穿心打捞工具主要用于带电缆下井仪器在井内遇卡的打捞施工,其主体部件是滑块式打捞器。
(一)结构
滑块式打捞器适用于具有标准尺寸蘑菇头式打捞头的下井仪器,结构如图1-1所示。
1- 引鞋 2-打捞器本体 3-滑块 4-管体 5-防落环 6-转换接头
图1-1 滑块式打捞器结构示意图
滑块打捞器适用井眼及钻具范围,见表1-1。
序号 | 工具适用 井眼范围 | 钻具型号 | 打捞工具扣型 | 循环 短节 | 打捞工具 外径 mm | 马笼头 型号 | 防掉环mm | 快速接头外径 mm |
1 | 216mm以上 井眼 | 5 5½" | 410 | 410-411 520-521 | 190 | 89 | 50 | 56 |
2 | 152mm井眼 | 3½" | 310 | 310-311 | 138 | 89 | 50 | 56 |
3½" | 310 | 310-311 | 120 | 70 | 50 | 56 | ||
3 | 118mm井眼 | 27/8" | 210 | 210-211 | 108 | 70 | 40 | 44 |
表1-1 滑块打捞器的适用范围
(二)工作原理
根据钻具、井眼尺寸和下井仪器马笼头的型号,选择合适的打捞工具。将滑块打捞器连接在钻具底部,下钻至仪器顶部后,继续下钻,当仪器上部马笼头进行入打捞器之后,马笼头将被牢牢抓住,通过上提、下放钻具时电缆张力数据的变化,或者循环泥浆时,泵压的变化,可以判断出是否捞住仪器,从而将仪器随钻具一同捞出。
(三)操作方法与注意事项
1.打捞前的准备工作
(1)职责分工
①指挥岗:由熟悉穿心打捞的技术人员负责穿心打捞过程的总体协调。
②测井井口工:负责测井电缆快速接头的脱开、对接操作,指挥测井绞车操作人员起下电缆。使用标准手语指挥司钻上提、下放钻具。
③绞车操作人员:按照测井井口工的指挥起下测井电缆。密切关注测井电缆的张力变化,发现异常情况,及时采取措施并通知司钻。
④司钻:负责钻具操作,按照测井绞车司机的异常情况提示及时处置。
⑤内、外钳工:负责起下钻的常规操作。
⑥架子工:负责将测井电缆快速接头投放到预下井的钻具水眼内,以及起下钻常规操作。监视天滑轮、测井电缆和游动滑车的运动状态。
(2)固定测井电缆
①确定最大安全拉力:
T = TZ + TR× 75% - TY
式中:
T—最大安全拉力,单位为千牛(kN);
TZ —电缆上提正常张力,单位为千牛(kN);
TR —弱点断裂张力,单位为千牛(kN);
TY —仪器重力,单位为千牛(kN).
②绞车上提电缆,直到电缆张力超过正常张力5kN。
③在转盘平面0.1m以上,将“T”形卡钳安装在电缆上。
④放松电缆,使“T”形卡钳坐于井口,检验“T”形卡钳紧固情况。
(3)安装天滑轮
①安装天滑轮宜选在白天进行。安装期间,钻台之上禁止有人停留。
②下放天滑轮。将天滑轮从游动滑车上卸掉。
③用吊升装置将天滑轮提升到井架顶部前侧最高处。同时下放电缆,并留出安装快速接头的余量。
④用断裂强度大于150kN的钢丝绳固定在井架顶部的横梁上。安装位置要尽量高,而且尽量靠近井架前侧,滑轮两侧要用棕绳定位。
(4)安装地滑轮
①将地滑轮的安装位置适当外移,加大地滑轮与井口之间的距离,以不妨碍钻台上的起下钻操作为宜。
②将井口电缆张力系统与绞车张力传感器连接,承重螺杆应安装固定销。用断裂强度大于150kN的链条将张力传感器固定在钻机底座的横梁上。
(5)安装快速接头
①在转盘上方1.5m~2.0m处确定电缆切断点,切断电缆。当井斜倾角大于10°,或者遇卡类型属于电缆吸附遇卡或者键槽卡时,切断点的位置应提高到2.5m。
②将井口端的电缆头穿过滑块式打捞器、卡瓦式打捞筒或者容纳筒打捞头,套上绳帽盒后制作电缆头。
③在绳帽盒安装蘑菇头,组成测井电缆快速接头的公头(以下简称公头)。
