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[摘 要]本文结合水平井防砂管柱解卡打捞作业特性，通过对打捞工具改进和打捞管柱设计分析，结合典型水平井防砂管柱打捞案例，对水平井防砂管柱打捞技术进行了全面分析。
[关键词]水平井；打捞工艺；工具改进
中图分类号：TE358 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0034-01
当前，水平井在油田开发中应用增多，但随着水平井开发时间延长，对防砂管柱修井作业也不断增加。水平井防砂管柱打捞作业，因为特殊井身轨迹等，造成打捞工艺实施相比直井更加困难。因此，有必要对水平井防砂管柱打捞技术进行探究。
1 水平井防砂管柱打捞技术
1.1 水平井防砂管柱打捞特点
水平井因复杂的井身轨迹，水平段、斜井段和直井段防砂管柱具有不同受力特点，个别井段钟摆力、弯曲应力等造成解卡打捞时拉力和扭矩传递困难，降低了作业成功率；在倒扣作业中，对中和点把握较为困难，倒扣作业有效长度较短，增加了打捞工具下入次数、延长了作业时间。以打捞作业受到的钟摆力为例分析，其公式如下：
F=W*sinα
其中，F-钟摆力；
W-卡点下部管柱重力；
α-井斜角。
可以看出，當井斜角为直角时，钟摆力与水平段管柱重力相等，管柱下入摩阻最大。因此，水平井防砂筛管打捞，除了考虑直井打捞条件外，还要结合扶正器、震击器、磨铣工具、打捞钻柱等合理选择，尽量降低工具磨损、防止管柱和水眼堵塞、使工具接头及配合接头外径最大值与待打捞管柱外径大体相同、待打捞管柱与打捞作业工具偏心距尽量相同。
1.2 打捞作业工具应用改进
常规捞矛在垂直状态下因卡瓦受自重影响向下滑动，与锥面产生相对位移，加大卡瓦齿与打捞工具轴线距离，特别是下滑到鱼腔内壁后上提时会带动落鱼活动，增加了打捞难度。比如提放式捞矛，水平井打捞中具有抗拉强度低、大负荷提拉不易退出、无法活动管柱等缺点；旋转式捞矛作业时要转动打捞管柱，增大工具管柱与卡瓦间的相对位移实现退出，但水平段因打捞管柱与井下管柱接触面大、摩阻大等特点，造成退出困难。
适应水平段打捞需要，打捞工具要确保水平段打捞顺利、倒扣施工方便、打捞后退出安全、落物抓牢等。因此，对提放式捞矛，要在原工具基础上，将捞矛杆与转向槽分离、加设弹簧，增加捞矛抗拉强度，确保水平段与井下管柱接触后能弹开，实现安全上提退出。可以研究提拉可退式捞矛，通过承载件、分瓣卡瓦、弹簧等抓捞机构，上承载件、接头、脱手件、垫环、螺母、提拉件等连接机构和弹簧等释放机构，作业时提拉筒内弹簧始终处于打捞状态，在上提载荷比许用载荷更大后，可剪断剪切件，通过弹簧力上提释放实现捞矛杆向下移动；再次上提杆柱后可带动卡瓦上行，实现捞矛在井下管柱退出；该捞矛改变了原捞矛退出方式，确保了剪断剪切件后井筒内不留下残留物。
在解卡工具改进中，针对斜井段和水平段井眼曲率较大的特点，井下遇卡后提拉会因接触面较多而产生滑动、滚动等相对运动，提拉载荷在井下打捞工具传递中因与井下管柱摩擦而损失作用力，针对这些问题，配套液压增力器，通过对钻具进行液压补强，实现提升钻具抗拉强度和作用力的优势，提升井下作用力传递效率。在井下液压增力器结构设计中，要考虑打捞工具摩阻，设计为带活塞杆作业形式，并对加压球限位。在液压增力器改进上，其解卡作业能力与作业压力和活塞截面积成正比，可通过增大活塞级数、截面积来提升解卡能力，但活塞级数增加后会加大解卡工具长度。经过实践检验，最佳液压增力器参数为外径Ф155mm、总长5m以内、活塞级数为5级，该参数下解卡力可达700kN，作业上提行程可达400mm。
在检测工具上，主要有具备收口、形状为橄榄形通井规，外径比套管最小通径小6-8mm，作用长度要在10mm以下，底角要在70度以内。铅模要配套铅体保护套，内壁设置螺旋状凹槽，确保浇筑后比保护套高10-15mm，防止大斜度井段铅体磨损或脱落，确保能同时监测鱼顶和套管。扶正器是专用辊子型，具有直槽和螺旋状凹槽两种，扶正中扶正体本身不动，但内部芯轴转动，扶正器关键部位要镶嵌硬质合金，防止钻具长期作业产生磨损。对套铣鞋、磨鞋等磨套铣工具，要确保外部硬质合金不暴露在外部，钻柱要加装专用扶正器确保始终处于垂直状态，对较大外径防砂管砂卡，要结合其长度小、外径大等不利因素，利用韧性强、管壁薄的套铣管作业；对油管、炮枪等外径较小的管柱遇卡，可根据具体井身轨迹和落物形态确定打捞方式。
