小修作業(yè)卡鉆故障分析與處理技術(shù)探討

楊林桐

摘要：油井在投入使用以后經(jīng)常因?yàn)榄h(huán)境、地質(zhì)、設(shè)備等因素而出現(xiàn)各種故障對(duì)生產(chǎn)的正常進(jìn)行造成影響，需要通過小修作業(yè)及時(shí)對(duì)油井問題進(jìn)行處理，從而保證油田生產(chǎn)可以持續(xù)進(jìn)行。然而在井下修井作業(yè)過程中經(jīng)常出現(xiàn)有關(guān)被卡死的情況，引發(fā)因素較為多樣，所以，對(duì)具體原因進(jìn)行深入分析有利于工作人員選擇正確的解卡方式，促進(jìn)解卡成功率的提高。本文對(duì)小修作業(yè)中卡鉆故障的類型進(jìn)行分析，并對(duì)各種處理技術(shù)進(jìn)行探討，希望為有關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：小修作業(yè);卡鉆故障;處理技術(shù)

一、小修作業(yè)卡鉆故障類型分析

在套管內(nèi)理論當(dāng)中，油水井內(nèi)的油管柱是能夠通過工具使其上提下放或者旋轉(zhuǎn)，然而在某些條件下受到類型外力作用的影響使得其無法完成以上運(yùn)動(dòng)，這種情況被稱為卡鉆。小修作業(yè)中管柱較為多見的卡鉆類型和引發(fā)原因包括以下幾種。

（一）封隔器卡

在井下開展分層注水和分層開采的過程中，通常需要利用封隔器將水層或者油層進(jìn)行分離，這種情況下，封隔器座會(huì)存在于油管跟套管之間的環(huán)境空間內(nèi)，并且要將油管緊密的抱住。通常情況下，在開展小修作業(yè)的過程中，可以對(duì)封隔器進(jìn)行解封處理，使其跟油管有效的分離，但是假如在對(duì)封隔器解封過程中出現(xiàn)突發(fā)狀況，就會(huì)造成卡鉆故障的發(fā)生。由于在這一狀況下，各級(jí)封隔器都會(huì)與油管柱之間形成抱死狀態(tài)，兩者之間的摩擦阻力較大，要使油管柱進(jìn)行上提下放或者旋轉(zhuǎn)需要施加更大的荷載。

（二）蠟卡

通常原油當(dāng)中都含有一定比例的石蠟，在進(jìn)行油氣資源的開采過程中，石蠟會(huì)從地下儲(chǔ)層向著地面流動(dòng)，然而因?yàn)闇囟鹊某掷m(xù)降低，會(huì)使得石蠟出現(xiàn)結(jié)晶析出，在油井壁上發(fā)生附著，假如在小修作業(yè)過程中沒有及時(shí)的進(jìn)行清蠟處理，就會(huì)造成結(jié)蠟現(xiàn)象，從而產(chǎn)生蠟卡。

（三）砂卡

地層下存在著許多體積不同的砂粒，原油中也具有一定比例的顆粒狀砂石，他們都會(huì)隨著底層液體的流動(dòng)進(jìn)入井筒當(dāng)中，在一定的條件下出現(xiàn)沉降，假如不能采取及時(shí)有效的防砂和沖砂處理，就會(huì)將一些管柱或者井下工具埋住，形成砂卡故障。

（四）落物卡

這一類型的卡鉆故障主要是因?yàn)樵谛⌒拮鳂I(yè)過程中由于人工操作失誤或者某些原因造成作業(yè)工具、地面雜物、設(shè)備零部件等掉落到井內(nèi)，使得管柱被卡住無法進(jìn)行上提下放或者旋轉(zhuǎn)。

（五）套管卡

因?yàn)椴扇〉脑霎a(chǎn)措施缺乏科學(xué)性和合理性或者其他因素使得套管發(fā)生破損或者形狀的改變，并且錯(cuò)誤的將井下工具下放到超過破損的位置引起卡鉆故障的持續(xù)愛你。

