穿心打捞和环空负压解卡工艺在连续油管遇卡事故中的应用

吴永兴

中国石油集团长城钻探工程有限公司井下作业分公司 辽宁 盘锦 124107

连续油管技术具有带压作业、起下速度快、安全可靠、作业效率高等一系列优点，广泛应用于油气田修井、钻井、完井、测井等作业，已成为油气田开发过程中不可或缺的关键技术之一。但在作业过程中，经常发生连续油管遇卡的情况，一旦处理不当就可能造成更大的经济损失。

1 连续油管遇卡原因及处理措施

连续油管在井内遇卡的原因有很多，常见的如：（1）砂埋砂卡：一般由于地层出砂，引起生产管柱砂堵或压裂管柱沉砂，需要进行连续油管冲砂。往往由于砂柱较高，砂堵严重或水平段较长，冲砂过程中突然停泵等原因都有可能造成连续油管砂埋砂卡。（2）井下落物卡：（3）钻磨作业过程中遇卡：钻屑未能及时返出，沉积后形成钻屑床，减小环空空间，造成连续油管卡等；（4）套管或油管破损卡：由于各种原因导致的井内油管或套管破损、断裂等，导致连续油管进入管内作业时被卡；（5）稠油或高凝油粘卡[1]；（6）其它原因造成的卡阻。

连续油管作业过程中遇卡后，常规的处理措施一般有大力上提解卡、泵车大排量注入补液、注入氮气或液氮、投球尝试断开丢手、安全载荷内反复上提下放等措施。在常规处理措施均无效的情况下，可根据遇卡类型，尝试采用穿芯打捞工艺和环空负压解卡方法进行处理。穿芯打捞连续油管工艺是借鉴测井电缆穿芯打捞做法，优点是能很好地保持连续油管的完整性，有效地避免连续油管从上部被拉断而造成的井下复杂事故和工程风险，而且打捞成功率比较高[2]。环空负压解卡即从环空下入外径较小的毛细管（或毛细连续油管，下同），气举诱喷、降低环空液面，依靠地层能量使砂桥松动，促使连续油管解卡。该环空负压解卡工艺的优点是施工周期短、投入少、见效快、损失小，是处理连续油管砂卡比较有效的做法。本文分析了“穿芯打捞”和“环空负压解卡打捞”解除连续油管卡阻的典型案例，总结了两种方法的应用程序。两种处理措施均比较典型，具有代表性。

2 案例一：穿芯打捞工艺在曙页X 井连续油管解卡中的应用

2.1 曙页X 井井况概述

曙页X井是辽河油田一口水平井，完钻井深4134m，采用Φ139.7mm*10.54mm套管完井；人工井底4116.25m，水平段长度767.4m（具体见图1）。

图1 曙页X井井身结构及管柱示意图

该井经过前期的压裂试气施工，井内使用12个可溶桥塞分段坐封，压裂完成后放喷返排率13%，放喷效果不理想。结合前期压裂过程中出现的一些砂堵情况及返排过程中始终无油无砂无气，分析怀疑井筒内有砂堵或部分桥塞溶解不完全导致堵塞情况，计划实施连续油管冲砂作业。

下连续油管（ 2 〞 连续油管+ 接头+Φ73mm*0.86m马达头总成+Φ73mm*1.51m水力振荡器+Φ73mm*0.2m喷头）反复冲砂最大下入深度至4097.66m，遇阻。上提连续油管至3996.21m，遇卡。打入3%KCL溶液16m3，出砂1.0m3无油无气。之后，从连续油管泵入氮气段塞解卡，打入纯度98.5%氮气12000m3，累注99500m3，解卡不成功。采用连续油管活动解卡，上提负荷35T，反复活动，未解开。最终，在井口剪断连续油管，坐入防喷器中，安装防喷管及压力表检测压力13MPa，后放压至0。

2.2 作业难点及处理措施

（1）打捞过程中井控安全问题

由于该井井口压力13MPa，为确保打捞过程中井控安全，专门设计了防喷旋转密封头。该装置是专门针对穿芯打捞作业工艺及冲洗返排而设计的井口防喷装置，该装置结合了修井水龙头、修井提升装置、连续油管防喷盒的功能，既能转动又能密封（具体见图2）。该装置设计三级液压密封、一级辅助自密封、两处压力变化监测，可根据现场施工情况灵活运用。连续油管在穿芯管内的动密封，即通过该装置来实现，同时在该装置上引出连接泵，实现了连续正反冲洗功能，确保了整个打捞过程中井控的安全。