打捞管柱设计是水平井打捞的重点，要确保管柱能顺利下入、抓住落物、安全上提和退出。具体设计中，要确保管柱顺利通过水平段和斜井段，尽量使用与遇卡管柱尺寸相似的管柱打捞，确保中心线、偏心距等与落鱼一致，减少打捞作业调整量。要加装专用扶正器进行管柱偏心距和中心线调整，斜井段和水平段打捞要加强管柱检查、勤更换管柱，防止疲劳性损坏，必要时选择侧装钻具、在直井段加装专用钻铤和加重钻杆，对扭矩载荷和转向载荷顺利传递，
2 水平井防砂管柱打捞应用实例
下面以某井防砂管柱打捞实例进行分析，该井水平段长度约为330m，留井管柱为深度2115.12m丢手头、2115.52m皮碗封隔器、1根平式油管、22根自带Ф116mm扶正器的Ф102mm金属毡滤砂管（井深位于2125.77-2231.87m）、1根平式油管、2241.29m安装导向丝堵，工具总长约为126m，其中有106.1m的滤砂管，在防砂筛管下入后油井不产液，分析是防砂管砂堵问题。为此，可通过如下方式打捞：一是通井和冲洗鱼腔，下入小冲管进行丢手头深度测量，利用活性水进行洗井，随后下入Ф116mm*6m橄榄形通井规检查丢手头。二是打捞作业，下入Ф62mm提拉式捞矛和液压增力器，加压50kN打捞，配合自带悬重150kN，在深度2115.12m上提后解卡，随后进行反循环洗井和正憋压，通过井口继续加压，在悬重下降后进行捞矛剪切起出管柱。三是鱼腔冲洗和套铣倒扣打捞。下入Ф61mm密封插头到遇卡部位，通过加压作业完成冲洗头，利用正反挤水实现压力扩散。随后利用捞矛和打捞管柱，在每个打捞点稳压10min后加压打捞，对皮碗封隔器、平式油管等进行打捞，随后下入套冲管和可退式分瓣捞矛、滑块捞矛、母锥等，实现套铣洗井后的倒扣打捞，顺利将防砂管打捞出来。
3 结论
综上所述，通过对水平井防砂管打捞技术和应用实例分析，为水平井防砂筛管打捞进行了理论分析和实践探究，有利于更好地井下水平井修井作业。
参考文献
[1] 董庆芳.水平井解卡、打捞工艺[J].西部探矿工程，2011（11）.
[2] 刘燕森.水平井修井工艺技术的探讨与应用研究[J].中国石油和化工标准与质量，2012（13）.
[关键词]水平井；打捞工艺；工具改进
中图分类号：TE358 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0034-01
当前，水平井在油田开发中应用增多，但随着水平井开发时间延长，对防砂管柱修井作业也不断增加。水平井防砂管柱打捞作业，因为特殊井身轨迹等，造成打捞工艺实施相比直井更加困难。因此，有必要对水平井防砂管柱打捞技术进行探究。
1 水平井防砂管柱打捞技术
1.1 水平井防砂管柱打捞特点
水平井因复杂的井身轨迹，水平段、斜井段和直井段防砂管柱具有不同受力特点，个别井段钟摆力、弯曲应力等造成解卡打捞时拉力和扭矩传递困难，降低了作业成功率；在倒扣作业中，对中和点把握较为困难，倒扣作业有效长度较短，增加了打捞工具下入次数、延长了作业时间。以打捞作业受到的钟摆力为例分析，其公式如下：
F=W*sinα
其中，F-钟摆力；
W-卡点下部管柱重力；
α-井斜角。
可以看出，當井斜角为直角时，钟摆力与水平段管柱重力相等，管柱下入摩阻最大。因此，水平井防砂筛管打捞，除了考虑直井打捞条件外，还要结合扶正器、震击器、磨铣工具、打捞钻柱等合理选择，尽量降低工具磨损、防止管柱和水眼堵塞、使工具接头及配合接头外径最大值与待打捞管柱外径大体相同、待打捞管柱与打捞作业工具偏心距尽量相同。
1.2 打捞作业工具应用改进
常规捞矛在垂直状态下因卡瓦受自重影响向下滑动，与锥面产生相对位移，加大卡瓦齿与打捞工具轴线距离，特别是下滑到鱼腔内壁后上提时会带动落鱼活动，增加了打捞难度。比如提放式捞矛，水平井打捞中具有抗拉强度低、大负荷提拉不易退出、无法活动管柱等缺点；旋转式捞矛作业时要转动打捞管柱，增大工具管柱与卡瓦间的相对位移实现退出，但水平段因打捞管柱与井下管柱接触面大、摩阻大等特点，造成退出困难。
