超长注水泥塞工具及现场应用

林燚焱¹，莫康荣²，柳亚亚²，邱 涛²，徐 靖²

(1.中海油能源发展股份有限公司工程技术公司,广东 湛江 524057:

2.中海石油有限公司湛江分公司,广东 湛江 524057)

摘 要：海上探井弃井注水泥塞作业时,在泵注一段水泥浆后,需要提拉上部钻杆,经过候凝,再泵注下一段水泥塞,该方法施工过程长,施工费用离,作业效率低。对尾管工其原理进行了研究,开发超长注水泥塞工具及配套工艺,下部连接低价值度旧油管作为注水泥通道,在注水泥塞完成后投入胶塞,手送入工具,在确保安全以及对固质量的前提条件下,实现长裸眼弃井一次性注水泥塞。

关键词：超长裸眼水泥赛；注水泥寒工界；超长裸眼赛工艺；弃井作业

引言

在石油勘探开发过程中,为确定油气藏是否存在，圈定油气藏边界,并对油气藏进行工业评价,取得油气开发所需要的地质资料，进而实施探井以达到钻探目的。探并在达到钻探目的后,需要对其进行弃并从面实现井内外无地层流体上窜的通道、地层流体没有上窜至海底泥面、污染环境的风险根据《海洋石油弃井规范》(Q/HS 2025-2006)要求,弃并裸眼段需要全封固,但以往采用的“分段回填水泥塞”的施工方式,单次注水泥塞段长仅为200~300m,存在施工效率底下、回收混浆多及作业时间长等问题,且水泥塞段较长时,容易导致插旗杆等风险。因此,开发并应用超长注水泥塞工具及配套工艺,除了能够实现降本增效,更能大大减少施工风险。通过调研分析,借鉴尾管工具原理,开发超长注水泥塞工具及配套工艺,下部连接低价值废旧油管作为注水泥通道,注水泥塞后投人胶塞脱手送人工具,超长注水泥塞工具作为送入工具通过保养可重复利用。在确保安全以及封固质量的前提条件下,实现长裸眼弃井一次性注水泥塞,既能满足Q/HS 2025-2006要求,又能提高时效,节约作业成本。

1 超长注水泥塞工具原理及关键结构

1.1 工作原理

与下尾管原理类似,超长注水泥塞工具通过与价值较低的废旧油管相连接,利用钻杆将其送至目标井深后,开始进行系注水泥塞作业。作业完成后,通过在钻杆内投人钻杆胶塞,注入顶替液泵送钻杆胶塞至碰压球座后,形成密封,随后打压至服务工具的脱手压力,使球座处剪切销钉被剪断,球座下行,弹性棘爪径向收缩。上提上部管柱,使弹性棘爪与丢手工具下部脱开,从而实现丢手工具与下部管柱串的分离。同时，为确保工具能够顺利脱手,设计应急钢球,在钢球到达球座后并形成密封,打压至(10+2)MPa,同样可使球座处剪切销钉被剪断,球座下行,弹性棘爪脱开后丢手。若投胶塞和钢球均未完成丢手,通过反旋管柱>10圈,剪断销钉,倒开左旋倒扣短节,实现左旋倒扣短节的上部与下部管柱分离。脱手成功后,将工具提到合适位置,大排量循环冲洗干净后取出,通过保养,能够实现重复使用。

1.2 超长注水泥塞工具的结构

超长注水泥塞工具结构总成如图1所示。该工具由液压式丢手工具、钻杆胶寒、应急球、左旋倒扣短节,变扣接头5个关键部分组成。该工具结构简单,组合方便,且设计了多道应急脱手方式,可靠性强。

1.2.1 钻杆胶塞

钻杆胶塞为铝合金+橡胶组成,长为313mm,适用于0-150℃及0-30MPa的工作条件,其通过顶替液将其泵送至丢手工具球座。在泵送过程中,可将钻杆内壁的水泥浆刮干净,在到达球座后形成密封,碰压,带动球座下行并憋压至工具的丢手压力,剪断连接销钉，使弹性棘爪向内收缩后弹出,断开与其下部组件的固定连接,将下部管柱丢手。

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