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[摘 要]煤层气井生产和作业施工过程中经常发生井下挂、卡现象,如果处理不当,会出现井下管柱落井情况。管柱落井会影响整个施工方案和稳定排采。本文对煤层气井管柱落井事故的发生原因、处理及预防措施进行探讨,以期找到处理此类事故经济安全的方式和预防事故发生的措施,达到减少事故发生次数,最大限度降低损失的目的。
[关键词]管柱落井 措施
中图分类号:TE935 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)27-0044-01
一、 落物发生原因
由于各种原因造成煤层气井井下管柱落井事故时有发生,对稳定排采造成很大影响,加上大部分井是斜井或定向井,油管杆受力更加复杂,一旦落井,由于弯曲等各种因素,事故打捞难度都比较大,处理费用较高,造成的损失都比较大。
1.油管短接、油杆节箍滑扣
油管、油杆在使用过程中要不断上下位移和左右震动,承受交变载荷,油管、油杆节箍部位好似一个自由摆动体的固定端,受力复杂,连接油管、油杆处是管柱的最薄弱点,是断裂的客观原因。如:吉2-25向2井抽油杆节箍发生脱扣,起出杆柱自上而下第131根抽油杆脱扣。抽油杆和油管全部起出后,发现第132根抽油杆公扣丝扣较为完整,第131根带出双弧面节箍丝扣损伤3扣,其余丝扣存在不同程度磨损,经判断属于双弧面节箍滑扣。
2.油管、油杆的磨损、腐蚀
由于一些油管、油杆使用期长,受频繁的修井作业和磨损、腐蚀等诸多因素影响,使油管、油杆疲劳老化而导致落井事故的发生。在频繁的修井作业过程中,油管、油杆丝口被损伤,从而大大降低油管、油杆丝口的连接强度,在管柱起下过程油管、油杆很容易从受损丝口处滑扣、断脱,造成断脱处以下管串落井事故的发生。如:2015年3月28日吉试5-6向3井开始探砂面,起出油管短节1根,开始下探砂面管柱。第1根油管连接好后,在缓慢上提管柱取油管吊卡时,从连接Φ73mm变Φ89mm双公变扣处管柱脱扣落井,带出变扣上部Φ73mm平式节箍。
二、事故的处理
1.事故类型
一般发生管柱整体落井,井内油管、油杆只有一处断脱,不可能发生多出断脱,如吉2-25向2井抽油杆节箍发生脱扣。除非打捞时在井内又掉入油管、油杆或者井内原来就掉有管串,使井内落物情况变得更复杂,如吉试5-6向3井。
2.事故处理原则
通过对事故的调查,发现处理管柱落井事故时,一般遵循以下几个原则。
1)首先应当调查清楚煤层气井基本数据,投产日期,井深结构,井眼轨迹,生产情况等。
2)其次应当详细了解落物发生前,井内生产管串数据,新旧程度,井内有无大直径工具,落物发生原因等,并结合井身结构判断井内油管杆在何处断开,根据结果画出油管杆在井内的分布示意图,弄清楚之后再确定下一步打捞方案。
3)一般应最大可能在油管内打捞抽油杆,或者在打捞时将油管内的油杆直接带上来,防止盲目起油管,在套管内打捞油杆,增加打捞难度。
4)根据起初断脱处情况,准确判断井下落物的鱼头类型和形状,再选择合适的打捞工具。打捞工具下时应缓慢下放,防止将油杆压弯。
5)在打捞多次无效后,应查看断脱位置及形状,以便选择合适的打捞工具进行打捞。
6)在打捞过程中,一定要非常小心,对打捞油管、油杆要详细检查,不合格者,严禁入井,打捞下井油管丝扣一定要上紧,防止在打捞过程中再次发生落物,造成井下落物情况复杂化。
