深水钻井水平井打捞技术初探
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（ ２） 打 捞 管 柱受 力复 杂 ，起 下 管柱 磨 阻 大 ，对 管 柱 和 工 具
图 １水 平 井及 常 用术语 示意 图
一
磨 损严 重 ，力 和扭 矩损 耗 大不 易传 递 。
般来说 ，水平井适用于薄的油气层 或裂缝性 油气藏 ，目
（ ３）水平段修井液流态发生变化 ，对修井液性能及循环参
效手 段之 一
１ ． ２ 水 平 井 的 分 类
（ １ ） 按 照 曲率 半 径 分 类 。① 长 半径 水平 井 （ 又称 小 曲 率 水 平 井 ）：其造 斜 井段 的 设计 造 斜率 Ｋ ＝ ２ 。一 ６ 。／ ３ ０ ｍ，相 应 的 曲率 半 径ｎ ｆ ¨ ） ｍ ＞Ｒ ＞ ３ ０ ０ ｍ。② 中半径 水 平 井 （ 又 称 中曲率 水平 井 ）： 其造 斜井段 的设计造 斜率Ｋ ＝ ６ 。一 ２ （ Ｊ 。／ ３ ０ ｍ，相 应 的 曲 率 半 径 ２ ４ ５ ｍ＞Ｒ ＞ １ ０ ０ ｍ。③ 短 半径 水 平井 （ 又 称大 曲率水 平 井 ）：其 造
曩 工 科 技 ２ ０ １ ３ 年第 ６ 期
技 术 创 新
深水 钻井水平 井打捞 技术初探
樊 波 袁 俊 亮②
① 中 国 石油 集 团海 洋 工 程 有 限公 司天 津 分 公 司 ３ ０ ０ ４ ５ ２ 天 津 ；② 中 国 石 油 大学 （ 北 京 ）石 油工 程 学 院
摘 要 长期 以来 ， 由于特 殊 的 井身 结构 ，水平 井水 平段 内的 落 鱼打捞 作 业 （ 特 别是 防砂 管打捞 ）是 一 大难题 ，水 平段 的 落物 形 态 由 于重 力的 作 用 ，处 于套 管 的低 部位 ，作 业 时 井 口施 加 的扭 矩 和拉 力很 难 全部 传 递 到 水平 段 鱼顶 位 置 ，常规 打 捞 解 卡措 施 无 法 实施 。 文 中根 据 我 平 台成 功 实施 水平 段 防砂 管打 捞施 工的 现 场 经验 ，结合 理 论 分析 ，对 打捞 难 点 、工具 及 钻具 的选 择 、扶 正 器的 选 用等进 行 了分 析 ， 以期对 今 后斜 井 、水 平 井的 打捞 作 业具 有一 定 的指 导意 义 。
器 筛管 完井 、带管 外封 隔器 筛 管 顶部 注 水泥 完井 、带 管 外封 隔器 分级 注 水泥 射孔 完 井 。③ 分支 井 ：尾 管 固井射 孔 完井 。④ 鱼 骨刺 井 ：裸 眼完 井 。
２ 水 平 井打捞 问题
图３ 水平 井管 柱 受 力示意 图
长井段 “ 砂床 ”中的管柱 ，受 “ 钟摆力”和磨擦面积大的 双重作用 ，更易形成卡钻 ，所以水平井 、斜井解卡打捞成为常见 的井下作业之一 ，是大修作业首要解决的问题之 一。 斜井和水
斜 井 段 的 设计 造斜 率 Ｋ ＝ ２ ４ 。一 ３ ０ 。／ ３ ０ ｍ，相 应 的 曲率 半 径６ ¨ ｍ＞
Ｒ＞６ ｍ 、
（ ６） 水平井冲砂难度高，易卡钻。
２ ． ３ 水 平 井 管柱 受力特 点 对 于 水 平 井 弯 曲井 段 可 看 作 是 由 井 斜 角 不 同 的 多 边 形 组 成 ，这 是 水平 井和 斜 井 的共 同点 ，因此 ，本 文 把水 平井 和斜 井 放
式中： 一井斜 角 ；Ｗ 一 切 点 以下 管柱 的 重量 、
图 ２ 水 平 井 分 类 示 意 图
（ ２） 按 照 完井 方 式 分 类 。① 常 规 水平 井 ：固 井射 孔 完 井 、
带管外封隔器分级注水泥筛管完井 、悬挂筛管完井、砾石充填完 井 、裸眼完井。②侧钻水平井 ：尾管固井射孔完井、带管外封隔
段长度。有时为了某种特殊的需要 ，井斜角可以超过９ ０ 。 “ 向
上翘 ” 。
先不能依靠大负荷范围活动解卡，再者鱼顶情况比较难判断 ，打
捞 时选 用工 具型 号需 反 复 论证 。
