油田井下作业常见事故的预防与处理

作者:未知

  摘要:油田井下作业施工,往往因为人为因素,会造成各种井下事故,大致分为: 工艺技术事故:如井喷;井下卡钻事故:有砂卡、水泥凝固卡钻、井下落物卡钻、套变卡、工具变形卡、稠油卡、高凝油卡等;井下落物事故。本文对井下作业施工过程中的事故预防与处理作为简单解析。
  关键词:井下作业;事故;处理
  一、事故类型
  1. 砂卡
  1) 什么叫砂卡
  在油水井生产或作业过程中,由于地层砂或工程用砂埋住部分管柱,使管柱不能提出井口,这种现象叫砂卡。
  2) 砂卡处理
  砂卡处理常用的方法有以下5种:
  (1)活动管柱解卡
  在管柱负荷允许的范围内上提管柱,当上提负荷大于砂子在环形空间的摩擦阻力时,油管开始上移达到解卡的目的。
  (2)套铣倒扣法解卡
  当活动解卡无效时,采用套铣与倒扣反复交替进行的方法,将砂卡管柱全部捞出。
  (3)震击解卡
  在打捞工具的上部接一个开式上击器,捞住落鱼后上提,上击器会在瞬间产生一个很大的向上的冲击力,解除砂卡。
  (4)憋压法解卡
  在对油管施加一定上提负荷的同时,从油管内注入高压液体,冲开尾管环空的砂子达到解卡的目的。
  (5)内冲管解卡
  在油管内下入小直径的内冲管或软油管,开泵后,在油管内形成循环。将砂子冲出达到解卡目的。
  3)砂卡的预防
  (1) 生产管柱下入深度要适当。
  (2) 注水井放压要控制,特别是套管放压。
  (3) 冲砂施工:
  ①水泥车要保持一定排量,换单根要快,冲至设计深度后要彻底循环洗井,待砂子返出后,再停泵起管柱。
  ②不得带大直径工具探砂面,且加压不得超过10 kN。
  ③不能用大直径工具冲砂。
  ④在深井或大直径套管内冲砂时,可采用正、反冲砂法或泡沫冲砂等工艺。
  (4) 打捞作业施工前要彻底冲洗鱼顶,特别是捞封隔器时必须在砂子全部返出地面后才能进行打捞,捞获后要边冲洗边上提,待负荷正常后再卸管线。
  (5) 填砂施工尾管深度应距预计砂面有足够的距离。
  2. 井下落物
  1) 井下落物的类型
  (1) 管类落物;
  (2) 杆类落物;
  (3) 绳类落物;
  (4) 小件落物。
  2) 井下落物的危害
  (1) 堵塞油层,影响油井正常生产。
  (2) 缩短沉砂口袋,增加油井维修次数。
  (3) 妨碍增产措施的进行。
  (4) 易造成卡管柱事故。
  (5) 造成油井侧钻甚至报废。
  3) 井下落物的预防
  (1) 施工前摸清套管完好情况,避免盲目下入大直径工具而发生卡钻事故。
  (2) 完井管柱尾管和封隔器深度要适当,减少因砂卡造成的井下落物。
  (3) 下井工具要完好,避免因工具损坏和部件散落而造成井下落物。
  (4) 下井管柱各部要上紧,避免因管柱松脱造成的井下落物。
  (5) 起下作业施工时,井口应装自封封井器。井口操作台上不得摆放与起下作业无关的小物件,避免因操作不慎造成小物件落井。
  (6) 测井、射孔等施工作业时,操作手要精力集中,控制好仪器、工具的下放和上提速度,避免因遇阻、遇卡,造成仪器、工具落井和电缆落井事故。
  4) 井下落物的处理
  (1) 井下落物的处理方法:
  ① 捞出落物:下各种打捞工具将落物整体或分段捞出。
  ② 磨铣落物:下磨铣工具把落物磨铣掉。
  (2) 打捞管类落物的工具:
  滑块捞矛、可退式捞矛、卡瓦打捞筒、开窗捞筒、公锥、母锥等。
  (3)打捞杆类落物的工具:
  卡瓦打撈筒、活页捞筒、三球打捞器、外钩等。
