水平井打撈作業(yè)困難分析及應(yīng)對(duì)措施

邵寶峰

摘 要：石油、天然氣是現(xiàn)今社會(huì)發(fā)展中極為重要的能源，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展我國(guó)對(duì)于石油的需求不斷增加。相較于陸上石油資源，我國(guó)海域中有著極為豐富的油氣資源，做好海洋油氣資源的開(kāi)發(fā)是現(xiàn)今乃至今后一段時(shí)間我國(guó)油氣資源發(fā)展的重要方向。海洋石油鉆井平臺(tái)是海上油氣資源開(kāi)采作業(yè)平臺(tái)，在海洋油氣資源開(kāi)采中會(huì)面臨著極大的技術(shù)難度和復(fù)雜的地質(zhì)和氣候條件。在海洋油氣開(kāi)采中，水平井由于其所具有的特殊的井身結(jié)構(gòu)使得水平井水平段內(nèi)的打撈作業(yè)面臨著極大的難度。在水平井水平段進(jìn)行打撈作業(yè)時(shí)，所打撈物件由于受到重力作用其主要處于套管的低部位，采用常規(guī)打撈方法及打撈工具時(shí)將使得井口處所施加的旋轉(zhuǎn)力矩?zé)o法順利的傳輸至水平井水平段的魚(yú)頂位置，從而為水平井的打撈作業(yè)帶來(lái)極大的困難和挑戰(zhàn)，文章在分析水平井打撈作業(yè)難度的基礎(chǔ)上對(duì)如何采用非常規(guī)打撈工具進(jìn)行打撈作業(yè)進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：水平井；打撈；工具

前言

水平井主要指的是鉆井的井眼與油層的走向基本一致，是一種較為特殊的鉆井形式。尤其是在海上鉆井的過(guò)程中，水平井在深入海底的井下承受著巨大的地質(zhì)和海底壓力，加之井下工況復(fù)雜，一旦發(fā)生掉落將會(huì)對(duì)水平井的打撈帶來(lái)極大的困難。一旦打撈出現(xiàn)問(wèn)題將造成井下井管的廢棄從而造成巨大的損失。做好水平井井下打撈所面臨問(wèn)題的分析并在此基礎(chǔ)上通過(guò)采用合理的措施做好相應(yīng)的打撈工作，以確保水平井能夠正常運(yùn)行。

1 水平井打撈所面臨的問(wèn)題

水平井是一種特殊的鉆井形式，其在鉆井時(shí)鉆井的井眼軌跡與井下油層的走向處于同一層面。其在鉆井的過(guò)程中有時(shí)由于油層的特殊分布將會(huì)使得水平井在井下水平延伸相當(dāng)長(zhǎng)的一段長(zhǎng)度。水平井的開(kāi)采方式在薄油層或是裂縫性油氣藏的開(kāi)采中應(yīng)用較多，通過(guò)采用水平井的開(kāi)采方式能夠有效的增大油氣層的裸露面積從而極大的提高油氣層的開(kāi)采速度。水平井根據(jù)曲率半徑可以將其分為多種不同的類(lèi)型，如長(zhǎng)半徑水平井、中半徑水平井以及短半徑水平井等。而按照完井方式的不同也可以將水平井分為常規(guī)水平井、側(cè)鉆水平井以及分支井等多種不同的分類(lèi)。

當(dāng)水平井出現(xiàn)掉落而需要進(jìn)行打撈時(shí)由于水平井井眼的特殊軌跡形式將會(huì)使得水平井的打撈工作面臨著極大的困難。在水平井打撈的過(guò)程中由于特殊的井眼軌跡常規(guī)的打撈工具將會(huì)受到極大的限制，必須要求相關(guān)的打撈設(shè)備能夠順利的進(jìn)行通井，在水平井井筒內(nèi)順利進(jìn)行。水平井井下井管結(jié)構(gòu)復(fù)雜在進(jìn)行打撈或是補(bǔ)孔作業(yè)時(shí)需要將水平井水平段內(nèi)的全部工具順利的撈出，而在進(jìn)行水平井打撈作業(yè)時(shí)由于相關(guān)工具數(shù)量多、直徑大，從而對(duì)水平井井下工具的打撈施工帶來(lái)了極大的困難，在進(jìn)行相關(guān)的打撈工作時(shí)無(wú)法依靠大負(fù)荷范圍互動(dòng)進(jìn)行解卡作業(yè)，加之魚(yú)頂情況較為復(fù)雜從而對(duì)水平井打撈時(shí)所使用的工具型號(hào)提出了較大的要求，傳統(tǒng)的常規(guī)的水平井打撈工具在水平井打撈時(shí)應(yīng)用較為復(fù)雜需要對(duì)水平井的打撈工具進(jìn)行分復(fù)的論證，以確定水平井打撈的可靠性。

在水平井打撈的過(guò)程中，由于水平井的管柱和工具工作的狀態(tài)發(fā)生了較大的變化，因此常規(guī)井下作業(yè)管柱和打撈工具將無(wú)法應(yīng)用于水平井的打撈作業(yè)。加之水平井在井下面臨著較為復(fù)雜的受力情況，起下管柱的磨阻較大，在這一過(guò)程中對(duì)于管柱和工具的磨損較為嚴(yán)重，從井口所施加的力和扭矩將無(wú)法順利傳遞到水平井井下打撈區(qū)域。同時(shí)水平井井下水平段修井液流態(tài)變化的不確定性將極大地增加水平井打撈作業(yè)的難度。此外，水平井壓力系數(shù)及壓井液密度由于受到井下及海底復(fù)雜工況條件的影響使得其確定較為復(fù)雜。在水平井打撈作業(yè)時(shí)，水平井沖砂難度較高容易產(chǎn)生卡鉆。水平井井下作業(yè)的彎曲段可以分解為多段斜角不同的井段，因此其與斜井有許多相似之處。在水平井作業(yè)的過(guò)程中其受力更為復(fù)雜，尤其是由于水平井在作業(yè)時(shí)容易受到“鐘擺力”和摩擦面積較大的雙重作用從而使得水平井在鉆井時(shí)更容易卡鉆，增大打撈作業(yè)的難度。在水平井打撈作業(yè)時(shí)首先需要解決的就是解卡。在水平井打撈時(shí)，活動(dòng)解卡時(shí)的拉力和扭矩?zé)o法最大限度的傳遞到卡點(diǎn)上從而使得水平井解卡的難度大為增加。在打撈倒扣時(shí)對(duì)于中和點(diǎn)的掌控難度較大，打撈難度大。

