套损区内电潜泵井较多,卡阻形式如图11一5所示。
以上五种卡阻类型中,第四、五两种类型属多见、常见型,卡阻复杂,处理起来也较麻烦,施工难度相对较大,施工周期也相对较长。但只要措施得当,工具顺手处理也较快。 二、电潜泵故障井的处理 1、电缆脱落堆积的处理措施
电缆脱落堆积,一般呈螺旋状沿油管柱盘落在套管内壁上,遇阻后,首先在顶部堆积,井内无油管时,堆积状况也大体相同。对于这种堆积卡埋机泵组的井况应采取以下措施。
1.有油管柱时的电缆堆积处理措施
连接井口与地面流程,循环工作液,确认油管无堵塞时,采取切割油管或倒开油管的办法,将油管尽量由泵组以上泄油阀处割断或倒开,之后正旋管柱10~20圈使上部上紧,以免起油管时脱落,然后起出油管柱,打捞电缆。
2.无油管柱时的电缆堆积
完全在套管井眼内的电缆脱落堆积,应优先使用专用电缆捞钩打捞,打捞工具的使用原则是:下得去、抓得着、起得出、有退路、不增加新的落物。
打捞相对松散的电缆,较理想的打捞工具是活齿外钩,其次是常规的内钩、内外给合钩、壁钩等钩类工具。
打捞压实的电缆时,应先用一螺杆锥钻一长孔,直径应与活齿外钩相近或稍大于外钩l~2—m,然后再下相应的活齿外钩打捞。如能特制加工一种铣钻式活齿外钩,则可集钻铣打捞于一趟管柱完成。
2、电缆、油管未断脱的处理措施
电潜泵机泵组遇卡阻后,油管未拔断脱,电缆尚处于原下井状态时,应采取切割油管、电缆同步起出的措施,然后再打捞处理余下的电缆、泵组。
1.卡点检测
卡阻点深度检测,对于处理电潜泵故障有非常重要的作用。可以为一次能取出多少管柱。电缆提供依据。同时也可判断卡阻类型,为综合处理措施的制定提供依据。 卡点检测一般常用公式计算法和测卡仪器测卡法进行。公式计算法和测卡仪器测卡法巳在“打捞解卡”一章中详细介绍,本节不再重复。
2.取出卡点以上管柱、电缆
根据公式计算和测卡得到的卡阻点深度,用聚能切割弹爆炸切割卡点以上管柱。无切割弹时,可优先使用油管内割刀机械切割油管,然后可考虑采用倒扣法倒出卡点以上油管。但后两种方法不能使电缆造成伤害,割断或倒开油管后,电缆的拔断位置不能确定,所以应首选聚能爆炸切割油管。在切割时给油管柱以预上提力,爆炸后的残余能量会从断口处给电缆以一定的伤害,上提管往时,基本可以从怕管切口处将电缆拔断,这样则可同步起出油管与电缆,减少许多打捞的时间,然后处理打捞余下的电缆和机泵组。
3.震击解除砂、蜡、小物件卡阻
卡阻点以上油管、电缆同步起出后,下打捞震击组合管柱,对卡阻施以震击,解除砂卡,死油死蜡卡。小物件卡阻。
(1)上击解卡
管柱结构为钻杆柱、配重钻挺 液体加速器、配重钻挺、液压上击器、可退式打捞工具。 (2)下击解卡
管柱结构为钻杆柱、配重钻挺 、开式下击器或润滑式下击器、可退式打捞工具。 对于死油、死蜡的卡阻,可在油管柱切割完后向井内循环高温洗井液,一般用清水时温度应达80°C以下,用火油等清洗死油、死蜡时,温度应不低于60°C,也可将热水油提前3~5d挤入井内浸泡解卡。
对于砂卡、小物件卡阻,震击效果往往较理想。 4.修整套损部位
对于套损类型的电潜泵卡阻处理,在油管切割并同步起完电缆后,打印落实核定套损状况。
1)如套损在机泵组部位,则印模打不到套损情况,可将机泵组下击,让出2~4m的活动余地,打印核定套损状况,然后对套损部位修整,恢复直径后,再打捞机泵组。
2)如套损点在机泵组部位以上,且有1m以上余地,则在打印的基础上,先行修整套损部位,然后打捞机泵组。
3)如套损点在机泵组偏下的电机部位,可试打捞向上震击,可能会使机泵组在强大上击力下脱离卡阻。 3、机泵组打捞处理措施
机泵组的处理原则是“以捞为主,铣磨为辅,捞磨结合,解体处理”。
机泵组以上管柱、电缆处理干净后,完好井况内的机泵组卡阻一般震击解卡基本有效,如效果不明显,可采用套铣、钻磨的方法,钻掉冲净砂、蜡、死油及小物件。
对于套损卡阻型,在机泵组以上处理干净后,让出套损点2~4m,然后修整。无效时可钻磨少许部分机泵(注意只是一少许部分) 为修整套损部位所需创造必要条件。
