作业卡钻故障判断方法与解决对策
张立信
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张立信,. 作业卡钻故障判断方法与解决对策[J]. 天然气进展,202112. DOI:10.12721/ccn.2021.157123.
摘要: 造成油田修井作业故障的原因种类繁多,卡钻是油田修井作业中存在的比较普遍的故障之一,其不仅影响了油田正常开采工作的顺利进度,更是给油田的开采开发增加了难度。本文从修井作业中卡钻故障的原因、故障判断方法入手,对常见的卡钻类型、解卡方法及解卡在实际中的应用进行分析。从而为解除卡钻故障提供实践指导。
关键词: 修井作业;卡钻;类型分析;解卡方法
DOI:10.12721/ccn.2021.157123
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1卡钻原因

卡钻是指在油水井开采时,由于操作失误或者非人为的因素使得井下管柱或者井下工具被卡在油水井中,导致下管柱或者井下工具无法上提的一种常见的井下事故,它是修井作业中最为常见的井下故障。油田修井作业工程难度大,技术要求高(必须用大型的修井设备,并配备大修转盘、钻杆等专用设备工具)等特点。

(1)从客观原因分析,井下作业主要受工程地质构造的影响,钻井液性与境内情况不吻合或滞后,部分岩层的特性硬度不够,地壳错位,外力、压力及成岩作用等的制约。同时还受机器设备的影响,比如钻具刺漏、管线之间的闻门刺漏或未关死,机器上水不好或者钻井液粘度太高,含气量多等一系列因素的影响。

(2)从主观原因分析,人为操作失误,措施不当、责任心不强、操作不慎或者违背操作规章,作业人员的专业素质和职业素质较差,管理制度和水平欠缺等。

2常见的修井卡钻类型和解卡方法

根据长期对油田修井作业的的观察,常见的卡钻类型有;砂卡管柱、下杆砂卡、落物卡、管锚、封隔器类卡等,这些也是在其它油田修井中曝光率比较高的钻卡故障。在遇到卡钻故障时,选择哪种解卡方法要根据现场的实际情况来决定。妥善的处理卡钻故障,一方面可以缩短修井周期,提高修井效率,有效地节省修井费用;另一方面,也可以降低事故的发生率,提高单位的信誉。因此,对解卡方法进行研究是十分必要的。修井作业人员常用的解卡方法包括:大力提拉活动解卡、震动解卡、常时间悬吊解卡、鳖压恢复循环解卡、内冲管解卡、套铣解卡、倒扣解卡、磨铣解卡等方法。

3 解卡方法在实际中的运用

解卡方法多种多样,关键在于根据卡钻的类型选择合适的解卡方法,从而提高油田修井作业的效率与效益,更好地服务于油田的开采开发。先用实例具体做以分析。

3.1砂卡管柱解卡

作业队在某井进行堵水作业时,发现井内往外吐沙,并埋住埋住了油管,使得冲砂被迫停止,形成了砂卡管柱。砂卡管柱是卡钻类型中发生频率最高的故障。在修井作业中,冲砂过程中的砂卡是最难解决的故障问题。

解决的方法是通过观察现场,采用活动解卡的方式,在负荷超出原井管柱20.0-60.0kN时,在中和点附近保持活动解卡同样上下的频率正转管柱。处理砂卡管柱故障时,可以尝试当冲砂漏失严重或发生砂桥管柱而无法立刻解决时,先停滞一段时间,10h后再解卡。同时还可以利用管柱脱扣造成的反弹力来震松卡点,即断脱法解卡。 注意事项: (1)小负荷活动,同时要正转管柱,每次旋转时都有可能使卡点小幅度的松动,活动时间久了就能完全解除钻卡的问题; (2)修井作业时要活动10个小时以上才能解卡;(3)活动的同时要在中和点附近保持活动解卡同样上下的频率正转管柱,一方面管柱的活动可以使管柱疲劳松扣,最终自动上扣。另一方面管柱的活动能震松卜点处的沙子,加快开解卡的速度;(4)在解卡时,其它可以正常循环的井可以继续运行; (5)出现砂卡时要及时活动解卡,依具体情况而定,保证起管柱的安全位置; (6)解卡时要采取一定的安全措施,如用绳子绑好吊卡销子和吊环; (7)冲砂时要不断活动管柱,以避免砂子在套管弯处和油管之间沉淀,防止砂卡管柱的再次发生。

3.2下杆砂卡

下杆砂卡主要是由操作不得当造成的,一般油里含砂或者泵内较脏都会发生下杆砂卡。发生下杆砂卡的表现为活塞不入泵或者入泵不到位,泵在运行时,就会越抽越高。最好的处理方法是在泵起抽的同时调小光杆方入并配合洗井。如果是漏失严重的井,进行洗井的效果不是很好,这种情况下,在洗井的同时要把井口抽敞口,可以降低泵内的回压,将砂子顺利的排出去。在处理下杆砂卡时,一般情况下要进行2小时不间断的活动试抽,这是解卡的关键,长时间的试抽能将泵内的脏污和砂子带离泵筒,不摆驴头试抽可节省挂抽所需要的时间,防止砂子落入泵内造成新的卡钻故障。

3.3小件落物卡管柱解卡

小件落物卡管柱的主因是工作人员责毛心不强,将钳牙、扳手等小件遗落在井中而造成井下工具或管柱卡住。此故障在修井们业中比较常见,处理时相对较易小物件卡管柱解卡的方法: (1)小物件可尝试利用工具将小物件拉出来;  (2)当上提无法解决问题时,可以尝试加深管柱处理;  (3)尝试转动管柱,通过使落物的方向、位置发生变化成功解卡。 其最佳方法是小负荷的上下活动,并适时的加深管柱转动的幅度,使落物在油管或套管接箍处缓慢的移动,直到方向或者位瞿发生变化,再带负荷上提即可。在无法解别时,可通过大力上提。

3.4管锚类卡解卡

即在修井作业过程中,通过上提管柱,剪断管锚剪钉,由中心管带动锥体上移促使卡瓦收缩,是破解管锚的一种解卡方法。这类卡钻结构比较复杂,处理起来相对较难,不易分段打捞,大多情况下都是硬卡。在某井解堵施工时,完成解堵施工后发现卡钻,原因是上部油层出砂导致卡钻。通过在高于原井管柱负荷300.OkN的地方上下活动,并配合管柱转动,3小时后解卡。同时应注意解卡后在拉起管柱时,确保提升速度不能太快,为再遇到卡钻的时,留出充足的处理时间。

4结论

通过对油田修井作业解卡方法的分析,了解了砂卡管柱解卡、下杆砂卡、小件落物卡管柱解卡、管锚类卡解卡、封隔器类卡解卡在实际中的运用。更好地用来指导实践工作,进一步提高和完善解卡技术水平。解卡的过程中不仅对技术提出的更高要求(如采取一定的安全防范措施及防井喷准备、合适的负荷量、起解卡管柱时要限制上提的速度等),要求业务人员提高自身素质,沉着冷静地对现场具体情况具体分析,采用合适的解卡方法。

参考文献

1. 张清华. 修井作业质量分析及改进措施[J]. 科技资讯. 2018(10).

2. 张三旺. 油田修井作业质量管理存在的问题及解决策略[J]. 中国石油和化工标准与质量. 2012(08)