④在绞车端的电缆头上,套上导向头和绳帽盒,制作电缆头。
⑤在绳帽盒上安装母头,组成测井电缆快速接头的母头(以下简称母头)。
⑥在母头上方的电缆上安装加重杆。
(6)检验测井电缆快速接头
①系统检查测井电缆快速接头所有连接部位和固定部件,确保其牢固可靠。
②将测井电缆快速接头的公头和母头对接。
③绞车上提电缆至正常张力,校准井口张力表,使之与绞车面板上的张力表读数一致。
④绞车继续增加拉力至最大安全张力,保持5 min做测井电缆快速接头强度试验。
⑤放松电缆,使电缆上的“T”形卡钳坐在井口上。应安排一人在井口扶持打捞器,使其稳坐在“T”形卡钳上。
2.穿心打捞程序
(1)连接打捞工具
①脱开测井电缆快速接头(采用容纳式打捞筒时,应预先使用游动滑车吊起一根钻杆单根,依次将打捞筒短节、容纳筒连接在钻杆上)。
②绞车上提电缆,使快速接头的母头到达二层平台附近。快速接头的母头接近二层平台时应减速。井架工将母头放入预下井的一柱钻杆的水眼里。采用容纳式打捞筒时,井架工应将母头放入与容纳筒相连接的那根钻杆单根的水眼里。上提电缆到位后,可以在绞车滚筒前的电缆上绑扎记号,用作上提电缆的参考标记。
③司钻操作游动滑车,提起预下井的钻杆,内、外钳工应扶持钻杆。同时,绞车操作人员下放电缆,直到快速接头的母头露出,能够与公头对接为止。下放电缆到位后,可以在绞车滚筒前的电缆上绑扎记号,用作下放电缆的参考标记。
④对接测井电缆快速接头。上提测井电缆,使电缆张力超过正常张力5kN。
⑤将井下打捞工具连接在钻杆上(采用容纳式打捞筒时,将打捞头连接在容纳筒上)。
(2)下放打捞工具
①拆除“T”形卡钳。
②将打捞工具及钻杆下入井中。
③下放电缆,测井工用“C”形档板将快速接头的公头卡在钻杆顶端。放松电缆后用快速接头释放器将快速接头脱开。
④绞车上提电缆,使快速接头的母头到达二层平台附近。架子工将母头放入预下井的下一柱钻杆的水眼里。
⑤司钻操作游动滑车,提起钻杆立柱。同时,绞车操作人员下放电缆,直到快速接头的母头露出钻杆,能够与公头对接为止。
⑥对接测井电缆快速接头。上提测井电缆,使电缆张力超过正常张力5kN,抽出“C”形档板。注意检查快速接头的连接部位和测井电缆的磨损情况。
⑦连接钻杆,下入井中。
⑧重复③~⑦的操作,直到将打捞工具下放到距离下井仪器打捞头的深度16m~25m的位置为止,停止下钻,准备循环钻井液。
⑨下放打捞工具要求如下:
a、作业过程中,要始终保持测井电缆快速接头的母头低于游动滑车,防止快速接头被缠绕进游动滑车的钢丝绳之中。
b、下放钻具要平稳、速度要慢,裸眼井段以6min下放一柱为宜。接近卡点部位时,应慢速逐渐靠近卡点。每当下放钻具至最后一个单根时,速度减慢,防止加重杆通过钻杆水眼时发生挂碰。
c、下放钻具时,绞车操作人员应保持电缆张力,防止测井电缆在下钻过程中被卡断。密切关注电缆张力,发现张力突然增大,应立即放松电缆,并通知司钻停止下钻。
d、下放打捞工具过程中,司钻和井口人员要密切观察张力的变化,发现异常情况,立即停止下钻,慢速上提至恢复正常后再下钻。
e、属于高压、高含H2S或高危地区的井,或者裸眼井段较长的井,钻井队应按照SY/T 5974的要求,密切关注井况的变化,根据井控的需要及时安排钻井液循环。
(3)循环钻井液
①接上泥浆循环短节。
②将循环泥浆“C”形堵头放入泥浆循环短节水眼内。
③下放电缆,使快速接头的公头坐落在循环泥浆“C”形堵头上后,将快速接头脱开。
④接上方钻杆,用低排量循环钻井液1周~2周,处理好井中的钻井液,保护井筒。同时冲洗打捞器具内部,有助于打捞作业。
⑤循环钻井液时可以适当上下活动钻具。下放幅度不宜过大,上提高度不应超过下放前的位置;循环泥浆时,下放钻具控制在3m以内,上提钻具时至接头原位置(下放前的位置);因为此时电缆与钻具是同步的,上提钻具时仪器没有解卡,可能将电缆拉断。
