīng)驗為基礎(chǔ)而逐漸發(fā)展形成的一門應(yīng)用學(xué)科，沒有固定的模式可遵循。要從井下事故千差萬別的特殊性中，結(jié)合現(xiàn)有工具的性能、特點，歸納出一整套具有普遍指導(dǎo)意義的工藝措施是一項十分艱辛浩大的工作。因為這不但要求作者對鉆井和修井工藝技術(shù)有深刻的了解，而且要求其諳熟各種打撈工具的設(shè)計原理和操作方法。同時，一種新技術(shù)或工具的出現(xiàn)，往往能使整個工藝發(fā)生深刻的變化。關(guān)鍵詞：打撈，井下事故，鉆井，修井目錄第一章 前言4第二章 井下落物簡介與修井工具5 1.井下落物簡介.5 2.打撈工具類型.6第三章 基本打撈7 1. 小物件打撈.7 2. 繩類落物打撈.8 3. 管類落物打撈.10 4

2、. 桿類落物打撈.10第四章 復(fù)雜打撈.12 1. 解卡打撈.12 2. 現(xiàn)場應(yīng)用實例.13第五章 總結(jié).16第六章 參考文獻.17第七章 致謝.18第1章 前言隨著我國陸地淺層石油長時間的勘探開采，淺層石油勘探鉆井以及相應(yīng)的淺井大修井技術(shù)都已經(jīng)比較成熟。但由于淺層石油的慢慢枯竭，目前深井鉆探工作已經(jīng)開始逐漸占據(jù)主導(dǎo)并取得了很大進展。我國未探明石油儲量約85×108噸，其中73%埋藏在深層。所以，在未來深井鉆探采油將是一個主要工作方向，相應(yīng)的修井打撈作業(yè)也將成為一個重要的研究方向。第2章 井下落物簡介與修井工具井下落物是鉆井、修井作業(yè)中常遇到的復(fù)雜情況和事故，正確認識他們對于作業(yè)施工

3、有很大益處。2.1井下落物簡介2.1.1井下落物類型 按落物名稱性質(zhì)劃分，井下落物類型主要有：管類落物、桿類落物、繩類落物和小件落物。 2.1.2管類落物的打撈 打撈前應(yīng)首先掌握油水井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，即了解清楚鉆井和采油資料，搞清井的結(jié)構(gòu)，套管情況，有無早期落物等。其次搞清楚造成落物的原因，落物落井后有無變形及砂面掩埋等情況。計算打撈時可能達到的最大負荷，加固井架和繃繩坑。還要考慮到撈住落物后，若井下遇卡應(yīng)有預(yù)防和解卡措施等。 常用打撈工具有母錐、公錐、撈矛、卡瓦撈筒等。打撈步驟為： (1)下鉛模進行井下探視，了解落物的位置和形狀等。 (2)依據(jù)落物情況及落物與套管環(huán)形空間大小，選擇合適的打撈工具或

4、自行設(shè)計制作打撈工具。 (3)編寫施工設(shè)計和安全措施，按呈報手續(xù)經(jīng)有關(guān)部門批準后，按施工設(shè)計進行打撈處理，下井工具要畫示意圖。 (4)打撈時操作要平穩(wěn)。 (5)對打撈上來的落物進行分析，寫出總結(jié)。 2.1.3桿類落物打撈 這類落物大部分是抽油桿類，也有加重桿和儀表等。落物有落到套管里的，也有落到油管里的。 (1)油管內(nèi)的打撈 在油管內(nèi)打撈斷脫的抽油桿比較簡單，如抽油桿脫扣時可下抽油桿對扣打撈或下卡瓦撈筒進行打撈，如果打撈不上來，還可以進行起油管作業(yè)處理。 (2)套管內(nèi)打撈 套管內(nèi)打撈較復(fù)雜，因為套管內(nèi)徑大，桿類細長，鋼度小，易彎曲，易拔斷，落井形狀復(fù)雜等。打撈時，可用帶撥鉤引鞋卡瓦打撈筒或活頁