二、卡鉆管柱處理

第一步，要對(duì)卡鉆類型進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。在進(jìn)行解卡處理以前，要依據(jù)工藝設(shè)計(jì)內(nèi)的信息、地質(zhì)條件資料等，對(duì)套管形狀變化的情況進(jìn)行查詢，了解管柱結(jié)構(gòu)、封隔器類型、地層出砂狀況、洗井資料、原油粘度、結(jié)蠟情況、增壓注水情況等，還要掌握最近是否進(jìn)行酸化、除垢、堵水等處理，并且查詢過往作業(yè)中是否存在卡鉆以及卡鉆的處理方式等資料，從而初步的對(duì)卡鉆類型進(jìn)行預(yù)測(cè)[2]。第二步，卡鉆類型確認(rèn)。如果計(jì)算卡點(diǎn)的位置在封隔器的上方，管柱不存在活動(dòng)空間，地層出砂概率較高，并且存在砂卡的記錄基本可以判斷卡鉆類型為砂卡;如果注水井所具有的吸水能力出現(xiàn)反常，最近洗井過程中出現(xiàn)不通暢的情況，或者發(fā)生增壓泵注水不吸水的問題，配水器與有封隔器之間的距離較遠(yuǎn)，通常是砂卡引起的;在卡點(diǎn)位置與井套位置較為接近，井下管柱在原來的套變位置下面具有直徑較大的工具或者管柱能夠向下移動(dòng)一定的距離，上提時(shí)在固定的位置會(huì)被卡住，那么可以判斷卡鉆類型為套變卡;卡點(diǎn)位置如果在防頂位置附近，防頂沒有被釋放，將管柱撈起以后沒有顯著的伸縮變化，打防頂時(shí)間太長(zhǎng)，而且地層中出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，可以判斷其為防頂卡;如果卡鉆發(fā)生在低壓注水井當(dāng)中，地層不出砂或者地層內(nèi)的水發(fā)生嚴(yán)重的礦物化，或者管柱存在結(jié)垢歷史，倒扣提出的有關(guān)發(fā)生十分嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)，那么可以判斷卡鉆類型為垢卡;當(dāng)計(jì)算得到的卡點(diǎn)位置跟井下封隔器所在位置十分接近的情況下，套管如果完好，地層也沒有出砂，油井中沒有出現(xiàn)過砂卡，那么卡鉆屬于封隔器卡的概率較高;如果關(guān)注能夠下放，但是在上提時(shí)會(huì)出現(xiàn)自鎖的情況，那么可以判斷為落物卡。

三、常見解卡處理技術(shù)

出現(xiàn)卡鉆故障以后，通常需要進(jìn)行解卡作業(yè)，依據(jù)卡鉆引發(fā)的原因不同，要采取差異化的解卡技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較多的處理技術(shù)包括震動(dòng)解卡、活動(dòng)解卡、套銑解卡、倒扣解卡等。通常來說，要依據(jù)卡鉆的具體類型、引發(fā)因素、卡點(diǎn)深度等進(jìn)行全面的分析從而選擇科學(xué)的解卡方式，如果一種解卡技術(shù)無法有效的解決問題，可以采取兩種或者兩種以上的處理技術(shù)。

（一）活動(dòng)管柱解卡法

活動(dòng)管柱解卡法主要是通過物理方法使管柱強(qiáng)行的上提、下放或者旋轉(zhuǎn)，從而使被卡部分發(fā)生松動(dòng)，經(jīng)過幾次的重復(fù)以后，被卡部分不在處于抱死狀態(tài)，從而起到解除卡鉆的效果。這種方法較多的應(yīng)用于落物或者管柱引起的卡鉆故障，應(yīng)用原理較為簡(jiǎn)單，操作十分便捷，具有較高的成功率，在油田作業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。

（二）震擊解卡法

通過震擊器在卡鉆位置附近給予一定頻率的震擊，使得被卡的管柱跟工具解卡。使用較多的震擊器包括加速器、下?lián)羝?、上擊器等，該處理技術(shù)較多的應(yīng)用于化學(xué)堵劑卡、落物卡、套管卡等故障中。

