楊杰
中海油田服務股份有限公司油田技術事業(yè)部 上海 200335
由于種種原因,會發(fā)生測井電纜斷落的情況,處理起來十分困難,主要有以下難點:落井電纜頂部深度無法準確判斷,如果工具下不到位就會出現(xiàn)撈空,如果下鉆過多,則會造成電纜堆積,甚至將電纜壓死,無法打撈。電纜打撈工具種類較多,多數(shù)是技術人員根據(jù)經(jīng)驗現(xiàn)場設計打撈工具,同時根據(jù)打撈情況隨時變更工具設計,嚴重影響打撈效果。打撈電纜時,為了讓電纜纏繞在工具上,需要轉動鉆具,而轉動的圈數(shù)、速度也是憑現(xiàn)場技術人員的經(jīng)驗,沒有標準參考,如果轉動太多,可能纏繞成電纜疙瘩,絞斷電纜,打撈失敗,嚴重時會造成起鉆困難或卡鉆事故。一次性撈出所有電纜的可能性極低,通常需要多趟打撈。裸眼段井況復雜,井壁垮塌,鉆具遇阻、遇卡,影響打撈。
圖1 標準外撈矛設計
特點:頂部設計一個推繩盤,可根據(jù)井眼大小來選擇不同尺寸(比套管內徑小1寸為宜),下鉆過程中將雜散電纜往下推,便于撈住電纜。同時推繩盤上有一層鉛印模,可輔助判斷井下情況。
特點:一般為現(xiàn)場加工,根據(jù)井眼大小,選擇一根短套管(例如:8.5”井眼,使用7”套管),通過切割,加工內倒刺。使用條件:井中電纜較少,或者電纜斷為許多短節(jié)時,外撈矛無法鉤住電纜時,內撈矛效果較好。
圖2 壁鉤設計
特別:一般為現(xiàn)場加工的打撈工具,旋轉鉆具時,壁容易彎曲,只能直上直下,不能轉動,通常用于斜井打撈電纜。
使用條件:落井儀器頂部剩余少量電纜,采用外撈矛和內撈矛無法撈住電纜時,下套銑工具,將電纜磨碎后循環(huán)至井口,便于下一步打撈儀器。
只有掌握電纜在井中的狀態(tài),才能判斷出準確的電纜頭位置,為制定合理的打撈方案提供可靠的依據(jù)。通常有如下幾種情況:
1)全部彎曲。電纜呈螺旋或正弦組合狀,基本呈正弦曲線狀;該情況一般發(fā)生在測井儀器被卡,電纜被拉斷時。
2)沿井壁直線狀。電纜粘附在井壁上,從粘附斷上部拉斷;或者套鞋處有破裂,電纜卡在該位置,并且拉斷。
3)部分彎曲,部分直線,有部分電纜發(fā)生粘附,這種可能較少。
確定魚頂?shù)纳疃龋梢詾榇驌铺峁┥疃瓤刂?,提高打撈成功率。通常有如下兩種方法來確定魚頂深度:
1)計算法
落井電纜在井下呈直線狀部分的長度,就是電纜本身的長度。因此,確定電纜頂部深度,主要是計算曲線狀電纜在井下的位置。為此,以下給出的電纜頭深度計算公式,主要適用直徑215~245mm井眼。
L=KS+L1
L為魚頂深度;L1為電纜斷裂深度;K為下落系數(shù)(一般取0.10~0.15);S為落井電纜總長度。(單位:米)
實例一:某井電纜從井口斷裂,電纜長度4189米,計算得出魚頂位置418~623米,實際下鉆探到魚頂深度為504米。
實例二:某井穿心打撈過程中,電纜從井口脫落,電纜長度7330米,計算得出魚頂位置733~1099米,實際下鉆探到魚頂深度為797米。
2)測量法
由于電纜的材質是鋼性的,可采用測量磁性定位的方法來探魚頂,根據(jù)磁性的變化,可以比較精確的得出魚頂深度。(適用于裸眼段,無磁性干擾)
1)根據(jù)井眼尺寸和魚頂深度來選擇推繩盤的尺寸。
2)根據(jù)井眼軌跡和落井電纜長度,選擇內撈矛或者外撈矛。
1)外撈矛
電纜長度大于25米,成功的幾率較大,此數(shù)據(jù)為經(jīng)驗值,案例:某油田采用外撈矛成功打撈85ft的橡皮電纜。
打撈工具盡可能設計弱點,方便后續(xù)復雜情況處理。
接近魚頂時 ,上提稱重,不能循環(huán),防止壓實電纜。
遇阻2~3t,正傳三圈,同時觀察扭矩變化。上提觀察懸重變化,來回嘗試。
嚴禁多轉、遇阻噸位過大。
做好多次打撈的準備。
2)內撈矛
電纜長度小于25米。
接近魚頂時 ,上提稱重,不能循環(huán),防止壓實電纜。
遇阻2~3t,轉動鉆具同時觀察扭矩,有所上升趨勢停止轉動,上提觀察懸重變化,來回嘗試。
嚴禁多轉、遇阻噸位過大。