２ ２ 水平 井打 捞 重难 点
（ １ ） 管柱和工具工作状态发生根本变化 ，常规井下作业管 柱和工具不能满足水平井作业要求下井工具受到很大限制 。
平 井 中的 管 柱受 力较 为复 杂 ，特 别 是 “ 钟 摆 力 ” 和 弯 曲应 力很
ຫໍສະໝຸດ Baidu
在一起研究。受重力作用，水平井与直井相 比有如下特点。
（ １） 油 层 砂粒 更 易 进入 井 简 ，形成 长 井 段 的 “ 砂 床 ” ，严 重 时形成 砂堵 井 眼 。
（ ２ ）井 内管柱 贴 近井 壁 低边 ， “ 钟摆 力”Ｆ 获 得平 衡 。
Ｆ＝ Ｗ ｓ ｉ ｎ （１）
水平井是指井 眼轨迹 同油层走向基本一致 ，井斜角不低 于 ８ ６ 。的特殊定向井 。如图ｌ 所示 ，井眼在油层 中水平延伸相当长
一
丢手 、防砂 、挤封 、下炮枪射孔和下打捞工具等 ），必须按设计
要 求 进 行 通 井 ，在 井 简 干 净 无 套 变 ，井 眼 畅通 无 阻 的情 况 下 进 行 。水平 井管 住 结构 复 杂 ，进行 补孔 作 业 时必 须捞 出水平 井段 内 全 部 工具 。而 且 作业 时漏 失 都 比较 严重 ，无法 建立 循环 ，再加 上 所 捞 工 具数 量 多 、直径 大 ，给解 卡 、 打 捞 施工 造成 一 定难 度 。首
数 要求 不 同 。 （ ４） 压 力 系数 及压 井 液密 度 的确 定应 以垂 深 计算 。 （ ５ ）电缆 测 试 不 能 到 达 水 平 段 ，仅 恩 能 够 完 成 井 斜 小 于
６ ０ 。 以 内井段 的测 试 。
的在 于 增 大油气 层 的裸 露 面积 ，提 高 采油 速度 ，是增 加 产量 的有
关 键词 １ 水 平 井概 述
１ １ 水 平 井 定 义
水平井 打捞
落鱼
管柱
工具
２ １ 水 平 井打捞 问题
由 于 水 平 井 井 眼轨 迹 的特 殊 性 ，大 大 地 增 加 了 大 修 和 打 捞 的 难度 ，所有 的措 施 作业 及所 下 的 大直径 工 具 （ 包括 下 封 隔器 、
图 １水 平 井及 常 用术语 示意 图
一
磨 损严 重 ，力 和扭 矩损 耗 大不 易传 递 。
般来说 ，水平井适用于薄的油气层 或裂缝性 油气藏 ，目
（ ３）水平段修井液流态发生变化 ，对修井液性能及循环参
效手 段之 一
１ ． ２ 水 平 井 的 分 类
（ １ ） 按 照 曲率 半 径 分 类 。① 长 半径 水平 井 （ 又称 小 曲 率 水 平 井 ）：其造 斜 井段 的 设计 造 斜率 Ｋ ＝ ２ 。一 ６ 。／ ３ ０ ｍ，相 应 的 曲率 半 径ｎ ｆ ¨ ） ｍ ＞Ｒ ＞ ３ ０ ０ ｍ。② 中半径 水 平 井 （ 又 称 中曲率 水平 井 ）： 其造 斜井段 的设计造 斜率Ｋ ＝ ６ 。一 ２ （ Ｊ 。／ ３ ０ ｍ，相 应 的 曲 率 半 径 ２ ４ ５ ｍ＞Ｒ ＞ １ ０ ０ ｍ。③ 短 半径 水 平井 （ 又 称大 曲率水 平 井 ）：其 造
曩 工 科 技 ２ ０ １ ３ 年第 ６ 期
技 术 创 新
深水 钻井水平 井打捞 技术初探
樊 波 袁 俊 亮②
① 中 国 石油 集 团海 洋 工 程 有 限公 司天 津 分 公 司 ３ ０ ０ ４ ５ ２ 天 津 ；② 中 国 石 油 大学 （ 北 京 ）石 油工 程 学 院
摘 要 长期 以来 ， 由于特 殊 的 井身 结构 ，水平 井水 平段 内的 落 鱼打捞 作 业 （ 特 别是 防砂 管打捞 ）是 一 大难题 ，水 平段 的 落物 形 态 由 于重 力的 作 用 ，处 于套 管 的低 部位 ，作 业 时 井 口施 加 的扭 矩 和拉 力很 难 全部 传 递 到 水平 段 鱼顶 位 置 ，常规 打 捞 解 卡措 施 无 法 实施 。 文 中根 据 我 平 台成 功 实施 水平 段 防砂 管打 捞施 工的 现 场 经验 ，结合 理 论 分析 ，对 打捞 难 点 、工具 及 钻具 的选 择 、扶 正 器的 选 用等进 行 了分 析 ， 以期对 今 后斜 井 、水 平 井的 打捞 作 业具 有一 定 的指 导意 义 。
