新型堵塞器打捞杆的研制
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[摘 要]油田开采为适应需要逐步由粗放化向精细化发展，分层注水是油田精细开发的基础，如何注好水、注够水、有效注水是油田开发的一项重要工作，但分层注水井经常存在堵塞器打捞杆发生折断的问题。因此本课题在打捞杆伞状台阶易折断处的下部剩余高度8mm处，增加一个比原伞状台阶顶部最小直径要大的台阶，这样可利用这个新增的台阶进行再次打捞堵塞器的目的，从而减少了因打捞杆折断产生的作业次数，减少了生产成本，降低了员工的劳动强度，使打捞杆折断后，打捞堵塞器的成功率在70%以上。
[关键词]分层注水 堵塞器 打捞杆
中图分类号：TQ351 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0052-01
一、目前存在的问题
油田开发逐步向精细化发展，分层注水是油田精细开发的基础，注好水、注够水、有效注水是油田开发的一项重要工作。现大庆油田某采油矿有分层注水井245口，共计796个小层，单井平均3.4个油层，年测试718井次，单井年平均测试2.93井次，注水合格率87.3%。分层注水井每个层段安装一个配水器，配水器靠堵塞器控制单层注水量，堵塞器安装在配水器内部，测试调配单层水量时需要将堵塞器提升至地面，按分层注水井单层注水量方案进行测试调配，而打捞堵塞器过程是通过10kg投捞器下行重力撞击卡住堵塞器上部的打捞杆进行打捞，平均调配一个层段水量需打捞堵塞器3次，一口井需要多次打捞堵塞器[1]。
图1 打捞堵塞器示意图及实物图
由于堵塞器打捞杆长期受井下介质腐蚀、酸浸泡除垢、增注酸化措施等影响，导致打捞杆强度下降，打捞杆会在伞状台阶底部折断，打捞成功率为零，只能采用作业更换。造成的后果一是增加生产成本，作业一口井需要2万元；二是影响注水合格率，进而影响油田水驱精细开发效果；三是影响工作进度。为此，小组决心研制新型堵塞器打捞杆，但由于打捞杆与堵塞器主体配合尺寸较为精密，打捞杆的伞状台阶底部高度大于堵塞器主体压盖高度8mm，过长会影响到投捞器上的打捞头、压送头的配合尺寸，因此，只能在此8mm处做改造。
二、对策方案的提出
打捞堵塞器是通过投捞器上的打捞头在下行过程中，利用注水压力及投捞器自身重量，使打捞头内部卡瓦片与堵塞器打捞杆上的伞状台阶进行对接，进而将堵塞器从配水器内打捞出。本课题设计研制的新型堵塞器打捞杆的总体思路是：在打捞杆伞状台阶易折断处的下部剩余高度8mm处，增加一个比原伞状台阶顶部最小直径要大的台阶，这样可利用这个新增的台阶进行再次打捞堵塞器的目的。常规投捞器的重量为10kg[2]，在遇到井筒内有油污及生锈结垢情况下，需对投捞器增加重量来进行打捞堵塞器，最大配重至操作员工举升力量力度50kg以内，因此，要研制的堵塞器打捞杆的抗冲击强度不小于50kg。
三、对策方案的实施
3.1结构设计
目前大庆油田常用堵塞器主体、打捞头、压送头与打捞杆结构，查找相关数据，并查阅《分层注入与测试工艺》进行设计，设计了变径异阶台堵塞器打捞杆。首先，要确定预研制的“变径异阶台打捞杆的安装方式、最大、最小外径和全长”。该装置要能够与堵塞器主体组合一体，通过投捞器上的压送头下入配水器偏心孔内，通过投捞器上的打捞头进行打捞出，因此，可依据打捞杆与打捞杆压盖、打捞头、压送头的标准匹配尺寸来优选。
图2 打捞杆的组合安装方式树图
3.2加工制造
参照堵塞器主体及原堵塞器打捞杆所选用的不锈钢材料，选择有资质的生产厂家进行加工制造，研究人员实时监督，加工完成后如下图所示。
图3 变径异阶台打捞杆实物图
3.3室内试验
试验方法：将变径异阶台打捞杆增粗台阶的上部伞状台阶锯断，然后将堵塞器投放入配水器偏心孔内，再把扩径后打捞头安装在投捞器上，反复做打捞动作，模拟打捞堵塞器。
从图中看出，在伞状台阶折断情况下，利用下部增粗的伞状台阶进行打捞堵塞器，打捞成功率在80%以上，达到设计要求。
3.4现场试验
研制成功后，2014年6月-8月小组寻找了10口因钻井而停止注水的井进行了现场试验， 把变径异阶台打捞杆上部较细的伞状台阶锯断后，将堵塞器投送入井下配水器内，任由堵塞器在井下腐蝕、生锈，之后在三个月内再进行打捞[3]。现场试验共投入38支堵塞器，成功打捞32支，成功率达84.21%，比设计目标提高了14.21%。
四、确认效果
专家、技术人员、外矿测试人员在现场对变径异阶台打捞杆进行50kg抗冲击试验，均未发生打捞杆折断或弯曲现象。打捞杆折断后打捞堵塞器的成功率为84.21%。提高了分层注水合格率；减少了水井作业而造成的环境污染，保障了安全环保生产；减轻了操作员工劳动强度；提高了测试工作效率。
五、结束语
变径异阶台打捞杆的研制成功，创造性的解决了生产中的实际问题，达到了预期的效果。可推广应用到全油田分层测试单位，将大大减少作业成本和员工劳动强度，还可减少洗井及作业造成的环境污染，经济效益及社会效益将非常显著。
参考文献
[1]张化庆. 提高分层注水井堵塞器打捞成功率的探讨.中国石油和化工标准与质量，2014，06期.
[2]平旭东，张平，朱立江. 提高注水井堵塞器投捞成功率的研究和应用.石化技术，2016，23（9）：53-54.
[3]李兆亮.注水井投捞工艺技术研究.中国石油和化工标准与质量，2014（2）：57-57.
作者简介
侯爽，助理工程师，2004年毕业于大庆石油学院采油工程专业，目前从事地质技术现场研发工作。
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