（三）憋壓反循環(huán)解卡

該處理技術(shù)主要是通過地面的高壓設(shè)備從上方向下給予套管一定的壓力，然后上下對(duì)管柱進(jìn)行活動(dòng)。這一方法對(duì)于砂堵以及雜物造成的卡鉆故障具有非常顯著的作用。通過憋壓循環(huán)洗井，能夠使雜物經(jīng)由洗凈液快速到達(dá)地面。憋壓過程中要保證操作的安全，管線連接位置的絲扣要固定緊密，操作人員要處于安全的位置，以免因?yàn)橛凸苤l(fā)生斷裂引起人員損傷。

四、小修作業(yè)卡鉆處理技術(shù)的應(yīng)用

（一）砂卡

該種類型的卡鉆較為常見，不管是新舊井，還是長(zhǎng)時(shí)間沒有作業(yè)的井都可能出現(xiàn)，首先要通過上提下放活動(dòng)管柱的方法使管柱上下活動(dòng)，使堆積在卡鉆位置的砂子更加的松散，為管柱提供活動(dòng)的空間，有時(shí)候可以同時(shí)利用懸吊解卡法或者憋壓恢復(fù)循環(huán)解卡法等，通過重復(fù)以上的解卡方法，使管柱活動(dòng)空間不斷變大，最終將被卡的管柱提出。在解卡過程中，操作人員要加強(qiáng)對(duì)指重表的觀察，依據(jù)指重變化對(duì)解卡計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，假如被卡管柱無法活動(dòng)，則可以通過倒扣解卡方法，將卡點(diǎn)位置上面的管柱倒扣提出，然后利用超過十米的套銑筒和反扣鉆具，通過反扣套銑再倒扣的方法，將井下的管柱慢慢的倒出，達(dá)到解卡的目的。

（二）封隔器卡

在將帶封管柱提出時(shí)，非常容易出現(xiàn)卡鉆故障，這一類型的卡鉆通常會(huì)出現(xiàn)原油中砂子的脫落，然后在封隔器周邊發(fā)生堆積，使得封隔器的膠皮無法正確的收縮，引起解封結(jié)構(gòu)功能喪失，進(jìn)而發(fā)生卡鉆故障，這種情況下，可以先利用上提下放的方法進(jìn)行解卡，然后通過上體下頓進(jìn)行活動(dòng)解卡，如果沒有效果，可以通過懸重交替變化的方法進(jìn)行解卡，如果條件允許，還可以利用套管憋壓恢復(fù)循環(huán)的技術(shù)，構(gòu)建起循環(huán)使封隔器解開。

（三）防頂卡

撈防頂?shù)倪^程中經(jīng)常出現(xiàn)卡鉆，在解卡時(shí)不可一次的上提太大的負(fù)荷，以免出現(xiàn)卡死的情況。首先，要依據(jù)井下狀況選擇針對(duì)性的打撈工具，從而使防頂能夠順利的捕獲，如果被卡主，可以在特定的范圍內(nèi)上下活動(dòng)解卡，而且要根據(jù)具體的情況采取針對(duì)性的措施，也可以將管柱提起并且懸重在卡點(diǎn)位置的情況下通過輕微的旋轉(zhuǎn)使防頂被解開。同時(shí)，可以利用套管洗井、憋壓、打壓等技術(shù)方法，構(gòu)建起循環(huán)，并且配合活動(dòng)解卡方法達(dá)到解卡的目的。

五、總結(jié)語

在小修作業(yè)過程中引起卡鉆的因素類型較多，針對(duì)不同的卡鉆因素要采取與實(shí)際情況相匹配的解卡處理技術(shù)，科學(xué)的進(jìn)行解卡流程的設(shè)計(jì)，促進(jìn)解卡成功率的提升，使油井快速恢復(fù)開采，使油井的使用年限得到延長(zhǎng)，從而為石油企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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