连续管水平井聚能切割技术及应用课件

中海油能源发展股份有限公司采油技术服务分公司任义和2012-10-25连续油管水平井聚能切割技术及应用

连续管聚能切割技术原理概述切割工具简介连续管聚能切割现场应用结论与认识

连续管聚能切割技术原理概述连续管聚能切割技术原理概述

连续管聚能切割技术简介目前，聚能切割技术作为油田技术领域中的一部分，早在上世纪就已经进行研究和应用，技术也日趋成熟。它与以往电缆切割、化学切割和机械切割等工艺相比，具有操作简单、切割准、效率高等特点，尤其适用于大斜度井及水平井方面。连续管聚能切割技术原理概述技术原理将工具输送到水平段聚能炸药爆炸管体切断管柱拔出

切割工具简介切割工具简介切割工具组成聚能切割工具串：油管接头+1-油管接头2-双阀板单流阀3-液压脱手4-循环短节图1油管接头及马达头总成结构示意图马达头总成+减震装置+聚能割刀切割工具简介1.马达头总成双闸板单流阀:防止井内压力过高使液体或其他杂质返窜回连续油管内，造成回压事故或杂质堵塞油管事故。液压脱手:工具遇卡等情况出现后，进行投球打压脱手，保障连续油管从井内起出，避免造成更大的事故。循环短节:投球脱手时，如果循环通道遇阻，需投球建立新的循环，保障脱手顺利进行。切割工具简介2.聚能割刀图2切割筒结构示意图1—螺塞；2—O形圈；3—保护帽；4—尾堵；5—止退管；6—O形圈；7—装药筒；8—药饼；9—油气井用导爆索；10—切割组件；11—压簧片；12—压簧；13—下接头；14—缓冲筒；15—缓冲接头；16—上接头；17—垫圈；18—扶正套；19—传爆管；20—转接头（以切割筒工作载体）设备及工具简介切割筒切割筒用于油管、套管和钻杆的切割。切割筒外型尺寸与油管、套管和钻杆型号规格配合适当时，及炸高，炸药威力得到充分利用，切割效果达到最佳。切割筒通过液体打压引爆导爆索，进而点燃下面的药饼，使药形罩在炸药的高温高压作用下瞬间生成金属粒子以极高的速度向外喷射，切断钻杆，同时螺塞脱落，形成循环通道。切割工具简介3减震装置：用来抵抗吸收爆炸后产生的轴向强推力的，避免轴向强推力对油管造成变形或震掉工具串，出现新的事故。4油管接头：有内部接头和外部接头两种，其中内部接头又分为roll-on接头和酒窝式内接头。主要对油管和油管及工具之间进行连接。

连续管聚能切割现场应用连续管聚能切割及现场应用2011年11月25日，在SU47-12-61-H1井钻井过程中由于泥岩层塌陷，致使钻具在水平段塌陷卡钻，无法建立有效循环。针对此大斜度井和水平井油钻管遇卡采用传统解卡方式无效的情况下，结合连续管能重新建立管内循环及在水平井方面的应用，提出了用连续管进行聚能切割解卡的思路。通过聚能解卡，管柱被顺利起出，解卡取得成功。现场应用概述连续管聚能切割及现场应用具体实施方案1、SU47-12-61-H1井身结构（见图3）连续管聚能切割及现场应用346.0mm钻头×728m273.0mm表套×728m241.3mm钻头×3142m造斜点：3142152.4mm钻头×4806m215.9mm钻头×3806m177.8mm技套×3791m

图3SU47-12-61-H1井井身结构图连续管聚能切割及现场应用2、现状分析该井3800米后井段为泥岩结构。钻井钻至4800米遇卡，出现卡钻事故，无法建立正反循环。采用提升法，依据虎克定律和微积分理论，计算卡点在4500米的位置。经过三个月，采取多种措施均无法解卡，后研究分析决定采取连续油管聚能切割技术。作业要求在4500米以上进行切割，水平段达800米。连续管聚能切割及现场应用3、设计分析及技术介绍保证切割质量⑵根据井身结构对连续管作业进行模拟分析确保连续管能够顺利起下⑶根据指定位置的油管、套管或钻杆尺寸，选择合适的聚能割刀，在作业前实验分析装药量、引爆压力。

确保切割成功(1)计算钻具遇卡点连续管聚能切割及现场应用软件模拟

根据SU47-12-61-H1井钻杆管柱图，采用1.5”长度为4800米连续油管。工具串最大外径为1.9”（48.26mm）<钻具最小内径51mm，满足作业需求。根据以上数据，模拟连续油管上提下放（如图4）。选择油管和工具串。连续管聚能切割及现场应用软件模拟软件模拟图及分析。图4软件模拟图此图所示意的是连续油管在下放和上提时，在不同深度，可预测的悬重表读数，随井深及井斜变化而变化。蓝线代表下放时悬重，绿线代表上提油管时悬重变化，红线代表下放和上提时的操作上线，一般80％屈服强度。模拟结果显示：连续油管上提/下放悬重均在安全范围内。连续管聚能切割及现场应用选择聚能刀聚能割刀能够在油管、套管和钻杆中使用，但选择割刀规格时，要注意与管柱相适应（如表1）。连续管聚能切割及现场应用现场作业⑴冲洗管柱：

为防止出现连续油管遇阻和遇卡的风险，要先对管柱进行冲洗。利用连续管洗井，采用向下高效侧流喷嘴，泵压提至20Mpa，一直冲洗至4600米，并反复上提下放进行冲洗，直至循环出清水为止。连续管聚能切割及现场应用现场作业⑵液压引爆、聚能切割：洗井结束后，油管提出井口，由于当时温度达零下30°，为防止油管内结冰，用柴油顶替清水，改换聚能切割工具。工具通过连续油管进入水平段并到达指定位置，开泵打压，压力至15Mpa左右液压引爆导火索。大约1钟左右，钻台人员感觉到有震感，泵车压力也突然降至8Mpa，标明聚能成功，连续管聚能切割及现场应用

连续管快速起至井口，注入器和防喷器设备移除井口，井口钻杆连接方钻杆，利用大钩旋转和上提方钻杆，对钻具提供强扭矩，在转至3圈后，重新上提管柱，第一根钻杆以90T的上提力被提出井口，聚能切割最终成功。现场作业⑶上提管柱：

结论与认识结论与认识大斜度井和水平井连续管聚能切割优势连续管本身固有的强度和软性特别适用于水平井作业，能够通过自身的下推力将工具输送到水平段，准确定位切割位置。通过油管液压引爆相比电缆电流引爆更加安全方便，并且在引爆后可以建立连续管和管柱的循环通道。无需压井作业，不污染地层。作业周期缩短。结论与认识大斜度井和水平井连续管聚能切割不足切割后断口极不规则，易形成喇叭口，对管柱的上提产生一定的影响。减震装置的效果不是太理想，对油管和工具有一定的损坏。炸药的用量不好控制，用量少则可能导致管柱不能完全被切断，用量多则可能导致其他的破坏。结论与