套损水平井中液力打捞整形修井技术的应用

刘国栋

摘要：实践经验表明，常规修井技术存在明显的局限性，难以达到无损治理的要求，其中，常规打捞的提升力主要取决于修井机载荷，打捞效率相对较低，而常规整形则有较大概率损伤套管，对全新修井技术进行研发迫在眉睫。文章便以此为背景，以套损水平井的修井施工为落脚点，先介绍了液力修井技术的工作原理，随后，结合实际项目，对相关技术的应用效果进行了说明，以供参考。

关键词：水平井；套管损坏；修井技术；液力打捞；液力整形

前言：在油气田开发领域中，水平井的使用极大提高了单井产量，并且能够将开采成本控制在合理范围内。近些年来，水平井的数量增多，其故障率也明显提高，如何做好液力打捞整形成为修井人员关注的焦点。工作期间，有时会出现扭矩增加、荷载超过预期等不良问题，导致修井技术的应用效果较差。新时期，随着修井技术的发展，行业有关人员将最新技术方案引入到套损水平井中，通过对相关技术的深度开发与应用，提升了水平井的使用效率，确保油藏的连通能力达到满意水平。

1研究背景

随着时间的推移，油田油水井中落物井、套损井的数量不断增多，不仅如此，分段套损井、缩径井的总数也呈现出了逐年递增的趋势，套损不仅会干扰油水井的日常生产，导致地下作业难度骤增，还会影响生产井寿命，导致井网布局、采收率无法达到理想水平。调查发现，低渗透油田普遍存在套变、卡阻情况，常规修井技术并不适用，一方面是在大吨位拔负荷工况下，常规打捞工艺的提升力主要取决于修井机载荷，解卡打捞效率往往难以达到预期[1]。另一方面是常规整形工艺均存在明显的不足，例如，冲胀有较大概率造成狗腿弯曲，加剧管套损伤；磨铣会影响套管壁的强度和厚度，操作不当还会导致套管被磨穿；经过密封加固的通径通常在108mm左右，直径较大的工具无法直接通过[2]。鉴于此，本文以套损水平井为研究对象，围绕全新的打捞、整形技术展开讨论，以期能够实现无损治理的设想。

2液力修井原理

2.1打捞

液压打捞所使用工具分为三部分，分别是打捞工具、液力拉拔器以及水力锚定器，工作原理是利用液压车组对小修作业机加以控制，由此达到液力打捞井下落鱼的目的（注：落鱼是指钻井期间掉落的钻具、钻头等工具）。打捞工具主要负责抓住井下落鱼，因此，其型号、规格均由落鱼情况决定；液力拉拔器的规格是3300mm×114mm，其作用在于抓住落鱼并上提管柱，达到解卡落鱼的目的，一般情况下，拉拔器所产生拉力均能够达到90t左右；水力锚定器的规格是640mm×118mm，只需持续施压，便能够将牙块推出，从而达到锚定管柱的目的。

其工作流程如下：第一步，通过铅模打印的方式，对井下鱼顶（即钻井期间所掉落工具的顶部）情况加以了解，在此基础上，确定与现场情况相符的打捞工具。第二步，将打捞工具固定在液力拉拔器的一端，水力锚定器固定在液力拉拔器的另一端，形成打捞管柱。第三步，将管柱放入井中，并在地面对其加以控制，重复数次上提+下放的操作，顺利抓住落鱼后，尽快将管柱上提到拉拔器伸长极限，经由地面向其施加5MPa压力，确保水力锚工作爪能够快速伸出并与管道内壁相连。第四步，将压力匀速提高到10MPa至15MPa，待拉拔器伸长量回归正常，再操控液压车组完成泄压，成功收回水力锚定器后，将关注上提到伸长极限，向水力锚定器持续加压，以确保其能够与套管内部可靠相连。第五步，利用打捞工具完成落鱼解卡的工作，通过地面设备进行泄压，在解卡落鱼的同时释放锚定器，待拉拔器上提到伸长极值，再重复以上步骤，直至井下落鱼被全部捞出。