器 筛管 完井 、带管 外封 隔器 筛 管 顶部 注 水泥 完井 、带 管 外封 隔器 分级 注 水泥 射孔 完 井 。③ 分支 井 ：尾 管 固井射 孔 完井 。④ 鱼 骨刺 井 ：裸 眼完 井 。
２ 水 平 井打捞 问题
图３ 水平 井管 柱 受 力示意 图
长井段 “ 砂床 ”中的管柱 ，受 “ 钟摆力”和磨擦面积大的 双重作用 ，更易形成卡钻 ，所以水平井 、斜井解卡打捞成为常见 的井下作业之一 ，是大修作业首要解决的问题之 一。 斜井和水
斜 井 段 的 设计 造斜 率 Ｋ ＝ ２ ４ 。一 ３ ０ 。／ ３ ０ ｍ，相 应 的 曲率 半 径６ ¨ ｍ＞
Ｒ＞６ ｍ 、
（ ６） 水平井冲砂难度高，易卡钻。
２ ． ３ 水 平 井 管柱 受力特 点 对 于 水 平 井 弯 曲井 段 可 看 作 是 由 井 斜 角 不 同 的 多 边 形 组 成 ，这 是 水平 井和 斜 井 的共 同点 ，因此 ，本 文 把水 平井 和斜 井 放
式中： 一井斜 角 ；Ｗ 一 切 点 以下 管柱 的 重量 、
图 ２ 水 平 井 分 类 示 意 图
（ ２） 按 照 完井 方 式 分 类 。① 常 规 水平 井 ：固 井射 孔 完 井 、
带管外封隔器分级注水泥筛管完井 、悬挂筛管完井、砾石充填完 井 、裸眼完井。②侧钻水平井 ：尾管固井射孔完井、带管外封隔
段长度。有时为了某种特殊的需要 ，井斜角可以超过９ ０ 。 “ 向
上翘 ” 。
先不能依靠大负荷范围活动解卡，再者鱼顶情况比较难判断 ，打
捞 时选 用工 具型 号需 反 复 论证 。
２ ２ 水平 井打 捞 重难 点
（ １ ） 管柱和工具工作状态发生根本变化 ，常规井下作业管 柱和工具不能满足水平井作业要求下井工具受到很大限制 。
平 井 中的 管 柱受 力较 为复 杂 ，特 别 是 “ 钟 摆 力 ” 和 弯 曲应 力很
ຫໍສະໝຸດ Baidu
在一起研究。受重力作用，水平井与直井相 比有如下特点。
（ １） 油 层 砂粒 更 易 进入 井 简 ，形成 长 井 段 的 “ 砂 床 ” ，严 重 时形成 砂堵 井 眼 。
（ ２ ）井 内管柱 贴 近井 壁 低边 ， “ 钟摆 力”Ｆ 获 得平 衡 。
Ｆ＝ Ｗ ｓ ｉ ｎ （１）
水平井是指井 眼轨迹 同油层走向基本一致 ，井斜角不低 于 ８ ６ 。的特殊定向井 。如图ｌ 所示 ，井眼在油层 中水平延伸相当长
一
丢手 、防砂 、挤封 、下炮枪射孔和下打捞工具等 ），必须按设计
要 求 进 行 通 井 ，在 井 简 干 净 无 套 变 ，井 眼 畅通 无 阻 的情 况 下 进 行 。水平 井管 住 结构 复 杂 ，进行 补孔 作 业 时必 须捞 出水平 井段 内 全 部 工具 。而 且 作业 时漏 失 都 比较 严重 ，无法 建立 循环 ，再加 上 所 捞 工 具数 量 多 、直径 大 ，给解 卡 、 打 捞 施工 造成 一 定难 度 。首
数 要求 不 同 。 （ ４） 压 力 系数 及压 井 液密 度 的确 定应 以垂 深 计算 。 （ ５ ）电缆 测 试 不 能 到 达 水 平 段 ，仅 恩 能 够 完 成 井 斜 小 于
６ ０ 。 以 内井段 的测 试 。
的在 于 增 大油气 层 的裸 露 面积 ，提 高 采油 速度 ，是增 加 产量 的有
关 键词 １ 水 平 井概 述
１ １ 水 平 井 定 义
水平井 打捞
落鱼
管柱
工具
２ １ 水 平 井打捞 问题
由 于 水 平 井 井 眼轨 迹 的特 殊 性 ，大 大 地 增 加 了 大 修 和 打 捞 的 难度 ，所有 的措 施 作业 及所 下 的 大直径 工 具 （ 包括 下 封 隔器 、