1、1摘 要打捞工艺是以丰富的现场实践经验为基础而逐渐发展形成的一门应用学科，没有固定的模式可遵循。要从井下事故千差万别的特殊性中，结合现有工具的性能、特点，归纳出一整套具有普遍指导意义的工艺措施是一项十分艰辛浩大的工作。因为这不但要求作者对钻井和修井工艺技术有深刻的了解，而且要求其谙熟各种打捞工具的设计原理和操作方法。同时，一种新技术或工具的出现，往往能使整个工艺发生深刻的变化。关键词：打捞，井下事故，钻井，修井2目录第一章 前言4第二章 井下落物简介与修井工具51.井下落物简介.52.打捞工具类型.6第三章 基本打捞71. 小物件打捞.72. 绳类落物打捞.83. 管类落物打捞104. 杆类落
2、物打捞10第四章 复杂打捞.121. 解卡打捞122. 现场应用实例13第五章 总结.16第六章 参考文献.17第七章 致谢.183第 1 章 前言随着我国陆地浅层石油长时间的勘探开采，浅层石油勘探钻井以及相应的浅井大修井技术都已经比较成熟。但由于浅层石油的慢慢枯竭，目前深井钻探工作已经开始逐渐占据主导并取得了很大进展。我国未探明石油储量约 85108 吨，其中 73%埋藏在深层。所以，在未来深井钻探采油将是一个主要工作方向，相应的修井打捞作业也将成为一个重要的研究方向。4第 2 章 井下落物简介与修井工具井下落物是钻井、修井作业中常遇到的复杂情况和事故，正确认识他们对于作业施工有很大益处。2
3、.1 井下落物简介2.1.1 井下落物类型按落物名称性质划分，井下落物类型主要有：管类落物、杆类落物、绳类落物和小件落物。2.1.2 管类落物的打捞打捞前应首先掌握油水井基础数据，即了解清楚钻井和采油资料，搞清井的结构，套管情况，有无早期落物等。其次搞清楚造成落物的原因，落物落井后有无变形及砂面掩埋等情况。计算打捞时可能达到的最大负荷，加固井架和绷绳坑。还要考虑到捞住落物后，若井下遇卡应有预防和解卡措施等。常用打捞工具有母锥、公锥、捞矛、卡瓦捞筒等。打捞步骤为：(1)下铅模进行井下探视，了解落物的位置和形状等。(2)依据落物情况及落物与套管环形空间大小，选择合适的打捞工具或自行设计制作打捞工具
4、。(3)编写施工设计和安全措施，按呈报手续经有关部门批准后，按施工设计进行打捞处理，下井工具要画示意图。(4)打捞时操作要平稳。(5)对打捞上来的落物进行分析，写出总结。2.1.3 杆类落物打捞这类落物大部分是抽油杆类，也有加重杆和仪表等。落物有落到套管里的，也有落到油管里的。(1)油管内的打捞在油管内打捞断脱的抽油杆比较简单，如抽油杆脱扣时可下抽油杆对扣打捞或下卡瓦捞筒进行打捞，如果打捞不上来，还可以进行起油管作业处理。(2)套管内打捞5套管内打捞较复杂，因为套管内径大，杆类细长，钢度小，易弯曲，易拔断，落井形状复杂等。打捞时，可用带拨钩引鞋卡瓦打捞筒或活页打捞器打捞。当落物在套管内弯曲，可
5、用捞钩打捞。当落物在井下被压实而无法捞获时，用套铣筒或磨鞋磨铣，并用磁铁打捞器打捞碎屑。2.1.4 小件落物打捞小件落物种类很多，如钢球类、钳牙、牙轮、螺丝等。此类落物虽小但打捞困难极大。目前打捞小件落物的工具主要有磁铁打捞器、一把抓、反循环打捞篮等。2.2 打 捞 工 具 类 型1.管 类 落 物 打 捞 工 具 ： 公 （ 母 ） 锥 、 滑 块 打 捞 矛 、 各 种 管 类 打 捞 筒 等 .2.杆 类 落 物 打 捞 工 具 ： 抽 油 杆 打 捞 筒 、 三 球 打 捞 器 等 。3.绳 类 落 物 打 捞 工 具 ： 内 （ 外 ） 钩 、 老 虎 嘴 等 。4.小 件 落 物