适应水平段打捞需要，打捞工具要确保水平段打捞顺利、倒扣施工方便、打捞后退出安全、落物抓牢等。因此，对提放式捞矛，要在原工具基础上，将捞矛杆与转向槽分离、加设弹簧，增加捞矛抗拉强度，确保水平段与井下管柱接触后能弹开，实现安全上提退出。可以研究提拉可退式捞矛，通过承载件、分瓣卡瓦、弹簧等抓捞机构，上承载件、接头、脱手件、垫环、螺母、提拉件等连接机构和弹簧等释放机构，作业时提拉筒内弹簧始终处于打捞状态，在上提载荷比许用载荷更大后，可剪断剪切件，通过弹簧力上提释放实现捞矛杆向下移动；再次上提杆柱后可带动卡瓦上行，实现捞矛在井下管柱退出；该捞矛改变了原捞矛退出方式，确保了剪断剪切件后井筒内不留下残留物。
在解卡工具改进中，针对斜井段和水平段井眼曲率较大的特点，井下遇卡后提拉会因接触面较多而产生滑动、滚动等相对运动，提拉载荷在井下打捞工具传递中因与井下管柱摩擦而损失作用力，针对这些问题，配套液压增力器，通过对钻具进行液压补强，实现提升钻具抗拉强度和作用力的优势，提升井下作用力传递效率。在井下液压增力器结构设计中，要考虑打捞工具摩阻，设计为带活塞杆作业形式，并对加压球限位。在液压增力器改进上，其解卡作业能力与作业压力和活塞截面积成正比，可通过增大活塞级数、截面积来提升解卡能力，但活塞级数增加后会加大解卡工具长度。经过实践检验，最佳液压增力器参数为外径Ф155mm、总长5m以内、活塞级数为5级，该参数下解卡力可达700kN，作业上提行程可达400mm。
在检测工具上，主要有具备收口、形状为橄榄形通井规，外径比套管最小通径小6-8mm，作用长度要在10mm以下，底角要在70度以内。铅模要配套铅体保护套，内壁设置螺旋状凹槽，确保浇筑后比保护套高10-15mm，防止大斜度井段铅体磨损或脱落，确保能同时监测鱼顶和套管。扶正器是专用辊子型，具有直槽和螺旋状凹槽两种，扶正中扶正体本身不动，但内部芯轴转动，扶正器关键部位要镶嵌硬质合金，防止钻具长期作业产生磨损。对套铣鞋、磨鞋等磨套铣工具，要确保外部硬质合金不暴露在外部，钻柱要加装专用扶正器确保始终处于垂直状态，对较大外径防砂管砂卡，要结合其长度小、外径大等不利因素，利用韧性强、管壁薄的套铣管作业；对油管、炮枪等外径较小的管柱遇卡，可根据具体井身轨迹和落物形态确定打捞方式。
打捞管柱设计是水平井打捞的重点，要确保管柱能顺利下入、抓住落物、安全上提和退出。具体设计中，要确保管柱顺利通过水平段和斜井段，尽量使用与遇卡管柱尺寸相似的管柱打捞，确保中心线、偏心距等与落鱼一致，减少打捞作业调整量。要加装专用扶正器进行管柱偏心距和中心线调整，斜井段和水平段打捞要加强管柱检查、勤更换管柱，防止疲劳性损坏，必要时选择侧装钻具、在直井段加装专用钻铤和加重钻杆，对扭矩载荷和转向载荷顺利传递，
2 水平井防砂管柱打捞应用实例
下面以某井防砂管柱打捞实例进行分析，该井水平段长度约为330m，留井管柱为深度2115.12m丢手头、2115.52m皮碗封隔器、1根平式油管、22根自带Ф116mm扶正器的Ф102mm金属毡滤砂管（井深位于2125.77-2231.87m）、1根平式油管、2241.29m安装导向丝堵，工具总长约为126m，其中有106.1m的滤砂管，在防砂筛管下入后油井不产液，分析是防砂管砂堵问题。为此，可通过如下方式打捞：一是通井和冲洗鱼腔，下入小冲管进行丢手头深度测量，利用活性水进行洗井，随后下入Ф116mm*6m橄榄形通井规检查丢手头。二是打捞作业，下入Ф62mm提拉式捞矛和液压增力器，加压50kN打捞，配合自带悬重150kN，在深度2115.12m上提后解卡，随后进行反循环洗井和正憋压，通过井口继续加压，在悬重下降后进行捞矛剪切起出管柱。三是鱼腔冲洗和套铣倒扣打捞。下入Ф61mm密封插头到遇卡部位，通过加压作业完成冲洗头，利用正反挤水实现压力扩散。随后利用捞矛和打捞管柱，在每个打捞点稳压10min后加压打捞，对皮碗封隔器、平式油管等进行打捞，随后下入套冲管和可退式分瓣捞矛、滑块捞矛、母锥等，实现套铣洗井后的倒扣打捞，顺利将防砂管打捞出来。
3 结论
综上所述，通过对水平井防砂管打捞技术和应用实例分析，为水平井防砂筛管打捞进行了理论分析和实践探究，有利于更好地井下水平井修井作业。
参考文献
[1] 董庆芳.水平井解卡、打捞工艺[J].西部探矿工程，2011（11）.
[2] 刘燕森.水平井修井工艺技术的探讨与应用研究[J].中国石油和化工标准与质量，2012（13）.