5、打撈器打撈。當落物在套管內(nèi)彎曲，可用撈鉤打撈。當落物在井下被壓實而無法撈獲時，用套銑筒或磨鞋磨銑，并用磁鐵打撈器打撈碎屑。 2.1.4小件落物打撈 小件落物種類很多，如鋼球類、鉗牙、牙輪、螺絲等。此類落物雖小但打撈困難極大。目前打撈小件落物的工具主要有磁鐵打撈器、一把抓、反循環(huán)打撈籃等。2.2打撈工具類型 1.管類落物打撈工具：公（母）錐、滑塊打撈矛、各種管類打撈筒等.2.桿類落物打撈工具：抽油桿打撈筒、三球打撈器等。3.繩類落物打撈工具：內(nèi)（外）鉤、老虎嘴等。4.小件落物打撈工具：一把抓、反循環(huán)打撈籃、磁力打撈器等。5.輔助打撈工具：鉛模、各種磨銑工具、各種震擊器、安全接頭和各種井下切割工具

6、等。 要點：（1）下井的工具、鉆具必須認真、嚴格地檢查，并測繪草圖留查。對不合格、有懷疑的工具、鉆具嚴禁下井（2）嚴格按照操作規(guī)程施工。（3）注意施工過程中的情況變化，及時總結(jié)、分析，及時調(diào)整施工方案，以免造成事故（4）起下管柱時應(yīng)安裝自封封井器，井內(nèi)無鉆具時，應(yīng)將井口加蓋或密封（5）在井口操作時，使用的工具、用具應(yīng)清理記錄。施工結(jié)束后逐一檢查，發(fā)現(xiàn)丟失的工具、用具應(yīng)特別登記、上報（6）不允許隨便往油管或鉆桿內(nèi)存放任何東西，下管柱時要逐根通徑，以防管內(nèi)存物掉入井中。 魚頂落實后，簡單描述如何實施管類落物打撈操作，要點：（1）丈量打撈油管長度，核實魚頂井深、打撈方入（2）選擇打撈工具，下打撈管柱

7、探魚頂（3）結(jié)合所用打撈工具進行打撈（4）試提，如拉力計讀數(shù)明顯增大，說明已經(jīng)持獲，則平穩(wěn)上提管柱，撈出落物。如拉力計讀數(shù)無明顯變化，則上提管柱至魚頂以上，再次打撈（5）如撈獲后遇卡，則進行解卡或倒扣，起出打撈管柱，研究下一步方案。 第3章 基本打撈基本打撈就是井下作業(yè)修井作業(yè)中打撈一些小物件、落繩、管類管類落物的施工作業(yè)。3.1小件落物打撈3.1.1打撈小件落物常用工具 打撈井下落物的作業(yè)過程中所采用的工具統(tǒng)稱為打撈工具，打撈小件落物的工具種類繁多，有一把抓、反循環(huán)打撈籃、磁力打撈器等。3.1.2打撈小件落物的步驟3.1.2.1反循環(huán)打撈籃是專門用于打撈小件落物如，鋼球、鉗牙、螺母、膠皮碎片

8、等井下落物。操作方法檢查打撈籃各部件是否完好，各部分螺紋必須緊扣。將工具連接在鉆具組合最下端，入井。當距離井底3-5米時，反洗井，當循環(huán)正常后，再慢慢下放鉆具，邊沖，邊下放。循環(huán)10分鐘后，停泵，起鉆。3.1.2.2一把抓一把抓，多為自制打撈工具，與反循環(huán)打撈籃類似，也是打撈小件落物，但與反循環(huán)打撈籃不同的是，一把抓一般是一次性的，再次使用需要另行制作，不可重復(fù)使用，可以打撈的小件落物可以比較大，如牙輪鉆頭巴掌等，使用一把抓，因需要加壓，所以要求井底不能太軟，否則無法將爪壓彎，從而無法撈中落物。具體結(jié)構(gòu)見圖。    操作注意事項制作時，根據(jù)落魚情況合理設(shè)計每個爪的