⑥在鱼顶上20m循环泥浆、活动钻具时记录钻具正常下放、上提、静止吨位及循环泵压,为判断捞住仪器及上提钻具提供依据。
(4)打捞下井仪器
①卸掉方钻杆和泥浆循环短节。对接电缆快速接头,上提电缆检验电缆张力有无异常变化。
②接上一柱钻杆,缓慢下放,逐渐靠近下井仪器打捞头。当张力增加5kN时,便停止下钻。
③上提钻具10m,如果打捞到下井仪器,电缆张力应下降到悬重。
④下放钻具10m,电缆张力恢复原来数值。
⑤再次上提钻具10m,电缆张力又下降到悬重。
⑥绞车上提电缆10m,张力恢复到原来数值,可确认下井仪器被捞住。超深井通过张力不好判断时,可利用泵压变化情况进行判断,记录离仪器20m左右循环钻井液时的泵压和排量,如果捞住了井下仪器,那么在同样的排量下,泵压应该升高。
⑦下钻捕捉仪器前,与井队技术负责人核对下钻深度(钻具数据表),若钻具遇阻仪器未入筒,可判断钻具遇阻位置是否在鱼顶,为制定打捞措施提供依据。
⑧钻具遇阻下压力不超过2吨,经多次起、下仪器仍无法入筒,可适当增加电缆张力(不超过最大安全张力)进行打捞。
⑨若多次打捞仪器仍无法入筒,可将电缆张力在正常张力下减小500kg进行打捞,经多次打捞仪器仍无法入筒,再增加下压力进行打捞,下压力不得超过仪器额定承压力(8寸半井眼内不超过5.5t,声波、感应仪器不超过2t),仍无法捞住仪器则实施反穿心,起出打捞器进行检查,分析原因制定下一步打捞措施。
(5)回收测井电缆
①卸掉一柱钻杆。
②将“T”形卡钳安装在电缆快速接头下面的电缆上。
③用游动滑车上提“T”形卡钳,逐渐增加拉力直到拉断电缆弱点,拉力下降后再上提2m,若拉力保持不变,证明弱点已被拉断。操作之前必须进行安全检查,疏散钻台上的人员。
④下放测井电缆,使“T”形卡钳坐落在井口。将电缆固定好之后,切除快速接头和加重杆。
⑤将测井电缆两端铠装对接在一起,铠装长度应大于6m。
⑥绞车上提测井电缆,拉直后去掉“T”形卡钳。
⑦确认天滑轮和电缆处于正常运行状态,开始慢速回收测井电缆。电缆对接部位安全通过天地滑轮,在绞车滚筒上排列好之后,方可用正常速度回收测井电缆。回收测井电缆的同时,可以活动钻具以防粘卡。
⑧测井电缆的端头离井口30m~40m时,绞车停止上起电缆,防止电缆从天滑轮上自行坠落。测井工负责将电缆从井内拉出来,并查看断点是否在弱点处。切除鱼雷,回收剩余的电缆。
(6)回收下井仪器
①测井电缆回收完毕,可起钻回收下井仪器。起钻要慢速、平稳,使用液压大钳卸扣。
②下井仪器起到井口时,用“C”形卡盘将仪器卡在井口进行拆卸,所有仪器起出后,将井口盖好。下井仪器装有放射性源时,应首先将放射性源取出,再拆卸仪器。卸除放射性源的操作。
③回收测井仪器及打捞用具,清理现场。
3.异常情况及处理方法
(1)下钻中途测井电缆张力明显下降:上提电缆确认为中途自行解卡后,可停止下钻,将电缆快速接头部位处理好之后,用绞车将下井仪器拉进打捞器,完成后续打捞作业;如果井下打捞工具的位置距离下井仪器不超过300m,亦可继续下放打捞工具完成打捞作业。
(2)快速接头脱开,公头落井:将打捞筒起出井口,如果公头被带出,可以重新进行打捞;如果公头未被带出,应考虑用其他方法进行打捞。
(3)电缆在公头的绳帽盒处脱落:应起出钻具,打捞电缆。然后酌情选择打捞下井仪器的方法。
(4)下放打捞工具的过程中,电缆张力突然增大:可能是电缆打扭所致,绞车操作人员应立即放松电缆,及时通知司钻停止下钻,然后上提钻具。适当增加电缆张力(不超过最大安全张力)后,缓慢下钻,能够通过则继续打捞。如果重复2~3次,现象仍然未能消除,应考虑选用其他方法进行打捞。
(5)下放打捞工具的过程中,电缆张力起初缓慢增大,随后增速加快:可能是电缆外皮钢丝断裂所致。
(6)下放打捞工具的过程中,发生遇阻现象或者遇到砂桥:采用循环钻井液的方法解除。