2.2整形

液压整形所使用工具同样由三部分组成，分别是整形头、液力增力器还有水力锚定器，由液压车组负责对小修作业机加以控制，并通过逐级液力整形的方式，确保井下套变井段的通径尺寸顺利恢复正常。其中，整形头分多个规格，直径最小为100mm、最大为120mm，长度均为1380mm，可以利用液力整形滚珠反复滚压损伤管套，使管套通径恢复正常；液力增力器的规格是1380mm×114mm，其作用是通过持续加压的方式，确保整修头能够发挥出应有作用；水力锚定器的规格是640mm×118mm，可以通过地面打压将牙块推出，确保管柱能够固定在套管内壁恰当位置[3]。

操作步骤如下：首先，向井中放入整形施工管柱，待管柱到达井下套变位置，在地面向其施加5MPa的压力，确保水力锚工作爪能够顺利伸出，并通过锚定的方式与管套内部相连。其次，将所施加压力增加到10MPa至15MPa，由液力增力器负责将液力整形头推出，利用整形头所安装滚珠，确保轴向力能够尽数转化成为符合整形要求的轴向力，借助地面控制设备完成数次减压以及加压操作，通过对套损井段进行反复滚压的方式，使其尺寸逐渐向整形头尺寸靠拢。再次，改用另一尺寸的整形头，完成下一级的整形工作。最后，待修复套变点的环节告一段落，在地面设备的控制下快速泄压，确保液力增力器能够快速收缩，顺利收回锚定器工作爪后，重复下放管柱至收回工作爪的步骤，确保全井套损均能够得到修复，使无损整形的设想成为现实。

3液力修井的实际应用

某水平井前三段的压裂施工已经告一段落，在推送第四段所需下桥塞时遭遇阻碍，护罩底部出现轻微刻痕，维护人员将全井的抽油杆起出，有少量工具掉入井下，经测量，鱼顶距地面约1000m，大修花费预计200万元。出于节约成本的考虑，决定使用液力打捞+整形技术，对上述问题加以解决，单井的修井花费仅需20万元左右。现将修井流程总结如下：

液力打捞——先下一个直径为110mm的铅模，确定鱼顶是油管公扣后，放入一个58mm直径的双滑块捞矛、一套打捞工具（打捞工具包括三个640mm×118mm的水力锚和一个2060mm×118mm的液力拉拔器），经过两次打捞，井下落鱼被尽数捞出，包括一个导锥、一台管式泵、一根筛管、一根短节、数十根60mm直径的油管。

液力整形——先下一个直径为118mm的铅模，到达遇阻深度后收回，铅模四周存在大量划痕，分析印痕发现管套变形程度较为严重，最小的变径在118mm左右。随后，放入整套整形工具（包括1380mm×120mm的整形工具、1380mm×116mm的增力器、三个640mm×116mm的水力锚）。整形结束后，下通井规，实测通井深度达到2100m，期间未产生夹持力，故判断整形工作成功。

结束语：现将研究所得出结论总结如下：其一，液力打捞工具+小修作业机的组合，能够使大吨位解卡的设想成为现实，在保证打捞效率的前提下，使修井成本得到控制。其二，液力整形的本质是滚压整形，具有效率高、损伤小等优点，可以大范围推广。其三，对地面压力设备加以控制，能够达到连续整形的目的。需要注意的是，在液力修井前，先要仔细检查管柱情况，保证其泄压性、密封性均符合要求，以免由于压力控制不科学，致使修井工作无法取得预期成果。

参考文献：

[1]龙刚,薛丽娜,杨晓莉.深层页岩气套损井全通径无级滑套水平井分段压裂投产技术——以WY9-2HF井为例[J].油气藏评价与开发,2021,11(02):85-88+100.

[2]丁少军,董凯,付盼.水平井段套损可膨胀修复技术——以大牛地气田PG34井为例[J].大庆石油地质与开发,2020,39(05):80-85.

[3]李凡华,杜卫强,孙清华.页岩气水平井大型体积压裂套损预测和控制方法[J].天然气工业,2019,39(04):69-75.