6、打 捞 工 具 ： 一 把 抓 、 反 循 环 打 捞 篮 、 磁 力 打 捞 器 等 。5.辅 助 打 捞 工 具 ： 铅 模 、 各 种 磨 铣 工 具 、 各 种 震 击 器 、 安 全 接 头 和 各 种 井下 切 割 工 具 等 。 要 点 ： （ 1） 下 井 的 工 具 、 钻 具 必 须 认 真 、 严 格 地 检 查 ， 并 测 绘 草 图 留查 。 对 不 合 格 、 有 怀 疑 的 工 具 、 钻 具 严 禁 下 井 （ 2） 严 格 按 照 操 作 规 程 施 工 。（ 3） 注 意 施 工 过 程 中 的 情 况 变 化 ， 及 时 总 结 、 分 析 ， 及 时 调
7、 整 施 工 方 案 ，以 免 造 成 事 故 （ 4） 起 下 管 柱 时 应 安 装 自 封 封 井 器 ， 井 内 无 钻 具 时 ， 应 将 井口 加 盖 或 密 封 （ 5） 在 井 口 操 作 时 ， 使 用 的 工 具 、 用 具 应 清 理 记 录 。 施 工 结束 后 逐 一 检 查 ， 发 现 丢 失 的 工 具 、 用 具 应 特 别 登 记 、 上 报 （ 6） 不 允 许 随 便往 油 管 或 钻 杆 内 存 放 任 何 东 西 ， 下 管 柱 时 要 逐 根 通 径 ， 以 防 管 内 存 物 掉 入 井中 。 鱼顶落实后，简单描述如何实施管类落物打捞操作，要点：（
8、1）丈量打捞油管长度，核实鱼顶井深、打捞方入（2）选择打捞工具，下打捞管柱探鱼顶（3）结合所用打捞工具进行打捞（4）试提，如拉力计读数明显增大，说明已经持获，则平稳上提管柱，捞出落物。如拉力计读数无明显 变 化 ， 则 上 提 管 柱至 鱼 顶 以 上 ， 再 次 打 捞 （ 5） 如 捞 获 后 遇 卡 ， 则 进 行 解 卡 或 倒 扣 ， 起 出 打 捞管 柱 ， 研 究 下 一 步 方 案 。 6第 3 章 基本打捞基本打捞就是井下作业修井作业中打捞一些小物件、落绳、管类管类落物的施工作业。3.1 小件落物打捞3.1.1 打捞小件落物常用工具打捞井下落物的作业过程中所采用的工具统称为打
9、捞工具，打捞小件落物的工具种类繁多，有一把抓、反循环打捞篮、磁力打捞器等。3.1.2 打捞小件落物的步骤3.1.2.1 反循环打捞篮是专门用于打捞小件落物如，钢球、钳牙、螺母、胶皮碎片等井下落物。操作方法检查打捞篮各部件是否完好，各部分螺纹必须紧扣。将工具连接在钻具组合最下端，入井。当距离井底 3-5 米时，反洗井，当循环正常后，再慢慢下放钻具，边冲，边下放。循环 10 分钟后，停泵，起钻。3.1.2.2 一把抓一把抓，多为自制打捞工具，与反循环打捞篮类似，也是打捞小件落物，但与反循环打捞篮不同的是，一把抓一般是一次性的，再次使用需要另行制作，不可重复使用，可以打捞的小件落物可以比较大，如牙轮
10、钻头巴掌等，使用一把7抓，因需要加压，所以要求井底不能太软，否则无法将爪压弯，从而无法捞中落物。具体结构见图。操作注意事项制作时，根据落鱼情况合理设计每个爪的宽度，厚度及长度，使用时，注意每个爪的挠性，不可多压，下压过多会把爪压断，不但捞不到落物，反而增加落物，也不可下压过少，过少，某些爪甚至全部爪变形不够，同样无法抓住落鱼。由于此类工具多需要自制，要根据实际情况，合理制作和操作。另外打捞小件落物的工具还有随钻打捞杯，强磁打捞器等，随钻打捞杯所能打捞的落物更小一些，一般不用于专门打捞，强磁打捞器也只能打捞可磁化金属落物，由于两者使用范围较小，原理也较简单，不再赘述。3.2 绳缆类落物打捞随着油