机泵组以上处理干净,套损部位修整后,下入专用薄壁高强度捞筒;整体或部分解体捞出机泵组。 4、铣磨钻措施
以上综合措施无效或效果不明显时,最后采取铣磨钻套方法,将机泵组磨铣掉。 三、工艺技术施工
施工方法、步骤及要求
电潜泵故障井况一般较复杂,卡阻情况类别不相同,但基本措施相似,施工方法、要求大体相同。本节将按较复杂的卡阻类型介绍施工方法、步骤和要求,其它井况可按本节介绍
的工序步骤酌情增减。 一、压井
因电缆泵故障井处理时间一般较长,而管柱的泄油阀深度距油层中部较远,即压井深度不够,因此为施工安全起见,一般在选择压井液密度时,相对增大附加量。可按下式计算:
?wk?pwkws?1020D(1?50%) (11-1)
式中
?一压井液密度,g/cm3或t/m3;
p
ws
一施工井近三个月内所测静压,MPa D0
一油层中部深度,m。
压井液粘度应不超过70s,含砂不超过 2%,稳定性能应达48h内45°C下失水低于4ml,无干涸松散现象发生。
压井时应用循环法压井,严格限制挤注法压井。 二、安装作业井日
压井后卸掉采油井口,安装作业井口,安装钻台及转盘,同时在井口3~5m处安装电缆缠绕滚筒,并将地面电缆缠绕在滚筒上。 三、试提
松开顶丝后直接用提升短节对扣试提原井管柱。
试提时,最高负荷不超过油管许用提拉负荷,不得将油管柱在试提时拔脱扣而使电缆在不必要断脱处断脱。
试提负荷一般不超过300kN,即油管螺纹的滑脱负荷。
试提行程达 1~1.5m左右悬重无明显变化( 300kN以内) 可停止试提,倒出油管挂。试提行程较短(0.5m以内)悬重上升较快(200~300kN),说明管柱有卡阻,应停止试提放回管柱,卸掉油管挂。 四、测试卡点
测试卡点深度位置对于处理机泵卡阻有重大作用,一般可先行用公式法预算卡点深度,然后用测卡仪器测试卡点深度,两者结果的综合即可得到准确的卡点深度。
1.公式法 用公式法预算卡点时,需对被卡管柱试提,以三次不同的负荷和三次不同的提升行程(伸长量)用于公式之中。
(1)理论公式法
Db?EAplzWlW (11-2)
s式中 Db—一卡点深度,m;E—一 井内 钢材弹性系数,E? 20.6?105 MPa ;Ap一被卡管柱截面积,m2;lz——一管柱在上提负荷下的伸长量,m;Ws-上提负荷,kN。 (2)经验公式法
Db?Kzs (11-3)
式中 Db一一卡点深度,m;K一计算系数,278’’平式油管5.5mm厚K=2 4 03 0 0; lz一三次不同负荷下的平均伸长量,m; Ws-三次不同上提负荷的平均数,kN。
2.测卡仪器测卡法
用2~3m长方钻杆连接井内被卡管柱,将测卡仪器通过井架天车,井口地滑轮下入管柱中直至遇阻,上提仪器转动管柱各重复三次,在三个不同的上提负荷下和扭转扭矩下,测卡
仪即可将管柱的卡点深度准确直观地反映到地面仪表板上。测卡时,上提负荷最大不得超过试提负荷。 将公式预算卡点与测试卡点结果对比最终得出卡点深度。 五、卡点以上管柱与电缆处理
1.聚能切割弹爆炸切割卡点以上管柱
根据所预算和测试的卡点深度,用爆炸方法将卡点以上管柱及电缆割断,一次同步取出卡点以上油管和电缆。
用2~3m长方钻杆连接井内被卡管柱,将聚能切割炸弹用电缆下至卡点以上2~4m位置避开接箍,然后校正深度无误后,上提管柱以一定提拉负荷,并使电缆也受一定提拉,管柱提升负荷按下式计算:
Ws?Kl?WlWcasts0 (11-4)
式中
Ws一上提负荷,kN;K一系数,K= 7.6 9 ?106kg;-点以上管柱长度,m;
lca一井内电缆上、下卡子
卡距,m;
l0Wst—一单位长度管柱质量,ks/m。
提拉一定负荷后,引爆雷管,炸药即可切割断卡点以上管柱,同时,断口外喷出的残余高压高温气体,将使被拉伸的电缆造成一定伤害。
切割后,正旋管柱 10~20圈,使电缆尽量多在管柱上缠绕,然后上提起出卡点以上管柱,电缆与管柱应同步起出。