  (4)打捞绳类落物的工具:
  内钩、外钩、老虎嘴等。
  (5)打捞小件落物的工具:
  强磁打捞器、一把抓、反循环打捞篮等。
  (6) 磨、套铣工具:
  平底磨鞋、凹底磨鞋、领眼磨鞋、梨形磨鞋、内齿铣鞋、外齿铣鞋、裙边铣鞋及套铣筒等。
  二、修井作业常用磨、套铣工具
  铣、磨、钻类工具是修井施工中应用较广泛的常规工具。可用于处理较复杂的卡埋事故井、复杂落物井、严重套损井的修整鱼头、铣磨环空等等,并可单独作为铣、磨、钻工艺工具进行施工,如钻铣水泥塞、铣磨桥塞等。
  1.磨鞋类
  按其形状和功能的不同分为:平底磨鞋、凹底磨鞋、领眼磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、内齿铣鞋、外齿铣鞋、裙边铣鞋。现以平底磨鞋为例介绍磨鞋。
  1) 平底磨鞋的用途
  平底磨鞋是用底面所堆焊的YD合金或耐磨材料去磨研井下落物的工具。
  2) 平底磨鞋的结构:
  平底磨鞋由磨鞋本体及所堆焊的YD合金或其它耐磨材料组成,见图4-21。磨鞋本体由两段圆柱体组成。小圆柱上部是钻杆螺纹,同钻柱相连;大圆柱体底面和侧面有过水槽,在底面过水槽间焊满YD合金或其它耐磨材料。磨鞋体从上至下有水眼,水眼可做成直通式和旁通式两种。
  3)平底磨鞋的工作原理
  平底磨鞋以其底面上YD合金和耐磨材料在钻压的作用下,吃入并磨碎落物,随循环洗井液带出地面。
  4)平底磨鞋的技术规范
  5)磨铣工艺
  在对井下各种不同落物磨铣施工时,除了对磨鞋、铣鞋的结构、形状几何尺寸等有一定的要求外,在磨铣施工中对井下磨铣情况的掌握与判断,使用的工艺参数选择以及各种技术措施的配合,也非常重要。
  (1)对磨屑的辨认
  磨铣施工时,磨屑返出井口有片状、丝状、砂粒状等。当井下落物为稳定落鱼,材料含碳量较高时,其磨屑为长丝状,最大厚度为0.5~0.8mm,长度可达70mm左右。当出现的磨屑呈头发丝状时,说明钻压小,应当增加钻压。
  当磨铣含碳量较低的落鱼时,出现的磨屑为长度较短的丝条状,长度在30~50mm左右。有时由于局部挤压研磨作用也出现长鳞片状磨屑。如果在磨铣中磨屑大量呈现鳞片状或铁末,说明参数不合理或者磨鞋已磨损严重,需要更换新的磨鞋。
  注意在磨铣施工时,如洗井排量不够,环形空间流速低于或等于较大的磨屑的沉降速度,则较大的磨屑在井筒中悬浮,地面收集到的磨屑实际是假象,因而应根据排量等因素综合判断。
  (6)对井下不稳定落鱼的磨铣方法
  当井下落鱼处于不稳定的可变位置状态时,在磨铣中落物会转动、滑动或者跟随磨鞋一起作圆周运动,这将降低磨铣效果。因而应采取一定措施,使落物于某一段时间内暂时处于固定状态,以便磨铣。
  ① 确定钻压的零点(钻具的悬重位置是磨铣工具刚离开落鱼的位置),然后在方钻杆上做好标记。
  ② 上提方钻杆1~2m。
  ③ 向下溜钻。当方钻杆标记离转盘面0.4~0.5m时突然猛刹车,使钻具因下落惯性产生伸长,冲击井底落物,使落物顿紧压实。
  ④ 上提钻具,转动一定角度再进行冲顿。如此进行3~4次,即可继续进行磨铣。
  ⑤ 要防止金属碎块卡在磨鞋一边不动。
  ⑥ 防止让平底磨鞋在落鱼上停留时间过长,要不断将磨鞋提起,边转动边下放到落鱼上,以使改变磨鞋与落鱼的接触位置,保证均匀磨铣。
  ⑦ 在磨铣铸铁桥塞时,磨鞋直径要比桥塞直径小3~4mm。
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