3.吉试5-6向3井事故的处理
Φ73mm变Φ89mm双公变扣处管柱脱扣,经过现场观察分析,初步确定原因为节箍丝扣滑扣导致油管脱落。掉入井内管柱组合:
Φ73mm平式变Φ89mm平式变扣+Φ89mm平式油管4根+Φ89mm平式变Φ89mm加厚变扣+Φ89mm加厚内衬油管109根+Φ44mm直井泵+Φ73mm短节+Φ73mm尾管13根+绕丝筛管+沉砂管+丝堵。井下落物总长:1080.13m。
打捞油管具体办法:
该井脱落处为N80加厚φ89mm油管和φ73mm油管变扣处。
方案一:下内捞矛进行打捞,Φ73mm变扣最大内径为62.0mm与Φ89mm变扣最大内径为76.0mm,内捞矛打捞范围为:Φ60.0mm-70.0mm;
方案二:下打捞筒进行打捞,Φ89mm变扣节箍外径为:107.95mm,打捞筒打捞范围为:101.6-107mm。
方案三:用新Φ73mm油管节箍+Φ73mm油管进行对扣作业。
因此内捞矛和打捞筒打捞方法不具备井下条件,初步确定为方案三油管对扣,上提管柱办法。
原因分析:
1) 事故可能是上次作业油管未完全更换丝扣有腐蚀破损现象。
2) 现场操作吨位控制不当导致。(现场观察确认探沙面时下管速度缓慢)
3) 油管变形,导致泵筒连接油管双公变扣丝扣滑丝损坏。
打捞办法:
方案:洗井等待井底沙、煤粉、煤浆减少 ,下内打捞矛进行打捞。
三、预防措施
为了防止和减少煤层气井整体管柱落井事故的发生,在事故发生时将损失降到最低限度。在生产过程中应当注意以下几个方面。
1.井口附件
1)油管挂短接的抗拉强度,抗滑扣能力均要达到标准。
2)采用25mm标准光杆,在同级别下Φ25mm光杆是Φ22mm光杆横截面积的1.29倍,因此Φ25mm光杆抗拉强度比Φ22mm光杆高。
3)在大负荷抽油机上应使用适当毛辫子,以增大受力面积,增大抗磨抗强度等,减少由于毛辫子断裂,造成的整体管串落井。
[关键词]管柱落井 措施
中图分类号:TE935 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)27-0044-01
一、 落物发生原因
由于各种原因造成煤层气井井下管柱落井事故时有发生,对稳定排采造成很大影响,加上大部分井是斜井或定向井,油管杆受力更加复杂,一旦落井,由于弯曲等各种因素,事故打捞难度都比较大,处理费用较高,造成的损失都比较大。
1.油管短接、油杆节箍滑扣
油管、油杆在使用过程中要不断上下位移和左右震动,承受交变载荷,油管、油杆节箍部位好似一个自由摆动体的固定端,受力复杂,连接油管、油杆处是管柱的最薄弱点,是断裂的客观原因。如:吉2-25向2井抽油杆节箍发生脱扣,起出杆柱自上而下第131根抽油杆脱扣。抽油杆和油管全部起出后,发现第132根抽油杆公扣丝扣较为完整,第131根带出双弧面节箍丝扣损伤3扣,其余丝扣存在不同程度磨损,经判断属于双弧面节箍滑扣。
2.油管、油杆的磨损、腐蚀
由于一些油管、油杆使用期长,受频繁的修井作业和磨损、腐蚀等诸多因素影响,使油管、油杆疲劳老化而导致落井事故的发生。在频繁的修井作业过程中,油管、油杆丝口被损伤,从而大大降低油管、油杆丝口的连接强度,在管柱起下过程油管、油杆很容易从受损丝口处滑扣、断脱,造成断脱处以下管串落井事故的发生。如:2015年3月28日吉试5-6向3井开始探砂面,起出油管短节1根,开始下探砂面管柱。第1根油管连接好后,在缓慢上提管柱取油管吊卡时,从连接Φ73mm变Φ89mm双公变扣处管柱脱扣落井,带出变扣上部Φ73mm平式节箍。