11、田开发速度的加快，油（水）井的井况愈来愈复杂，如井筒结垢、套管腐蚀穿孔、井下落物等给井下作业工作带来诸多不利。由于绳类落物具有细长、柔软、易滑脱、容易收缩变形的特点，因此在打捞中不易捞获，看似简单，实际打捞还有相当的难度，还有一定的技巧。下面就绳类落物打捞工艺技术进行探讨、研究。绳类落物种类及打捞工艺技术简介。83.2.1 绳类落物种类目前，油田常见的绳类落物有钢丝绳、电缆等细长而体软的落物。3.2.2 绳类落物打捞工艺技术（1）、油管内打捞抽汲钢丝绳抽汲钢丝绳落入油管内打捞的方法比较简单，就是起油管，当发现钢丝绳断头后先将钢丝绳卡紧卡稳结好上提扣子活动上提解卡。如解除则先起出抽汲钢丝绳及抽子
12、并记录遇卡位置，分析遇卡原因。如果活动上提不能解卡时，可采用起出一根油管，抽出一段抽汲钢丝绳，在抽出抽汲钢丝绳前必须将钢丝绳卡牢在一个牢固的地方，以防抽汲钢丝绳下滑，打伤操作人员。工艺技术分析 油管内打捞抽汲钢丝绳，在不能活动解卡、拔出钢丝绳的情况下，采用起一根油管截掉一段钢丝绳的方法是实在没有办法的前提下万不得已而用之，如果条件允许，尽可能不用这种方法，因为这种方法会导致全井抽汲绳报废，不能再用，经济损失至少在万元以上，是不划算的。（2）、套管内打捞抽汲钢丝绳抽汲钢丝绳落入油井套管内打捞是一项很关键的工艺。主管部门、操作人员必须慎重对待且不可盲目操作，以免使打捞工作复杂化，在套管内打捞抽汲钢
13、丝绳的具体方法有：从地面判断钢丝绳落井位置。用起出的油管长度计算钢丝绳在井内油管上部的深度，然后选择打捞工具，一般打捞钻具有：【1】单壁外钩打捞。其管柱组合由下至上，单壁外钩 + 调整短节（电缆粘卡;外穿解卡;技术应用 江 1 井钻至井深 4125m 时进行完井全套电测一次成功,通井之后进行 VSP 地震测井。当下测至井深 3500m 时,VSP 地震测井遇卡。入井仪器为 4 级软连接的法国产 DDS240 型检波器,入井光缆为原装进口光缆 ,价值昂贵。经现场综合分析,判断此次测井遇卡属 VSP 光缆粘卡。用钻具送入外穿解卡打捞工具,下至井深3300m 解卡,顺利起出钻具、入井光缆和仪器。仅用
14、 32 小时解除事故,光缆、仪器完好无损。首次应用外穿法处理光(电)缆遇卡事故并取得成功,为此类事故的处理积累了宝贵的经验。 1、事故原因分析 1.1 事故经过 江 1 井在 215.9mm 裸眼中进行 VSP 地震测井。从井深 500m 开始下测,每 500m 检测地面震波一次。测地面震波 6 次后,检波器下至井深 3500m,地面放炮,仪器在井下停留时间 5min 左右,该深度点震波信号检测完,活动仪器时遇卡。133500m 光缆浮重约 5000lb,光缆承受的最大拉力 18000lb。多次上提拉力由5000lb 至 17000lb,下放悬重由 5000lb 至 2000lb,均无效。 1
15、.2 原因分析 遇卡后,通过地面仪器能正常检测出井下检波器的推靠臂可以自由伸缩;上下活动光缆时,未监测到井下仪器的任何活动信号。由此表明,是检波器以上的光缆遇卡。井下光(电)缆遇卡的原因有多种 :粘附、键槽、沉砂、套损、光(电)缆打结等,其表现形式也不相同。江 1 井井深 3500m 以上最大井斜 6,井眼轨迹平滑,下测过程不可能出现“键槽”;244.5mm 技术套管下深 1210m,已封住易垮塌的地层,同时,钻井液体系具有良好的携带、悬浮性能,短时间内出现大量的沉砂卡住 215.9mm 井眼内的 15mm 的光缆也不可能发生 ;起下钻及完井电测过程中在套鞋处未发生挂卡现象,套管破损卡光缆也不
16、应存在;仪器下测过程中并未出现遇阻现象,光缆打结遇卡也不可能。综合以上分析,江 1 井 VSP 地震测井光缆遇卡的原因应为粘附卡。光缆所在井段发育有厚层砂岩,成膜钻井液在砂层段易形成泥饼从而粘附光缆。 2、解卡打捞方案的选择 处理测井电缆遇卡方法有钻杆穿心解卡打捞法、旁开式仪器打捞筒法、电缆套筒解卡法、外穿式解卡打捞法。各种方法有利有弊。 江 1 井 VSP 测井使用的是进口光缆,价值达百万元,切断之后难以恢复。况且,VSP 测井光缆与仪器的连接处没有弱点 ,即使采用钻杆穿心解卡法解卡打捞之后,也不知从何处拔断光缆,可能导致整盘光缆的报废或事故的复杂化。 3、外穿解卡工具的制作 选一直径 15