2 水平井井下打撈工具的應(yīng)用

在水平井打撈工具的選擇上要遵循“容易下、抓得牢、易起出、有退路”的原則。在對(duì)水平井進(jìn)行打撈時(shí)，對(duì)于水平井的打撈工具接頭及配合接頭的最大外徑與預(yù)撈管柱外徑應(yīng)當(dāng)保持在同一水平，從而使得水平井抓井下落物更為方便，水平井打撈工具的偏心距應(yīng)當(dāng)與水平井落井管柱的中心距保持一致，對(duì)于出現(xiàn)偏差的應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)。對(duì)于水平井的打撈工具在內(nèi)撈和外撈時(shí)應(yīng)當(dāng)確保水平井打撈工具的頂端分別有引錐和拔鉤。水平井的打撈工具在外表面上不應(yīng)有直臺(tái)階，避免在水平井打撈的過(guò)程中出現(xiàn)掛卡現(xiàn)象。當(dāng)水平井井下打撈時(shí)水平井井桿并未有卡鉆時(shí)，在水平井打撈工具的選擇上需要選用與井下掉落管柱尺寸相一致的鉆柱，鉆柱的偏心距與中心線(xiàn)相一致，從而確保水平井打撈作業(yè)時(shí)打撈工具能夠與井下掉落的管柱進(jìn)行良好的配合，從而更為方便、容易地對(duì)井下掉落管柱進(jìn)行抓取。在水平井打撈作業(yè)時(shí)，為了使得水平井在井口處所產(chǎn)生的扭矩和井下水平段的軸向載荷更為有效的傳遞，在水平井打撈工具的選擇上應(yīng)當(dāng)選用倒裝鉆具，這種倒裝鉆具指的是鉆具的下端與掉落井下的鉆井柱具有相同的尺寸，而在鉆具的上端靠近鉆桿的一段采用較大一級(jí)的鉆柱，通過(guò)采用這種鉆具能夠使得鉆具與鉆桿之間更為方便的連接。水平井鉆具工具及配合接頭的外徑應(yīng)當(dāng)與水平井所掉落的管件外徑相一致，從而使得水平井井下打撈工作更為方便。當(dāng)水平井打撈工具的管徑與掉落管件的管徑相一致時(shí)，在水平井進(jìn)行打撈作業(yè)時(shí)對(duì)于水平井打撈鉆桿的中心線(xiàn)或是偏心距僅僅需要較小幅度的調(diào)整或是無(wú)需調(diào)整即可達(dá)到要求，從而極大的方便了水平井打撈作業(yè)的順利進(jìn)行。在水平井井下打撈作業(yè)中，通過(guò)在打撈鉆柱上加裝扶正器從而通過(guò)利用鉆桿的彎曲形變來(lái)對(duì)井下打撈工具的傾斜角β進(jìn)行一定的調(diào)整。調(diào)整支點(diǎn)至工具端部中心線(xiàn)與水平井井下鉆井中心線(xiàn)之間的夾角，從而便于對(duì)水平井井下掉落物進(jìn)行抓取。

3 某水平井打撈實(shí)例

某水平井井底位于海面下約2000米處，此油井采用7英寸套管完井，水平井井下水平段長(zhǎng)約240m，在打撈的過(guò)程中需要打撈長(zhǎng)約258m的長(zhǎng)防砂管柱。為順利實(shí)現(xiàn)打撈作業(yè)，在水平井打撈的過(guò)程中通過(guò)采用直徑為89mm的反扣鉆桿并輔助以150扶正器與安全接頭相結(jié)合的方式，在打撈時(shí)，將打撈桿下至魚(yú)頂上10m距離后，通過(guò)在水平井中進(jìn)行鉆井液大排量循環(huán)的方式來(lái)對(duì)鉆井進(jìn)行清洗，而后將打撈工具緩慢下放，待打撈矛進(jìn)入魚(yú)腔后加壓上提進(jìn)行解卡作業(yè)，進(jìn)口懸重升至600KN并未完成解卡作業(yè)。多次重復(fù)上述作業(yè)，并將懸重控制在300KN-600KN之間重復(fù)進(jìn)行解卡直至解卡成功。待到懸重突降則意味著水平井打撈完成解卡作業(yè)，而后即可將水平井水平段掉落井下的防砂管柱完成打撈。

4 結(jié)束語(yǔ)

水平井是現(xiàn)今施工中較為常用的一種井下作業(yè)方式，水平井由于受到海面壓力及井下復(fù)雜井身結(jié)構(gòu)特性的影響使得水平井打撈難度較大。常規(guī)豎直井打撈工具已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足打撈需求，因此，在對(duì)水平井打撈作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)積極選用最優(yōu)打撈方案，通過(guò)優(yōu)化管柱組合、使用非常規(guī)打撈工具的方式提升水平井打撈效果。

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