9、寬度，厚度及長度，使用時，注意每個爪的撓性，不可多壓，下壓過多會把爪壓斷，不但撈不到落物，反而增加落物，也不可下壓過少，過少，某些爪甚至全部爪變形不夠，同樣無法抓住落魚。由于此類工具多需要自制，要根據(jù)實際情況，合理制作和操作。 另外打撈小件落物的工具還有隨鉆打撈杯，強磁打撈器等，隨鉆打撈杯所能打撈的落物更小一些，一般不用于專門打撈，強磁打撈器也只能打撈可磁化金屬落物，由于兩者使用范圍較小，原理也較簡單，不再贅述。3.2繩纜類落物打撈隨著油田開發(fā)速度的加快，油（水）井的井況愈來愈復(fù)雜，如井筒結(jié)垢、套管腐蝕穿孔、井下落物等給井下作業(yè)工作帶來諸多不利。由于繩類落物具有細長、柔軟、易滑脫、容易收縮變形

10、的特點，因此在打撈中不易撈獲，看似簡單，實際打撈還有相當?shù)碾y度，還有一定的技巧。下面就繩類落物打撈工藝技術(shù)進行探討、研究。繩類落物種類及打撈工藝技術(shù)簡介。 繩類落物種類 目前，油田常見的繩類落物有鋼絲繩、電纜等細長而體軟的落物。繩類落物打撈工藝技術(shù)（1）、油管內(nèi)打撈抽汲鋼絲繩 抽汲鋼絲繩落入油管內(nèi)打撈的方法比較簡單，就是起油管，當發(fā)現(xiàn)鋼絲繩斷頭后先將鋼絲繩卡緊卡穩(wěn)結(jié)好上提扣子活動上提解卡。如解除則先起出抽汲鋼絲繩及抽子并記錄遇卡位置，分析遇卡原因。如果活動上提不能解卡時，可采用起出一根油管，抽出一段抽汲鋼絲繩，在抽出抽汲鋼絲繩前必須將鋼絲繩卡牢在一個牢固的地方，以防抽汲鋼絲繩下滑，打傷操作人員

11、。 工藝技術(shù)分析 油管內(nèi)打撈抽汲鋼絲繩，在不能活動解卡、拔出鋼絲繩的情況下，采用起一根油管截掉一段鋼絲繩的方法是實在沒有辦法的前提下萬不得已而用之，如果條件允許，盡可能不用這種方法，因為這種方法會導(dǎo)致全井抽汲繩報廢，不能再用，經(jīng)濟損失至少在萬元以上，是不劃算的。（2）、套管內(nèi)打撈抽汲鋼絲繩 抽汲鋼絲繩落入油井套管內(nèi)打撈是一項很關(guān)鍵的工藝。 主管部門、操作人員必須慎重對待且不可盲目操作，以免使打撈工作復(fù)雜化，在套管內(nèi)打撈抽汲鋼絲繩的具體方法有：從地面判斷鋼絲繩落井位置。用起出的油管長度計算鋼絲繩在井內(nèi)油管上部的深度，然后選擇打撈工具，一般打撈鉆具有：【1】單壁外鉤打撈。其管柱組合由下至上，單壁外