內撈矛一般只下一趟,如果失敗,應考慮下入套銑工具。
3)壁鉤
電纜長度大于25米,多用于斜井,井斜大于45度。
打撈工具盡可能設計弱點,方便后續(xù)復雜情況處理。
接近魚頂時 ,上提稱重,不能循環(huán),防止壓實電纜。
遇阻2~3t,不能多周次旋轉,以防工具彎曲和刮傷井壁,造成井眼坍塌。
上提觀察懸重變化,來回嘗試。
嚴禁遇阻噸位過大。
做好多次打撈的準備。
1)案例一
套管程序:9.625in*4002.0米
井筒流體類型:海水
井斜:最大井斜85.5°,井斜段145米 - 4002米,穩(wěn)斜斜度75°
落井電纜長度:1068米 項目:測固井質量
打撈方式:標準外撈矛
2)案例二
作業(yè)小隊:國外公司 井深:5883米
儀器遇卡深度:4917米 井眼:8.5”
落井電纜長度:16米 項目:放射性
打撈方式:先采用外撈矛抓電纜,由于電纜長度太短,未成功;后續(xù)采用內撈矛抓住儀器臺階,成功撈出儀器。
3)案列三
井深:7362米 井眼:6.6”(7 1 6 7 ~7362m)
項目:放射性 遇卡深度:7346米
落井電纜長度:7330米
打撈方式:外撈矛→內撈矛→套銑→卡瓦打撈筒(來回組合,共計34趟打撈)
1)案例一
鉆頭:8.5 IN 井深:5254.0 M
遇卡深度:4225.0 M
電纜長度:從井口斷裂
項目:聲波電阻率
打撈方式:井隊加工打撈矛
第一趟:探得魚頂,正轉8圈起鉆至井口,發(fā)現(xiàn)撈矛上的倒刺鉤均壓倒在鉆桿本體上,打撈電纜失敗。(如圖5所示)
圖5 非標準打撈矛倒刺
第二趟:重新加工5”鉆桿撈矛,遇阻3t,正轉8圈起鉆,打撈出電纜80米。
第三趟:下鉆至458m,遇阻3t,正轉8圈,起鉆,撈出電纜20米。
第四趟至第十三趟打撈,采用各種自制打撈工具,期間引鞋壓彎落井,井下情況越來越復雜,最后一趟采用內撈矛,最大下壓25噸,魚頂位置無變化,打撈電纜失敗,放棄打撈。
失敗原因分析:
工具結構不合理。
遇阻下壓過大,造成電纜壓實,沒有打撈間隙。
2)案列二
井眼尺寸:6英寸
井深:4500 米
井型:直井
套管尺寸:7”×4005 米
本次任務:雙側向電阻率,中子,密度,自然伽瑪能譜
電纜長度:25米膠皮電纜
打撈方式:井隊加工外撈矛→內撈矛→套銑→卡瓦打撈筒
第一趟打撈:外撈矛,撈獲少量電纜膠皮,電纜及儀器均未撈獲。(如圖6所示)
圖6 現(xiàn)場加工的外撈矛
第二趟打撈:內撈矛,打撈筒里有殘余電纜。
第三趟打撈:下套銑工具清除殘余電纜。
第四趟打撈:卡瓦打撈筒,抓儀器本體。成功抓住落魚,最大過提100klbs,未能解卡,判斷儀器被埋,遂放棄打撈。
失敗原因分析:
工具結構不合適,導致第一趟打撈失敗。
井下靜止時間過長,井眼坍塌,導致儀器卡死,無法提活。
下入套銑筒太短,套銑長度有限。導致被埋儀器沒有獲得足夠的自由。
3)案列三
作業(yè)隊伍:國外公司
井深:3920米
井眼尺寸:8.5”
套鞋:9.625”×1383.32
項目:測壓取樣
遇卡深度:3657.2米
落井電纜長度:638.1米
打撈方式:外撈矛
第一趟打撈:在2960米遇阻,井況復雜,未順利下到位,該工具出井,其中有四個齒在井下活動鉆桿時落失,而且打撈工具本體由于鉆桿遇阻而彎曲。(如圖7所示)
圖7 出井外撈矛
總共11趟打撈,其中9趟工具遇阻,未到達電纜頂部,只有最后兩趟打撈出少量電纜。期間鉆頭通井4次,井況復雜,遇阻遇卡嚴重,來回劃眼,導致井壁垮塌,埋井。
失敗原因分析:
井眼復雜,導致此次打撈失敗的主要原因。
處理時間過長,地質構造與鉆井液性能的原因影響通井管柱未能順利完成通井。
4影響打撈的關鍵因素
1)打撈工具的選擇要正確,選擇或加工適合與本次打撈最合理的工具。
2)打撈工藝要正確,制定合理的打撈方法。
3)處理時間越短越好,不要過多的浪費時間,盡快做出最合理的選擇。
4)打撈本身就是處理事故,在沒有處理完,不能輕言放棄。
5)現(xiàn)場人員的經(jīng)驗對打撈成功與失敗也起著關鍵性的作用。
6)地質條件和鉆井液性能也是影響成敗的重要指標。