修井過程中使用倒扣法應(yīng)注意的問題

1、修井過程中使用倒扣法應(yīng)注意的問題尚偉平 ，閆繼東 ，孔祥輝 ，韓立娟 （大慶油田有限責(zé)任公司 第四采油廠）摘要：杏北油田開發(fā)進入中后期以后，由于地質(zhì)和工程因素的影響，作業(yè)施工越來越復(fù)雜。在常規(guī)井作業(yè)時由于有落物或者套變出現(xiàn)拔不動情況，形成事故井；在大修和井況調(diào)查工作中，出現(xiàn)井下管柱遇卡的現(xiàn)象更多，約占修井總數(shù)的8090%。在大量的解卡打撈工作中，機械倒扣法是解決這類施工井的較好措施。本文敘述了倒扣原理，并對在倒扣過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，從技術(shù)上進行了初步探討。關(guān)鍵詞：倒扣法；中和點；卡點；修井杏北油田開發(fā)進入中后期以后，井下作業(yè)成為油田保持穩(wěn)產(chǎn)的重要手段，由于地質(zhì)因素和工程因素的影響，作業(yè)施工變

2、得越來越復(fù)雜。在常規(guī)井作業(yè)時由于有落物或者套變出現(xiàn)拔不動情況，形成事故井；在大修和井況調(diào)查工作中，出現(xiàn)井下管柱遇卡的現(xiàn)象更多，約占修井總數(shù)的8090% 。在每年施工的2800口井中（大修井和井況調(diào)查180口，事故井占常規(guī)作業(yè)井比例約為10%），大約有400口井要進行解卡打撈，對管柱進行解卡打撈的工作量是很大的。一般來說，隨著解卡打撈的完成，該井作業(yè)施工的主要技術(shù)難題就得到了解決。機械倒扣法是解決這類施工井的較好措施，本文從倒扣法在修井過程中的應(yīng)用和使用中需要注意的幾個問題進行初步的探討。1 問題的提出在處理解卡的施工過程中，一般采取以下幾種技術(shù)方案：大力活動管柱解卡；取出卡點以上管柱法解卡；震

3、擊解卡；鉆磨銑套法解卡?；顒庸苤ń饪▽軛U柱的壽命影響大，尤其是對管桿柱使用年限長的井，大力活動管柱會很快縮短管桿柱的使用壽命。使用震擊法解卡，由于目前缺少此類震擊器工具（國產(chǎn)的使用效果差，進口的又缺乏），無法進行實效性判斷。鉆磨法施工難度大，技術(shù)含量高，是一種萬不得已才采用的方法。取出卡點以上管柱法可以采用聚能切割彈切割法、爆炸松扣法、機械割刀法和機械倒扣法，受到現(xiàn)有的工具條件和操作技術(shù)水平限制，前3種方法我們很少采用，主要是采用機械倒扣法進行處理。機械倒扣法（簡稱倒扣法）相對而言，對管桿柱的壽命影響小，操作也比較容易掌握，一旦熟練掌握這門技術(shù)，可以使絕大多數(shù)解卡井得到較好的處理效果。2

4、倒扣法的原理倒扣法原理是：使欲倒扣的管或桿在上提拉力的作用下，正好處于中和點的位置，這樣這根管或桿處于既不受拉，又不受壓的受力狀態(tài)，然后對解卡管柱施加反向扭矩，扭矩通過解作者簡介：尚偉平(1976-)，男，助理經(jīng)濟師，現(xiàn)從事經(jīng)營辦干事工作?？ü軛U柱作用在欲倒開的管桿接箍上，使該管桿卸扣與被卡管柱脫開，上提倒扣打撈管柱，將倒開的管桿柱取出。倒扣法的技術(shù)關(guān)鍵是使欲倒開的管或桿處于中和點位置，找準(zhǔn)中和點的位置是倒扣成功的先決條件。中和點的位置反映在井口就是大鉤的指重表指示拉力大小，在井內(nèi)管柱遇卡的狀態(tài)下，指重表拉力決定井下哪根管桿處于中和點位置。目前，對中和點的確定主要采用如下經(jīng)驗公式計算： L=P

5、/q，L代表中和點深度，m；P代表指示拉力，KN，從指重表上直接讀出；q代表每m管、桿在井液中的重量，N/m（表1）。表1 q值 類別重量抽油桿油管鉆桿25mm22mm19mm62mm76mm73mm88.9mmq(n/m)40.8730.0922.54113136151.7194.0q=mg-f浮 =mg-gV排，其中:mg代表每m管或桿的重量，f浮代表管或桿在井液中所受的浮力，代表井液的密度，V排代表每m管或桿排開井液的體積?？蒮浮與油井沉沒度相關(guān)，油井的沉沒度一般在150300 m左右，以2 1/2英寸油管為例，對于每m油管的浮力平均為9×10-318 ×10-3N/