12、鉤 + 調(diào)整短節(jié)（& 4 - 5） +半球型擋板（直徑小于套管內(nèi)徑 + 管柱 + 油補距。 操作方法：將鉆具下至魚頂以上5米 時，邊下邊旋轉(zhuǎn)，當拉力表顯示鉆具懸重下降時，繼續(xù)加力旋轉(zhuǎn)，然后上提觀察懸重，判斷打撈效果。 工藝技術(shù)分析： 如果井內(nèi)繩類落物已經(jīng)成了團，一般外鉤插不進去時，可用活動外鉤，因為這種外鉤遇阻時，活動鉤子縮入鉤身，這樣鉤身就易于插入繩類落物團。當上提管柱時，活動鉤子靠彈簧彈力和它背后的牙齒突出來掛住繩類落物。 【2】雙壁內(nèi)鉤打撈。其管柱組合由下至上雙壁內(nèi)鉤+調(diào)整短節(jié)（& 4 - 5）+ 半球型擋板（其最大外徑應(yīng)小于套管內(nèi)徑+ 管柱 + 油補距。 操作方法：將鉆

13、具下至魚頂以上5米 時慢慢下放。當從拉力表觀察出懸重下降時采用上提下放、旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換方向的方法進行打撈。在套管內(nèi)打撈抽汲繩的時候應(yīng)注意井口要裝防掉器，嚴防發(fā)生井下落物；下井工具要有專人鑒定，要確保結(jié)實可靠。3.3管類落物打撈3.3.1打撈管類落物的常用工具打撈管類落物的常用工具有：公（母）錐、滑塊打撈矛、各種管類打撈筒與撈矛等。3.3.2管類落物打撈操作步驟（1）丈量打撈油管長度，核實魚頂井深、打撈方入（2）選擇打撈工具，下打撈管柱探魚頂（3）結(jié)合所用打撈工具進行打撈（4）試提，如拉力計讀數(shù)明顯增大，說明已經(jīng)持獲，則平穩(wěn)上提管柱，撈出落物。如拉力計讀數(shù)無明顯變化，則上提管柱至魚頂以上，再次打撈（

14、5）如撈獲后遇卡，則進行解卡或倒扣，起出打撈管柱，研究下一步方案。3.4桿類落物打撈 3.4.1打撈桿類落物的常用工具打撈桿類落物的常用工具有：抽油桿打撈筒、組合式抽油桿打撈筒、活頁式撈筒、三球打撈器、擺動式打撈器、測試井儀器打撈筒等。3.4.2桿類落物打撈操作步驟（1）下鉛模打印，以便分析井下魚頂形態(tài)、位置。（2） 根據(jù)印痕分析井下情況及套管環(huán)形空間的大小，選擇合適的打撈工具。（3） 按操作程序下打撈工具進行打撈。（4）撈住落物后即可活動上提。當負荷正常后，可適當加快起鉆速度。由于發(fā)生井下落物的原因多種多樣，落物情況具有多樣性、復(fù)雜性和隨機性，因此在進行打撈處理過程中要做到具體情況具體分析、

15、具體處理，針對不同落物研制不同的打撈工具，同時要本著不能使問題復(fù)雜化，既要能撈得上，又要能退得出。但隨著油水井生產(chǎn)時間的延長，更多的復(fù)雜落物也將繼續(xù)出現(xiàn)，還會有更多的疑難問題，有待于進一步加強研究，需要逐步向系列化發(fā)展，才能逐步適應(yīng)油田生產(chǎn)和井下作業(yè)施工的需要。第4章 復(fù)雜打撈一些壓裂后封隔器解卡、水平井修井、小井眼、大位移斜度井、生產(chǎn)措施井等需要復(fù)雜的落物打撈修井技術(shù)，從而我們需要了解復(fù)雜打撈的一系列方法措施，逐漸完善打撈工藝。4.1解卡打撈井下復(fù)雜落物打撈時一般會遇卡，解卡時需要分析出卡鉆的原因，這就需要我們了解卡鉆的類型及原因，從而采用相應(yīng)的方法解卡打撈。4.1.1沙卡的原因與處理措施