二、事故的处理
1.事故类型
一般发生管柱整体落井,井内油管、油杆只有一处断脱,不可能发生多出断脱,如吉2-25向2井抽油杆节箍发生脱扣。除非打捞时在井内又掉入油管、油杆或者井内原来就掉有管串,使井内落物情况变得更复杂,如吉试5-6向3井。
2.事故处理原则
通过对事故的调查,发现处理管柱落井事故时,一般遵循以下几个原则。
1)首先应当调查清楚煤层气井基本数据,投产日期,井深结构,井眼轨迹,生产情况等。
2)其次应当详细了解落物发生前,井内生产管串数据,新旧程度,井内有无大直径工具,落物发生原因等,并结合井身结构判断井内油管杆在何处断开,根据结果画出油管杆在井内的分布示意图,弄清楚之后再确定下一步打捞方案。
3)一般应最大可能在油管内打捞抽油杆,或者在打捞时将油管内的油杆直接带上来,防止盲目起油管,在套管内打捞油杆,增加打捞难度。
4)根据起初断脱处情况,准确判断井下落物的鱼头类型和形状,再选择合适的打捞工具。打捞工具下时应缓慢下放,防止将油杆压弯。
5)在打捞多次无效后,应查看断脱位置及形状,以便选择合适的打捞工具进行打捞。
6)在打捞过程中,一定要非常小心,对打捞油管、油杆要详细检查,不合格者,严禁入井,打捞下井油管丝扣一定要上紧,防止在打捞过程中再次发生落物,造成井下落物情况复杂化。
3.吉试5-6向3井事故的处理
Φ73mm变Φ89mm双公变扣处管柱脱扣,经过现场观察分析,初步确定原因为节箍丝扣滑扣导致油管脱落。掉入井内管柱组合:
Φ73mm平式变Φ89mm平式变扣+Φ89mm平式油管4根+Φ89mm平式变Φ89mm加厚变扣+Φ89mm加厚内衬油管109根+Φ44mm直井泵+Φ73mm短节+Φ73mm尾管13根+绕丝筛管+沉砂管+丝堵。井下落物总长:1080.13m。
打捞油管具体办法:
该井脱落处为N80加厚φ89mm油管和φ73mm油管变扣处。
方案一:下内捞矛进行打捞,Φ73mm变扣最大内径为62.0mm与Φ89mm变扣最大内径为76.0mm,内捞矛打捞范围为:Φ60.0mm-70.0mm;
方案二:下打捞筒进行打捞,Φ89mm变扣节箍外径为:107.95mm,打捞筒打捞范围为:101.6-107mm。
方案三:用新Φ73mm油管节箍+Φ73mm油管进行对扣作业。
因此内捞矛和打捞筒打捞方法不具备井下条件,初步确定为方案三油管对扣,上提管柱办法。
原因分析:
1) 事故可能是上次作业油管未完全更换丝扣有腐蚀破损现象。
2) 现场操作吨位控制不当导致。(现场观察确认探沙面时下管速度缓慢)
3) 油管变形,导致泵筒连接油管双公变扣丝扣滑丝损坏。
打捞办法:
方案:洗井等待井底沙、煤粉、煤浆减少 ,下内打捞矛进行打捞。
三、预防措施
为了防止和减少煤层气井整体管柱落井事故的发生,在事故发生时将损失降到最低限度。在生产过程中应当注意以下几个方面。
1.井口附件
1)油管挂短接的抗拉强度,抗滑扣能力均要达到标准。
2)采用25mm标准光杆,在同级别下Φ25mm光杆是Φ22mm光杆横截面积的1.29倍,因此Φ25mm光杆抗拉强度比Φ22mm光杆高。
3)在大负荷抽油机上应使用适当毛辫子,以增大受力面积,增大抗磨抗强度等,减少由于毛辫子断裂,造成的整体管串落井。