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1、井内连续液压解卡技术的研究与应用关键词：油水井 连续液压解卡 工艺管柱油水井由于长期注水、注汽开发，频繁的井下作业施工，套变及出砂等原因，造成了一些井下管柱提不动，封隔器不解封，砂卡等井下事故，使油水井的生产不能正常进行，严重时会导致油水井报废，给油田造成重大的经济损失。液压连续解卡技术的研究与应用，降低了施工风险和劳动强度，有效地保证了解卡的效果，恢复油井生产能力。同时，实现了用小修常规作业代替大修作业进行解卡，解决了油水井大修作业投入成本高的问题。一、液压连续解卡装置机构组成该装置主要由上接头、泄压开关、多级增力液缸、锥体、上锚定器、卡瓦座、下锥体、下锚定器、下卡瓦座、倒扣接头和液压丢手组
2、成，如下图 1 所示。1.多级增力液缸多级増力液缸如图所示。工具钢体外径设计为 148mm、行程为 500mm，因为单位面积内产生的推力有限，所以采用 5 级液缸连接，每级液缸在 1mpa 压力下产生 1 吨上提力，5 级液压缸叠加为 5 吨上提力，压力 20mpa 时可达 100吨上提力，由于上提力直接作用在落鱼上，井架载荷不变，解决了普通修井机载荷小的问题。活塞上部配有行程泄压阀，根据地面压力可以掌握井内情况。同时液缸级数的增加降低了地面工作压力，有效保障工作人员的安全系数。环形锚定器如图所示。环形锚定器与普通锚定器的不同主要是在锚瓦上，锚瓦材料选用 40cr 表面氮化处理，洛氏硬度可达
3、hrc=50 度，锚瓦的外径与套管内径相同，与套管接触面积 3046.4mm2 是普通封隔器的 3 倍以上，通过地面试验在拉力达到 100 吨时锚瓦顶部镶入套管 0.3mm，套管没有发生变形现象，因此不会因为上提力过大而导致损坏套管。锚瓦设计在工具下部，工具和工具以上管柱不承受解卡拉力。锚瓦采用液压控制，下锚瓦设置剪切销钉，可根据落鱼与卡点距离情况设计剪钉剪切力，下部有回收装置，保证了在泄压后锚瓦能够可靠回收。双级锚瓦交替工作不会因为落鱼与卡点距离过长管柱出现弹性变形，工具行程有限而导致解卡失败，实现了连续解卡目的。二、工艺原理及施工方法1.工作原理下入液压连续解卡管柱，当液压连续解卡装置与井
4、内鱼顶对接后，上提管柱达到工具以上管柱吨位，给油管正打压 1-2mpa，在压力作用下上液压锚定装置开始锚定，卡住套管；继续正打压至 14mpa，限位销钉剪断，下液压锚定装置开始锚定，液缸开始工作，该力以锚瓦为支点，转移作用到套管上。随着压力升高，提升力逐渐加大，液压提升装置中的活塞与连接拉杆、倒扣接头与鱼顶一起上行，当解卡工具内活塞上行 500mm 时泄压开关被打开，地面试压装置压力恢复到循环压力，完成一个井内解卡动作，然后上提管柱，这时下液压锚定装置仍然卡住套管，上液压锚定装置随管柱上行，管柱上提至一定吨位继续打压重复上次动作，实现连续解卡，直至解卡成功。2.施工方法a.选用与液压解卡装置长
5、度及外径相应的模拟通经规通井至鱼顶上部。b.选用与井下鱼顶对应的对接打捞工具，与液压连续解卡装置上的倒扣接头相连接，然后用油管将液压连续解卡装置下入井内。c.将液压连续解卡装置下致井内鱼顶上部 2 米处，用清水循环反洗井一周。d.下放管柱打捞鱼头，当确认捞获成功后，从油管投入 25.4mm 钢球。然后将井内管柱提到中和点，给油管正打压 1-2mpa，使液压锚定装置与套管锚定。e.给油管继续正打压，实现井内管柱连续解卡解卡。f.解卡工作完成后，向油管内投 50mm 钢球，正打压 10mpa，将液压解卡装置上部的常关滑套开关打开，使油套液面平衡，确保液压解卡装置顺利地从井内起出。三、技术特点与技术
6、指标1.主要特点a.锚瓦采用环形结构，接触套管面积大，不会对套管产生损坏。b.施工安全，操作简单，不受现场设备条件限制。c.支撑卡瓦有辅助回收设置，使装置起下顺利。d.行程泄压开关可从地面了解井内情况，上提油管后开关可关闭。e.通过地面压力可控制液压解卡装置举升力，活动被卡管柱。f.倒扣接头的设置使液压解卡装置安全可靠。g.倒扣接头下部连接液压丢手，当倒扣接头失效时可以打开液压丢手，保证工具顺利提出。2.技术性能指标根据锦州油区套管规范制作了 148、114 液压连续解卡装置，适用于 7”、51/2”套管。四、适用井况及现场应用1.适用的井况（见图 2、3）2.现场应用情况 2012 年井内液
7、压连续解卡工艺技术在锦州采油厂应用 5 口井，其中注汽管柱解卡 3 口，注水管柱解卡 2 口，成功率 100%。每口井解卡小修措施费用按15 万元计算，解卡成功避免了转大修费用 45 万元，5 口井共节余大修费用150 万元。五、结论与认识1.井内连续液压解卡工艺技术，非常适合油水井的解卡措施施工。2.井内连续液压解卡作业周期短（2-3 天） ，提高作业时效，大修队仅搬上下、准备时间就需 3 天，由此可节省作业可变成本投入。3.该技术通过地面打压，井内解卡，杜绝了地面大负荷提拉造成的安全隐患。4.井内连续液压解卡工艺技术和浮动式油管机械内割刀切割技术施工相配套，成本低、操作简单、具有广阔的应用前景和推广应用价值。
