中石化、中石油现有上千口高含硫气井,这类井主要采用Φ88.9mm高抗硫G3镍基合金油管作为生产管柱,在生产过程中常因单质硫结晶、漏失泥浆及岩屑返吐、生产测井期间工具落井等原因在油管内形成复合堵塞而使气井停产。采用油管内钻磨铣、注酸无法解除油管内堵塞,需采用油管外大修解除井筒堵塞,恢复采输通道。

技术难点与挑战

难点一:油管内堵塞物成分复杂(含有金属不规则落鱼),油管内钻磨、注酸解堵无法解除油管内堵塞,且修井作业周期长,成功率低。

难点二:采用外切割对堵塞高抗硫G3-125Ni基合金油管切割,该合金油管具有较好的材料韧性和较高的硬度,变形抗力大,切削难度大,加工效率极低。

难点三:常规机械外切割刀割不断该合金油管。

常规外切割刀对G3-125Ni基油管切削时,产生较高的切削热量,极易容易“粘刀”,进而致使刀具变形,损坏切削刀具,刀具磨损较为严重,使刀片的寿命缩短,切削效率不及常规钢产品的5%。并且该类型割刀进刀角度为25-30°,靠压缩弹簧的弹力单向受力,割刀以25-30°的进刀角使其存在径向分力,“粘刀”产生较大摩阻,使刀片受到冲击载荷,从而导致刀片前端崩断而割不断该合金油管。

技术思路

针对该高抗硫合金油管修井的难点,将堵塞段上部油管进行电缆爆炸精确切割,再对堵塞段油管进行分段套铣、切割、打捞,直至将堵塞段油管全部切割打捞出井,最后再倒出切割点油管后进行对扣并恢复井口,直至恢复产能

创新点1:形成G3合金油管外切割打捞一体化技术

研制适合于切割该合金油管的专用外割刀,并且该割刀在割断油管以后一并将

割断的合金油管打捞出井,实现了切割打捞一体化,形成了割捞一体化技术,提高了修井解堵效率。

创新点2:研制了G3合金油管割捞一体化工具

研制了垂直进刀割捞一体化工具,解决了粘刀、崩刀及切割后打捞等难题。

使用效果:在HJ203H修井中,采用外切割打捞一体化技术共进行3次切割,成功率100%,共捞出堵塞油管254.67m,带出腐蚀严重的所有测井加重杆及震击器。

应用效果:在针对G3-125Ni基合金油管切割时,相对常规修井切割打捞工具,使用垂直进刀割捞一体工具对G3-125Ni合金油管切割成功率100%,成功率更高,时效更高,复杂故障率更低,最大程度降低井内复杂情况发生。

应用前景: 中石化普光气田、元坝气田、彭州气田等80余口井,均采用G3-125Ni合金油管加永久性封隔器完井,中石油拥有上千口采用高抗硫的合金生产管柱生产,在后期的维护、解堵、修井、封井中,该切割打捞一体化工具及技术具有广泛的应用前景。