注意,提拉负荷不得过大也不能过小,否则将达不到预想效果。提拉过大还会在爆炸后,管柱上弹过快过多顶弯油管,也可能使电缆在其它部位断脱或多处断脱,所以应严格按提拉公式计算结果进行提拉。
2.机械内割刀割取卡点以上管柱。
用278’’机械式内割刀切割卡点以上管柱,切割点应避开接箍。若卡点在机泵组,则在机泵组以上油管部位1~2m处切割,卡点在油管柱上则在卡点以上2~4m处切割。切割断后,应正旋管柱 10~20圈缠绕电缆,然后上提管柱,尽量使电缆由管柱断口处拔断脱。同步起出管柱、电缆。
3.倒扣取出卡点以上管柱
倒扣法取出卡点以上管柱,应在电缆已脱落堆积下对管柱倒扣,否则电缆将同管柱一同反向旋转缠绕油管,将使倒扣增加困难或无法倒扣。 六、卡阻点井段的处理
卡阻点以上管柱,电缆切割后,砂卡型、套损型、小物件卡阻型可同步起出管柱与电缆。 死油死蜡卡阻型,切割后用热洗方法化蜡,循环挤入洗井液,一般可使用清水,温度70~80°C,使死油、死蜡完全溶化,并被冲出,之后同步起出被割断的卡点以上管柱和电缆。对砂卡、小物件卡、套损卡阻机泵组的井况,同步起出割断的管柱和电缆后,做如下处理:1)冲砂、打捞残余电缆。2)打捞处理机泵组卡阻点以上部分下井工具、油管及残余电缆。3)打印落实、核定鱼顶状况,套损状况。 七、机泵组卡阻处理
砂卡型卡阻机泵组是油田电潜泵井多发故障,在处理这种故障井时应做到如下几点。 1) 冲砂:
应根据卡点深度,正确选择中和点深度倒扣,一次尽量多取出卡点以上管柱。
卡阻点以上管柱和电缆处理打捞净后,大排量正循环冲砂,必要时用长套铣筒套铣冲砂,使卡阻点以上沉砂冲洗干净。
2)打捞处理机泵组以上下井工具、油管。
3)打捞机泵组:在打捞机泵组以上工具、油管时,应注意在机泵组以上留1~2件下井工具或油管短节,为下部打捞震击留有抓捞部位。
4)大力活动、震击解卡:下入打捞、震击组合管柱捞取机泵组后,先大力向上提拉活动管柱,不能解卡时,可向上震击或向下震击解卡,组合管柱结构(自上而下)为:上击管柱为钻杆柱、液体加速器、配重钻挺、液压上击器、可退式打捞工具。下击管柱为钻杆柱、配重钻挺、开式下击器或润滑式下击器、可退式打捞工具。
一般情况下,大力活动管柱与震击解卡,对砂卡型卡阻机泵组都能达到明显作用。 八、小物件卡阻型处理
小物件卡阻机泵组、如小螺栓、小螺母、电缆卡子等等的卡阻,也属常见型卡阻,特别是电缆脱落堆积后更易造成电缆卡子堆积环空而卡阻机泵组,处理这种井况应做到;
1) 卡阻点深度清楚、准确,机泵组以上电缆、油管柱、下井工具打捞处理干 净。 2) 用薄壁高强度套铣管套铣环空卡阻的电缆卡子、小物件。 3)小物件或卡子不多时;可试用震击解卡。
4)套铣或震击效果不明显或无效时,最后使用磨铣钻方法,磨铣掉少部分机泵组,为解体或整体打捞创造条件。 九.套损型卡阻的处理
套管变形、破裂、错断等类型的卡阻机泵组,在油田属多见形,特别是大庆油田更为多见,处理这种类型的卡阻,应做到:
1)捞净卡阻点以上电缆、油管、下井工具。 2)下击机泵组,让出套损部位。
3)打印核实套损部位套损程度、深度等情况。
4)根据套损状况选择相应的修整措施及工具对套损部位进行修整扩径。 ①变形状况,选用梨形胀管器或长锥面胀管器等整形复位。
②破裂状况选用胀管器顿击,使破裂口径向外扩,恢复通径、或选用锥形铣鞋修磨破裂口,使此井段恢复直径尺寸。
5)错断状况,视错断通径大小与错断类型(活动或固定形)适当选用整形器复位或锥形铣鞋修磨复位。
对变形、错断的卡阻还可采用燃爆整形扩径,打通卡阻点以上通道,为下步捞取机泵组创造必要条件。在以上处理措施都不能见到明显效果时,可最后采取磨铣钻套的方法磨铣机泵组解除卡阻。 十、通井
1)机泵组处理完成后,用通井规或铅模通并至防砂工艺尾管以上1~2m或通至尾管顶部。
2)必要时捞出防砂工艺尾管通井至人工井底。 3)冲砂至人工井底或工艺尾管顶端。 十一、完井
按地质方案、设计要求下入完井管柱,安装采油井口,替喷完井。