6、m。在現(xiàn)有的沉沒度條件下浮力對計算的影響很小，一般可以采用數(shù)值修正的辦法，即在計算出的拉力上減掉12 KN即可。q的常用值見表1。L的確定對于倒扣打撈來說就是卡點的位置，對于卡點的確定有以下幾種辦法：理論計算L=EAl/105P，其中L代表卡點深度，m；E表示鋼材的彈性模量，Mpa；A表示被卡管柱的截面積，m2；l表示管柱平均伸長量，cm；P表示平均上提拉力，KN。在施工現(xiàn)場，常用的經(jīng)驗公式是：L=K l/P，K表示計算系數(shù)，其值見表2。表2 常用K值 類別系數(shù)油管鉆桿62mm76mm73mm88.9mmK值2403365647505650例如：某井2 1/2油管，鋼級J-55，下57 m m

7、整筒泵，下泵深度962m，管柱遇卡拔不動，計算其遇卡深度。試提三次，平均負荷300KN，管柱平均伸長1.15m。使用理論公式計算：L=EAl/105P=20.6*105*1169*10-6*115/105*300 =923.12m使用經(jīng)驗公式計算：L=K l/P=2403X115/300 =921.15m由此可以看出，經(jīng)驗公式和理論公式計算結(jié)果大致相同，可以認為經(jīng)驗公式的結(jié)果是可行的。計算出來的卡點位置就是要倒扣的管桿中和點位置，把卡點作為中和點進行倒扣，即可把卡點以上的管、桿柱取出。確定上提拉力P，則P=qL。利用上例計算數(shù)據(jù)，P= qL=113X921.15=104KN，這樣就確定了大鉤指

8、重表在倒扣時的指示拉力。如果該井的沉沒度高，還應(yīng)酌減指示拉力1-3KN。綜上所述，只要通過簡單的計算，就可以確定出卡點的位置和倒扣時應(yīng)保持的大鉤指重表拉力值，用這兩個關(guān)鍵的數(shù)值來指導(dǎo)倒扣施工，就能夠順利取出卡點以上管柱。如果通過查閱井史和歷次施工情況，施工前預(yù)知了卡點位置，則可以直接預(yù)算出上提拉力的大小，進行倒扣處理。若不知道卡點位置，出現(xiàn)拔不動管柱情況需要倒扣時，則應(yīng)采取以下施工步驟：試提管柱，之前在井口做一個標(biāo)記，在管柱許用拉力范圍內(nèi)，試提管柱3次,記下指重表的拉力和管柱伸長量，然后取上提拉力和伸長量的算術(shù)平均數(shù)，利用公式L=K l/P計算出卡點位置。再利用公式P= qL計算出上提拉力，用

9、此拉力上提倒扣管柱，即可倒出卡點以上管柱。3 倒扣過程中應(yīng)注意的問題在倒扣過程中，經(jīng)常出現(xiàn)這樣兩種情況：一是找不準(zhǔn)倒扣點位置，需要進行反復(fù)幾次倒扣才能將卡點以上管柱倒出；二是在倒扣過程中，將井內(nèi)管柱倒散，造成多次打撈。分析這兩種情況：一是因為沒有掌握好上提力的大小，造成中和點位置不準(zhǔn)，使倒扣沒有在卡點和中和點重合位置就開始；二是因為倒扣力矩不恰當(dāng)和倒扣經(jīng)驗不足，在開始倒扣前，應(yīng)在倒扣點上提力的懸重下，正轉(zhuǎn)管柱，邊轉(zhuǎn)邊緩慢下放管柱，直到指重表懸重為0，把井內(nèi)管柱上緊扣， 然后再開始倒扣，倒扣力矩按照表3推薦的數(shù)值進行，在倒扣過程中應(yīng)隨時注意指重表的變化，倒扣開始時指重表應(yīng)有波動，當(dāng)?shù)箍鄣?0-1

10、5圈時，就應(yīng)停止倒扣，上提管柱起管，如果此時不停止倒扣，就很容易將井內(nèi)的管柱倒散。以上的情況是針對油管倒扣作的說明，對于鉆桿和抽油桿倒扣，步驟和要求和油管倒扣一致，特別是抽油桿倒扣，應(yīng)使用抽油桿倒扣器進行倒扣，以防發(fā)生事故。在倒扣時應(yīng)使用液壓鉗，禁止用手工倒扣，見表3。表3 卸扣扭矩推薦數(shù)值 類別扭矩抽油桿油管鉆桿25mm22mm19mm62mm76mm73mm88.9mm扭矩/n.m522.0755.51193.1180025508967137814 施工實例2002年6月,作業(yè)隊施工杏7-D3-129過程中,管柱拔不動，試提三次,負荷300KN,管柱平均伸長117cm,預(yù)算出管柱在945m處遇卡，決定倒出遇卡管柱。根據(jù)公式計算確定大鉤負荷107KN，首先保持110KN懸重將井內(nèi)管柱上緊扣,然后保持107KN懸重倒扣,倒扣扭拒1800n· m,將井內(nèi)105根油管倒出，使