17、0mm、长 500mm 的接头,在其中部焊接一只“U”形环;环体直径 15-20mm,呈圆状,防刮磨光缆 ;“U”形环高 20mm,既使光缆能从中顺利通过,又不造成凸起偏心,起下钻时受力太大 ;接头下部呈圆弧形,以免切割光缆。在该接头的上部选用一直径 200mm 的保护接头,起扶正居中作用,保护“U”形环不接触井壁。保护接头上下端面均呈圆弧形外倒角。在“U”形环与接头对焊之前,须将光缆先嵌入其间。由于光缆不能承受电焊产生的高温,焊接时须用隔热材料将光缆与焊体隔离,可选用阻燃管或石棉板包住光缆;同时,焊接时经常活动接头,避14免局部受热损坏光缆。4、外穿解卡的操作方法 (1)用卡紧板将光缆卡紧并
18、坐于转盘上; (2)下放游车,放松光缆,卸下吊环上的天滑轮并固定在天车大梁上,要使光缆与上下运行的游车不发生磨擦,地滑轮固定在钻台前方; (3)提起钻杆立柱,接上保护接头和外穿接头; (4)在外穿接头上焊接“U”形环;焊接完,待自然冷却后下钻; (5)卸下卡紧板,在转盘处的光缆上装上防挤护套,拉紧光缆下钻; (6)下钻过程中,司钻观察钻具指重表,绞车司机观察光缆张力计,两者之一出现异常,应立即停止下钻 ,分析原因; (7)下钻过程中,要锁住转盘和大钩,防止钻具转动; (8)吊卡将要坐到转盘上时,向井架前方拉住光缆,防止吊卡挤断光缆;同时,不影响井口上扣操作; (9)重复上述操作,直至下过卡点光
19、缆解卡; (10)解卡后,边起光缆边起钻;起钻要低速匀速; (11)仪器和光缆起出井口后,用钢锯锯掉“U”形环,回收仪器,打捞结束。按上述方法操作,江 1 井外穿解卡打捞十分顺利,下钻至井深 3300m 解卡。5、几点认识 (1)首次运用外穿解卡打捞法解决 VSP 测井光缆遇卡事故就获得成功,是基于我们对井况的充分了解和遇卡原因的准确分析。 (2)外穿解卡打捞法可以快速、安全地解除电(光)缆遇卡事故,降低事故损失率。 (3)外穿解卡打捞法也可以解除因键槽、沉砂、套损造成的电(光)缆遇卡,但对电(光)缆打结遇卡无能为力。15第 5 章 总结本文从常规打捞工艺方法入手，探讨了各种打捞工艺方法，旨在
20、研究各种打捞较为合理的工艺技术、科学方法和技巧，为以后同类作业提供一个好的思路和参考方法，提醒作业施工人员严防井下落物的发生，做好预防工作，深刻认识各种工具及使用方法，同时严格按照施工技术要求，认真做好每项工作。从现场实际出发，根据常规打捞技术原理研究制作部分油气井打捞工具，采取相应打捞技术，从而实现一些特殊落物的打捞处理，进一步适应不断深入的油田开发的需求。深刻认识打捞作业后，我们能够更好的开发利用油气井、更能快速准确地判断出维修一口油气井所需的方法与它存在的价值。从而延长油气井的寿命，采出更多的石油，为国家提供更多的能源。16参考文献1.刘景三，徐孟策.钻采工艺， 2004.052.井下工程师技术手册吴奇主编石油工业出版社2002.93.石油机械4.油气井打捞工艺技术能手，古洪文主编，石油工业出版社5.胡博仲。油水井大修工艺技术。北京：石油工业出版社，199817致 谢本论文是在刘礼亚老师的悉心指导下完成的。刘礼亚老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。与此同时，我愈加深刻地理解您对我过去的关怀、教导的珍贵，我会珍惜这一切的，我会铭记着您的教导，并努力实现我的梦想。再次感谢您的付出，那对我的人生以及未来有着非同一般的重要意义。祝老师身体健康，事业如意，桃李满天下，春晖遍四方 。