16、(1)在生產(chǎn)過程中，地層砂隨油流進入井內(nèi)，隨著流速的變化，部分砂子逐漸沉淀，從而埋住部分生產(chǎn)管柱，造成卡鉆。(2)沖砂時，泵排量低，沖砂液攜砂性能差，沖砂工作不連續(xù)，使用直徑較大的其他工具代替沖砂工具等，造成沖起的砂子重新回落并沉淀造成卡鉆。(3)壓裂設(shè)計有誤，施工不連續(xù)，加砂量過大，壓裂后排液過猛等造成卡鉆。（2）砂卡處理 對卡鉆時間不長或砂卡不嚴重的井，可采取上提下放井下管柱，使砂子疏松解除卡鉆事故。對于砂卡嚴重井的處理，一是上提時慢慢增加負荷到一定值后，立即下放迅速卸載；二是上提下放活動一段時間后，提緊管柱剎住車，使管柱在拉伸情況下懸吊一段時間，使拉力逐漸傳到下部管柱。兩種形式都可能奏效

17、，但每次活動510min應(yīng)稍停一段時間，以防管柱疲勞而斷脫。 處理砂卡還可采用蹩壓反循環(huán)解卡、沖管解卡、大力上提解卡、千斤頂解卡、倒扣套銑解卡等方法。4.1.2落物卡鉆的原因與處理措施（1）. 落物卡鉆的原因井下落物造成的鉆柱卡鉆事故是落物卡鉆的主要原因（2）. 落物卡鉆的處理措施落物卡鉆是指鉗牙、卡瓦牙、小件工具等落井將井下工具卡住，造成卡鉆。處理落物卡鉆，切忌大力上提，以防卡死，造成事故復(fù)雜化。一般處理方法有兩種：如被卡管柱可轉(zhuǎn)動時，可以輕提慢轉(zhuǎn)管柱。將落物擠碎，使井下管柱解卡；如上述方法無效，可用壁鉤撥正魚頂后，再撈落物。4.1.3套損卡鉆的原因與處理措施（1）.套損卡鉆的原因由于增產(chǎn)措

18、施或其他原因使套管變形、破損等，并誤將井下工具下過破損處造成卡鉆。（2）. 套損卡鉆的處理措施處理時，將卡點以上管柱出，修好套管后才能解卡。4.2現(xiàn)場應(yīng)用實例打撈工藝;電纜粘卡;外穿解卡;技術(shù)應(yīng)用 江1井鉆至井深4125m時進行完井全套電測一次成功,通井之后進行VSP地震測井。當下測至井深3500m時,VSP地震測井遇卡。入井儀器為4級軟連接的法國產(chǎn)DDS240型檢波器,入井光纜為原裝進口光纜,價值昂貴。經(jīng)現(xiàn)場綜合分析,判斷此次測井遇卡屬VSP光纜粘卡。用鉆具送入外穿解卡打撈工具,下至井深3300m解卡,順利起出鉆具、入井光纜和儀器。僅用32小時解除事故,光纜、儀器完好無損。首次應(yīng)用外穿法處理

19、光(電)纜遇卡事故并取得成功,為此類事故的處理積累了寶貴的經(jīng)驗。 1、事故原因分析 1.1 事故經(jīng)過 江1井在215.9mm裸眼中進行VSP地震測井。從井深500m開始下測,每500m檢測地面震波一次。測地面震波6次后,檢波器下至井深3500m,地面放炮,儀器在井下停留時間5min左右,該深度點震波信號檢測完,活動儀器時遇卡。3500m光纜浮重約5000lb,光纜承受的最大拉力18000lb。多次上提拉力由5000lb至17000lb,下放懸重由5000lb至2000lb,均無效。 1.2 原因分析 遇卡后,通過地面儀器能正常檢測出井下檢波器的推靠臂可以自由伸縮;上下活動光纜時,未監(jiān)測到井下儀

