连续油管打捞技术在天然气水平井中的应用实例

一、事故概况

QJ1-10井是天然气开发评价的一口长水平段水平井。该井在改造工艺上采用连续油管喷砂射孔、套管大排量注入体积压裂改造。施工采用连接器连接405m等径油管，起下油管8次，最大下入深度5673.6m，最高承受压力55MPa。

在第四段高压喷砂射孔后起出连续油管，当连续油管进入注入头鹅颈架弯曲导向器时发生变形破裂，致使油管内气液大量喷出，为防止井喷失控，现场立即启动井口剪切闸板，将作业的连续油管从井口切断，关闭防喷器全封，连续油管掉落入井，该井施工被迫终止。落入井下的落物管柱为Φ38.1mm3405mQT900连续油管和Φ38.1mm315cm的喷射器。

二、处理方案

为了尽快恢复气井的生产状态，亟需对井下落物进行处理。方案有三种：一是打捞，二是切割打捞，三磨铣到井底。经讨论选择连续油管打捞，施工效率高，井控风险小，施工数据能实时监测，且作业劳动强度和作业成本低。

三、加工打捞工具

1、加工可退式卡瓦式打捞筒

按照设计加工成型的打捞筒在地面进行强度试验时发现：当落鱼进入打捞筒内腔后压缩弹簧使卡瓦上行至大内径处套住管体，上提时，在弹簧力作用下卡瓦下行，在外套锥度作用下卡瓦收缩卡住管体，能够顺利实现打捞。

图1：设计加工的打捞筒工具串

图2：设计加工的打捞筒内部结构

最大优点是落物入鱼后，只需上提即可捕捞落物，操作简单。不足之处在于是利用卡瓦缩颈卡住落鱼，打捞筒内部卡瓦，弹簧等小物件较多，工具强度有限，可能发生小物件落井，增加后续打捞难度。

2、加工单锥度加长母锥

设计加工的单锥度加长母锥是在常规打捞母锥的基础上，设计一定的锥度，且最大外径处采用拨叉引鞋状，内表面有造扣螺纹。设计加工的单锥度加长母锥内表面硬度为60HRC，最大引入外径82mm，最小引入外径40mm，锥度1:16，内扣每英寸3牙，钻具长度66cm。

通过地面试验发现：借助连续油管液压马达提供扭矩，在落井的连续油管外壁进行造扣，能够顺利捕获落鱼。最大优点是母锥筒内部结构简单，没有小物件落井的风险。不足之处在于打捞施工操作复杂，且钻具在井底旋转，增加了管柱的脱扣风险。

图3：落井的连续油管被起出井筒

图4：捕获的落鱼

图5：连续油管回接

四、打捞工艺分析

（1）使用的可退式卡瓦打捞筒因尺寸限制等原因，工具强度不足导致打捞作业失败，个别卡瓦片落井，增加了打捞困难。说明前期工具加工成型后未模拟井内工况进行抗拉强度试验，若工具入井前的强度试验与井内工况相近或高于工况条件，则打捞的成功率较高。

（2）母锥与单锥度加长母锥组合的打捞钻具的动力采用液压马达提供扭矩带动母锥旋转加压，在落井油管外壁造扣的打捞方案是可取的，在41/2″套管内将落井的405m连续油管捕获并顺利起出井筒，其工艺是成功的。

（3）井下落鱼的鱼头面规则给打捞带来了方便。该井本次发生险情采用剪切闸板剪短油管，落鱼头相对规则，使得母锥造扣的接触面积能够承受较大负荷，促成了母锥造扣并打捞成功。

（4）使用小尺寸母锥造扣打捞，母锥的最小打捞内径一定要略小于打捞油管的外径，否则会出现造扣过少，在提捞落物过程中落鱼会频繁掉落。受打捞尺寸和管柱内径限制，本次使用的母锥壁厚强度较高，吃进硬度较高。

结论建议

（1）连续油管打捞内径小的管柱类落鱼需要的打捞工具较小，选用高强度材料加工的打捞工具能够保证工具的强度。

（2）对于规则鱼头使用母锥造扣打捞是最有效的，本次使用NOV低速高扭矩马达，提供的扭矩带动母锥旋转加压在落井连续油管外壁造扣打捞非常成功。

（3）连续油管带压打捞落鱼有效降低了深层天然气水平井井喷失控的风险，同时能全面防止入井液体和储层流体返出地面污染环境，实现安全清洁生产。

（4）对于选择带卡瓦、铣齿或合金块等打捞工具时，应减少易产生小件落物工具的入井机会，必要时对打捞工具的抗拉强度、表面硬度等模拟井内工况进行测试。

（5）连续油管是材质较软的低碳钢薄壁焊管，抗拉强度低于常规工具油管，在连续油管进行打捞作业前应实施设备与工艺安全分析，全面进行作业风险评价，制定对应的风险防范措施。