图2 防喷旋转密封头示意图

（2）穿芯打捞管柱下入深度问题

该井井型复杂，井深结构剖面图成“M”型，上下井斜角相差12°（如图3所示）；而穿芯解卡深度4007.86m、连续油管卡钻长度长达600m；穿芯打捞管柱是否能够顺利下入到预定深度无法预知，国内已实施的同类穿芯打捞连续油管工艺，穿芯打捞管柱下入深度不超过4000m。另外，该井漏失严重，在前期作业过程中已遇到该问题，在下入穿芯打捞管柱的过程中，多次循环洗井，均发生较为严重的漏失。

图3 曙页×井井身结构及管柱示意图

针对该井的复杂情况，通过采用Φ89mm平式倒角油管和Φ89mm普通平式油管相结合，利用清水、盐水进行反复循环洗井，顺利下入到4007.86m，为穿芯打捞解卡创造了良好的基础。采用辅助式带压作业机进行打捞，设备占地面积小、解卡能力强、地面井口附近操作易于进行，也降低了井控风险。

最终，该井采用穿芯打捞工艺，期间通过不断活动穿芯打捞管柱和连续油管，经过多天的努力，顺利实现解卡。

3 案例二：环空负压解卡工艺在大吉平X井连续油管解卡中的应用

3.1 井况概况

大吉平×井，人工井底3 3 5 1 m，A 靶点2188m，水平段长度1205m，见砂点2167m； 30°点：1809 m；60°点：1990 m（如图4）。

图4 大吉平×井井身结构及管柱示意图

该井前期进行压裂试气施工，井内采用14个可溶桥塞分段坐封，压裂完成后放喷返液率6%，放喷效果不理想。结合前期压裂过程中出现三次砂堵情况及返排过程中带有少量胶皮返出，怀疑井筒内有砂堵或部分桥塞溶解不完全导致堵塞情况，计划实施连续油管钻塞、冲砂作业。

首次下钻磨管柱至2275m遇阻无法通过。更换冲砂工具实施连续油管冲砂作业过程中，在多个深度处均出现遇阻现象。最深冲砂洗井至3356m后上提，在2678m处遇卡，遇卡后采取正注胍胶基液、大力上提解卡、制氮车正注氮气以及压裂车正注和环空反挤等解卡措施均未成功。

3.2 作业难点及处理措施

综合分析多种有效处理措施的优缺点，最终采用下入毛细管环空负压解卡。

作业难点：从环空下入毛细管，井口密封困难；井筒内有砂堵或部分桥塞溶解不完全导致毛细管难以下入；下入毛细管过程中和井内连续油管有缠绕的风险，会造成二次风险，使该井问题复杂化。

处理措施：设计制作毛细连续油管井口法兰、三通及配件；从环空下入Φ15mm的毛细连续油管，气举诱喷，降低环空液面；依靠注入氮气补充地层能量，增强返排流速使砂桥松动，促使连续油管解卡。

取得效果：在井口变径法兰处安装毛细连续油管导入三通，安装毛细连续油管注入头，牵引导入毛细连续油管。由毛细连续油管注入氮气，套管环空降液面。氮气气举，举通，套管放喷，上提毛细连续油管至井口。井内连续油管正注洗井液，正注氮气建立循环，充分循环洗井，上提下放活动连续油管，解卡成功。最终，该井历时三天，连续油管解卡成功。氮气气举诱喷成功，顺利交井。

4 结束语

（1）针对曙页×井成功研发耐压70MPa的井口密封装置，在带压作业机的配合下，解决了套管和穿芯油管，穿芯油管和连续油管，连续油管内部三个通道的防喷、循环问题。通过该井的成功实践，创造了同类型工艺井型最复杂、穿芯打捞最深（4007.86m）记录，为解决此类复杂水平井连续油管遇卡后打捞难题进行了有益的探索。

（2）文中曙页×井连续油管顺利解除卡阻的成功案例，进一步验证了穿芯打捞连续油管工艺是一种有效的处理措施，但穿芯打捞管柱即使能够下入到遇卡位置，也还需要综合采取其它常规的手段和措施才可能实现成功解卡。穿芯打捞工艺虽然不需要采用大修设备，具有可操作性强、风险小、不会造成二次事故等优点，但同时作业效率相对较低，占井周期长，作业成本高。

（3）采用环空负压解卡方法有利于处理连续油管砂埋砂卡等复杂情况，通过从环空下入毛细连续油管，气举诱喷，降低环空液面，依靠地层能量使砂桥松动，促使连续油管解卡成功，具有施工周期短、投入少、见效快、损失小的优势，对同类问题的处理具有参考价值。

（4）两口井前期井况基本类似，均为连续油管冲砂施工过程中出现了遇卡事故，分别采取了不同的解卡处理措施，最后都取得了成功。两个典型案例，进一步丰富了连续油管遇卡事故的处理措施，具有重要参考价值，值得借鉴。