20、器的任何活動信號。由此表明,是檢波器以上的光纜遇卡。井下光(電)纜遇卡的原因有多種:粘附、鍵槽、沉砂、套損、光(電)纜打結(jié)等,其表現(xiàn)形式也不相同。江1井井深3500m以上最大井斜6°,井眼軌跡平滑,下測過程不可能出現(xiàn)“鍵槽”;244.5mm技術(shù)套管下深1210m,已封住易垮塌的地層,同時,鉆井液體系具有良好的攜帶、懸浮性能,短時間內(nèi)出現(xiàn)大量的沉砂卡住215.9mm井眼內(nèi)的15mm的光纜也不可能發(fā)生;起下鉆及完井電測過程中在套鞋處未發(fā)生掛卡現(xiàn)象,套管破損卡光纜也不應(yīng)存在;儀器下測過程中并未出現(xiàn)遇阻現(xiàn)象,光纜打結(jié)遇卡也不可能。綜合以上分析,江1井VSP地震測井光纜遇卡的原因應(yīng)為粘附卡。光

21、纜所在井段發(fā)育有厚層砂巖,成膜鉆井液在砂層段易形成泥餅從而粘附光纜。 2、解卡打撈方案的選擇 處理測井電纜遇卡方法有鉆桿穿心解卡打撈法、旁開式儀器打撈筒法、電纜套筒解卡法、外穿式解卡打撈法。各種方法有利有弊。 江1井VSP測井使用的是進口光纜,價值達百萬元,切斷之后難以恢復(fù)。況且,VSP測井光纜與儀器的連接處沒有弱點,即使采用鉆桿穿心解卡法解卡打撈之后,也不知從何處拔斷光纜,可能導(dǎo)致整盤光纜的報廢或事故的復(fù)雜化。 3、外穿解卡工具的制作 選一直徑150mm、長500mm的接頭,在其中部焊接一只“U”形環(huán);環(huán)體直徑15-20mm,呈圓狀,防刮磨光纜;“U”形環(huán)高20mm,既使光纜能從中順利通過,

22、又不造成凸起偏心,起下鉆時受力太大;接頭下部呈圓弧形,以免切割光纜。在該接頭的上部選用一直徑200mm的保護接頭,起扶正居中作用,保護“U”形環(huán)不接觸井壁。保護接頭上下端面均呈圓弧形外倒角。在“U”形環(huán)與接頭對焊之前,須將光纜先嵌入其間。由于光纜不能承受電焊產(chǎn)生的高溫,焊接時須用隔熱材料將光纜與焊體隔離,可選用阻燃管或石棉板包住光纜;同時,焊接時經(jīng)?；顒咏宇^,避免局部受熱損壞光纜。4、外穿解卡的操作方法 (1)用卡緊板將光纜卡緊并坐于轉(zhuǎn)盤上; (2)下放游車,放松光纜,卸下吊環(huán)上的天滑輪并固定在天車大梁上,要使光纜與上下運行的游車不發(fā)生磨擦,地滑輪固定在鉆臺前方; (3)提起鉆桿立柱,接上保護

23、接頭和外穿接頭; (4)在外穿接頭上焊接“U”形環(huán);焊接完,待自然冷卻后下鉆; (5)卸下卡緊板,在轉(zhuǎn)盤處的光纜上裝上防擠護套,拉緊光纜下鉆; (6)下鉆過程中,司鉆觀察鉆具指重表,絞車司機觀察光纜張力計,兩者之一出現(xiàn)異常,應(yīng)立即停止下鉆,分析原因; (7)下鉆過程中,要鎖住轉(zhuǎn)盤和大鉤,防止鉆具轉(zhuǎn)動; (8)吊卡將要坐到轉(zhuǎn)盤上時,向井架前方拉住光纜,防止吊卡擠斷光纜;同時,不影響井口上扣操作; (9)重復(fù)上述操作,直至下過卡點光纜解卡; (10)解卡后,邊起光纜邊起鉆;起鉆要低速勻速; (11)儀器和光纜起出井口后,用鋼鋸鋸掉“U”形環(huán),回收儀器,打撈結(jié)束。 按上述方法操作,江1井外穿解卡打撈十分順利,下鉆至井深3300m解卡。 5、幾點認識 (1)首次運用外穿解卡打撈法解決VSP