油井分層電控開關(guān)器落井打撈工具的研制與應(yīng)用

張森 尹軍 劉志強(qiáng)(大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司第七大隊(duì)，黑龍江 大慶163517)

0 引言

隨著油田開發(fā)的不斷進(jìn)行，儲層層間矛盾日益凸出，對采油井分層壓力精細(xì)測試越來越高。基于電控開關(guān)器測試的油井分層靜壓工藝，近年來逐步在大慶油田推廣開來，并衍生出了油井分層取樣技術(shù)[1-5]。然而這兩種測試項(xiàng)目施工過程中極易因套管變形或者出砂造成井下落物。該類測試管柱的抗拉薄弱環(huán)節(jié)為電控開關(guān)器外套上變徑接頭處，因上變徑接頭處可操作空間小、作業(yè)機(jī)上提負(fù)荷大，井口溢流不可控，打撈難度極大，甚至造成測試井報(bào)廢。因此急需一套有效的油井分層電控開關(guān)器落井打撈工具。本文依據(jù)油井分層電控開關(guān)器工作原理和結(jié)構(gòu)尺寸，基于測試管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了配套打撈工具，并進(jìn)行了打撈試驗(yàn)。

1 油井分層電控開關(guān)器簡介

油井分層電控開關(guān)器主要包括外套、開關(guān)器、電路板、電池、驅(qū)動(dòng)器幾部分，外徑107mm，長度1600mm，工作壓力35MPa（圖1）。油井分層電控開關(guān)器是根據(jù)被檢測井的具體要求，通過地面設(shè)定開關(guān)器的不同開關(guān)時(shí)間，進(jìn)行開關(guān)工作。然后將多個(gè)該裝置及封隔器連同生產(chǎn)管柱等一同下入井筒，再下泵投產(chǎn)，投產(chǎn)后各層電控開關(guān)器按照設(shè)定的工作時(shí)序完成開關(guān)動(dòng)作，層間的壓力計(jì)可以獲取到不同的分層流靜壓資料。

2 油井分層電控開關(guān)器打撈工具設(shè)計(jì)

油井分層測壓管柱抗拉薄弱環(huán)節(jié)為電控開關(guān)器外筒上變徑接頭處，電控開關(guān)器連接封隔器掉井時(shí)打撈操作空間小、作業(yè)機(jī)上提負(fù)荷大，井筒溢流不可控制，打撈難度極大。本革新設(shè)計(jì)了狹小空間內(nèi)的電控開關(guān)器打撈工具，設(shè)計(jì)了打撈電控開關(guān)器外筒的3 英寸雙滑塊打撈矛，使用了油管接箍扶正器扶正。

2.1 打撈工藝設(shè)計(jì)

制定了先打撈電控開關(guān)器再打撈外工作筒的兩步走打撈方案。設(shè)計(jì)了具有一定行程的打撈筒，通過慣性作用導(dǎo)入開關(guān)器。改進(jìn)了雙滑塊打撈矛，調(diào)整滑塊行程及最大脹封直徑，使用油管接箍扶正器扶正進(jìn)行扶正和定位，使其準(zhǔn)確將打撈筒導(dǎo)入開關(guān)器與外筒的環(huán)形空間。

2.2 電控開關(guān)器打撈筒

電控開關(guān)器打撈筒主要由上接頭、主題和打撈筒組成（圖2），外徑89mm、內(nèi)徑74mm?；状驌仆矁?nèi)設(shè)計(jì)錐面，依靠靜摩擦力打撈開關(guān)器。通過上接頭臺階控制滑套行程，打撈筒內(nèi)頂設(shè)計(jì)凹槽，在打撈筒旋轉(zhuǎn)遇到開關(guān)器上帽瞬時(shí)進(jìn)入凹槽，在上覆油管自重作用通過上接頭臺階擊打打撈筒，使打撈筒迅速貫入開關(guān)器，實(shí)現(xiàn)打撈目的。

圖2 油井分層電控開關(guān)器打撈筒

2.3 配套打撈工具

2.3.1 油管接箍扶正器

由于測試井套管內(nèi)徑為124mm，而采用的油管接箍外徑僅僅為73mm，正常采用設(shè)計(jì)的打撈筒無法保證電控開關(guān)器打撈筒能夠?qū)氲铰湮雉~頂。因此設(shè)計(jì)了油管接箍扶正器，打撈過程中它能保證打撈工具居中，提高了打撈成功率。

2.3.2 雙滑塊打撈矛

油井分層電控開關(guān)器的內(nèi)徑為90mm，傳統(tǒng)規(guī)格的雙滑塊打撈矛并不適合油井分層電控開關(guān)器外筒，我們改進(jìn)了雙滑塊打撈矛的卡瓦，使其適合打撈內(nèi)徑為90mm的電控開關(guān)器外筒。改進(jìn)后的滑塊撈矛外徑76mm、可撈落物內(nèi)徑80mm～95mm。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

2016年應(yīng)用上述系列打撈工具成功撈出X井內(nèi)存留的4套電控開關(guān)器、3套機(jī)械堵水封隔器、12支壓力計(jì)，累計(jì)節(jié)省創(chuàng)造費(fèi)用約88.4萬元，實(shí)現(xiàn)了48小時(shí)內(nèi)完成打撈，降低了環(huán)保危害。

費(fèi)用依據(jù)：大修費(fèi)用30 萬元，電控開關(guān)器4 支每只4.5 萬元，壓力計(jì)12 支，每只2.2 萬元，該井4 個(gè)層位，單層測試費(fèi)用3.5 萬元，總費(fèi)用=30+4×4.5+12×2.2+4×3.5=88.4 萬元。應(yīng)用該系列打撈工具，必要時(shí)調(diào)整打撈工具尺寸可以打撈各類利用井下智能開關(guān)施工的油井分層測壓、水平井井下取樣等項(xiàng)目造成的井下落物，能夠挽救巨額損失，減少安全環(huán)保危害。

4 結(jié)語

（1）油井分層電控開器落井井下存留空間小，應(yīng)該采用間接打撈方案。一般應(yīng)先打撈電控開關(guān)器，再打撈外工作筒。

（2）電控開關(guān)器是油井分層電控開器打撈的核心部件，它是具有一定行程的打撈筒，通過慣性作用導(dǎo)入開關(guān)器，側(cè)壁開窗保證了一定的預(yù)緊力。油管接箍扶正器是打撈的另一重要工具，扶正和定位對保證一次打撈成功至關(guān)重要。