滑套引鞋式防砂工具打捞器的研制

滑套引鞋式防砂工具打捞器的研制

摘要:随着防砂工艺技术的不断进步完善,并在各类油水井中的广泛应用,给复杂井筒防砂工具的打捞带来了难度,如:斜井段、水平段防砂工具的打捞,中心管内有落物时防砂工具的打捞等。由于封充位置不居中或上部有落物,传统打捞工具不易对正捞获,造成重复打捞,延误施工进度,加大作业成本。本文通过对胜利油田河口油区复杂井筒中防砂工具打捞现状的调查研究,分析出影响打捞成功率因素,研制加工了滑套引鞋式防砂工具打捞器,有效提高了防砂工具在复杂井筒中的一次打捞成功率。

关键词:滑套引鞋防砂工具打捞打捞一次成功率

1 现状调查

随着防砂工艺技术的不断进步完善,并在各类油水井中的广泛应用,给复杂井筒防砂工具的打捞带来了难度,如:斜井段、水平段防砂工具的打捞,中心管内有落物时防砂工具的打捞等。由于封充位置不居中或上部有落物,传统打捞工具不易对正捞获,造成重复打捞,延误施工进度,加大作业成本。

目前,油(水)井留井防砂管柱基本由封充、信号筛管、割缝管、安接、扶正器、丝堵等组成,具体打捞工序流程如下(图1)。

由图1可以看出,打捞成功率高低严重影响占井周期。2010年上半年埕东油田、飞雁滩油田共计完成打捞防砂工具措施井67口,其中具有井斜、复杂落鱼等特点的井有45口。使用油管短节或对扣捞矛对复杂井筒中封隔器的打捞一次成功率仅为67%,严重影响了作业生产时效。复杂井筒对打捞影响因素主要有以下两点:

(1)井斜影响。在斜井或水平井中,打捞工具下至斜井段或水平段时,打捞工具偏心贴靠套管壁,对扣打捞过程中不易对正鱼顶；

(2)防砂管柱影响。防砂管柱的滤砂管受地层影响导致变形,作业施工探冲中心管时,易卡管柱,上提管柱过程中,由于冲管轴向许应拉力小,冲管易断脱,造成防砂管柱内留有冲管,且鱼顶为冲管,传统打捞工具不能实现对封充的直接打捞。这就迫切需要一种工具,将封充上部的冲管断头引入打捞管柱内,实现工具对封充的直接打捞。

2 滑套引鞋式防砂工具打捞器研制

2.1 结构设计

设计滑套引鞋式封充专用打捞器必须要达到三项要求:(1)能保证工具与鱼顶充分对正；(2)保证加压时滑套销钉剪断,工具继续下放至鱼顶打捞；(3)不增加工作量、操作简单、工人易于接受。

根据要求,设计了滑套引鞋式打捞器,其结构主要由短节、滑套、滑套接头、销钉、扶正块、对扣短节、引鞋等组成,结构图见图2。

2.2 功能作用

(1)引鞋:位于工具底部,主要作用扶正工具,将鱼顶顺利引入滑套,对扣短节对正鱼顶,实现内捞。

(2)对扣短节:位于滑套内,正转管柱,实现防砂工具的内捞。

(3)扶正块:位于引鞋上部、滑套内部,使对扣短节在引鞋内充分居中,保证对扣打捞,见图3。

（4)销钉:位于滑套接头本体,主要用于鱼顶扶正后,继续加压剪断

销钉,保证了打捞成功率,见图4。

销钉强度计算:工具打捞时主要承受轴向载荷F(图5)受拉时强度条件为:

3 滑套引鞋式防砂工具打捞器工作原理

滑套引鞋式防砂工具打捞器工作原理为(见图6):打捞器滑套外径大,使工具相对居中,利用引鞋功能将鱼顶冲管顺利引入打捞管柱内；工具下至封充加压剪断滑套与对扣短节连接处销钉,对扣短节随管柱继续下放至鱼腔内,正转油管对扣打捞,上提管柱,捞获。

4 现场应用与结论

2010年10月份分别在飞雁滩油田4口拔封措施井使用滑套引鞋式封充打捞器进行打捞。实现了防砂工具打捞一次成功率100%。统计数据详见表1。

按井深1300m算,一次打捞工序费用为3358元/次,使用滑套引鞋式打捞工具打捞防砂管柱至少节约一次打捞工序。按全年全大队拔封措施作业井120口计算,全年节约作业费用为:0.3358×120=40.3万元。

通过滑套引鞋式防砂工具打捞器的研制使用,有效提高了复杂井筒防砂工具一次打捞成功率,缩短占井周期,避免井筒复杂化,该工具的使用提高了劳动生产率,降低了劳动强度,使用效果明显,操作简单,有推广应用价值。