CN112664161A - 一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，步骤一：将打捞工具下放至钻井下对桥塞进行冲洗和回收杂物；步骤二：通过下拉潮差绳，记录钻具与潮差绳标记的相对位置；以固定遇阻量下压钻具，以记录的潮差绳标记对应方入为准，多次对比潮差绳方入的差别，直至差别小于预设阈值；步骤三：下压回收工具并剪切回收工具延伸筒的销钉，在下压过程中拉潮差绳记录钻具方入变化情况，单次潮差绳对应钻具方入超过预设阈值，停止剪切，执行步骤一；步骤四：抓取桥塞；步骤五：通过回收工具带动管柱转动上升以解封桥塞。通过利用潮差绳作为测量基准，量化遇阻量和钻具下行距离的量化关系，提高了测量桥塞顶深的准确度，可以有效规避桥塞提前解封的风险。

Description

一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法

技术领域

本发明涉及海上油气钻探技术领域，更具体地，涉及一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法。

背景技术

根据《海洋石油弃井规范》细则，由于海上作业模式要求(如批钻作业)或不可抗力影响(如台风天气)，需要进行临时弃井作业，常常下入临时弃井桥塞封井确保井控安全；进行下步作业前重入井筒，则需要下入回收工具回收临时弃井桥塞，尤其深水井喷后果严重，桥塞下入的位置更深，对应桥塞回收难度增加。

公开号为“CN105971537A”，公开日为2016年9月28日的专利文件中公开了一种可捞式桥塞解封机构及其解封打捞方法，其中的打捞方法包括步骤一：采用工具油管传输专用打捞工具下钻，打捞工具接近桥塞时，油管内泵注液体清洗桥塞工具上的沉砂；步骤二：下放打捞工具，打捞工具抓取桥塞的打捞筒；步骤三：上提管柱，解封胶筒及上椎体脱离卡瓦；步骤四：下放管柱，强制让下椎体脱离卡瓦；步骤五：上提打捞所有工具串，完成打捞。其中打捞工具包括现有常用的冲洗工具和回收工具。

在上述方案中，步骤一将打捞工具中的冲击工具下钻对桥塞进行冲洗后，在步骤二再将回收工具下方，这种两趟钻的方式，冲洗结束后只能用冲洗工具底部探桥塞顶部作为参考，意味着回收工具下到位后需要再次冲洗并用回收工具下探桥塞顶部，增加了下探桥塞的作业时间；在步骤二中，在冲洗完成后直接剪切回收工具延伸筒的销钉进行回收动作，没有量化遇阻量和钻具下行距离的关系从而难以临时判断实际桥塞顶部，如果井况特殊有顽固落物或杂物沉积导致井筒没有清洁彻底，很大概率造成桥塞提前解封，造成作业风险。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中进行桥塞打捞没有准确判断实际桥塞顶部的问题，提供一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，准确判断实际桥塞的顶部位置，规避桥塞提前解封的风险。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，包括如下步骤：

步骤一：通过钻具将包括冲洗工具和回收工具的打捞工具下放至钻井下，在打捞工具靠近桥塞后，使用打捞工具对桥塞进行冲洗和回收杂物；

步骤二：通过下拉潮差绳，记录钻具与潮差绳标记的相对位置；以固定遇阻量下压钻具，以记录的潮差绳标记对应方入为准，多次对比启动和关闭打捞工具对应的潮差绳方入的差别，直至差别小于预设阈值；遇阻量的含义为：用了多大的力来下压一个物品，固定遇阻量是以一个固定的力下压物品。

步骤三：下压回收工具并剪切回收工具延伸筒的销钉，在下压过程中通过拉潮差绳记录钻具方入变化情况，若单次潮差绳对应钻具方入超过预设阈值，停止剪切动作，重新执行步骤一；

步骤四：通过回收工具抓取桥塞的管柱；

步骤五：通过回收工具带动管柱转动上升2-4m以解封桥塞，最后起钻，完成桥塞回收。

在上述的技术方案中，打捞工具是通过钻具与钻井平台的泥浆泵和顶驱设备连接，泥浆泵能够通过钻具令冲洗工具产生冲洗和抽吸的作用，而顶驱设备能够带动打捞工具进行旋转，实现旋转抽吸，以上两者均为现有的技术配置，因此不作详细的说明。而在上述的方法中，经过步骤一对桥塞顶部的杂物进行清理后，用潮差绳标记作为测量基准，在步骤二中，经过多次下压固定遇阻量的情况下通过潮差绳标记相对位置的方式确定桥塞顶部的位置，然后在进行剪切回收工具延伸筒的销钉时，再次进行桥塞顶部的确认，从而提高了测量桥塞顶深的准确度。

优选的，在所述步骤一中，所述冲洗工具和所述回收工具固定连接，钻具同时将冲洗工具和回收工具下放至钻井下。通过将冲洗工具和回收工具以卡扣、紧固件等方式固定在一起，在完成冲洗后，可以直接进行回收，而在回收的过程中，也可以重复进行冲洗，保证了井筒清洁的有效性。只需要下放一次打捞工具，提高了回收效率。

优选的，在所述步骤二中，具体的流程为：

S2.1：通过打捞工具对桥塞进行冲洗和回收杂物，直接以固定遇阻量下压打捞工具(即钻具)探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，记录探底深度；该步骤中是清理杂物中的悬浮颗粒。

S2.2：通过钻具带动打捞工具转动，同时对桥塞进行冲洗和回收杂物，继续以固定遇阻量下压打捞工具(即钻具)探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，记录探底深度；对桥塞顶部的杂物进行进一步的清洗后，再次下压打捞工具，避免受杂物影响，误判桥塞的顶部。打捞工具转动配合冲洗能够清理桥塞的附着物，冲洗更加干净。

S3.2：重复步骤S2.2直至探底深度变化值小于阈值；多次重复在冲洗回收步骤后，当探底深度变化值小于阈值，说明打捞工具已经到达桥塞的顶部

S3.3：停止打捞工具的转动和对桥塞的冲洗，以5klbs下压打捞工具探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，记录探底深度，若探底深度与步骤S3.3最后记录的探底深度相比一致，则认为此深度为桥塞顶部的深度。该步骤是为了进一步确认桥塞的顶部，在不冲洗和回收的情况下，下压打捞工具，此时没有了打捞工具自身动作的影响，若探底深度还是没有变化，说明能够确认该位置为桥塞顶部。

通过上述的步骤，多次通过潮差绳记录相对位置来确认探底深度，进而确认探底深度的变化，准确的测量桥塞顶部深度。

优选的，在完成步骤S3.3之后，再次驱动打捞工具转动及对桥塞的冲洗和回收杂物，以5klbs下压打捞工具探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，确认探底深度是否有变化，若有变化，则重复步骤S3.1-S3.3。为了避免桥塞顶部还有杂物影响了桥塞顶部的确认，通过再次对桥塞进行冲洗和杂物回收后进深度检测，进一步提升桥塞深度测量的准确性。

优选的，在所述步骤三中，回收工具下压的方式为在以5klbs下压基础上以1klbs为台阶继续缓慢下压15klbs。由于销钉的剪切力实际会有一定范围，严格意义的15klbs，可能是在10-15klbs之间。可以实现销钉温柔剪切，出现剪切动作后控制下行速度，避免剪切力过大的下行惯性引起工具损伤。

优选的，在回收工具的下压的过程中，单次潮差绳对应钻具方入超过5-10cm，停止剪切动作，重新执行步骤一。若是在回收工具下压过程，潮差绳对应钻具方入超过5cm，说明桥塞顶部的位置不准确，受到了桥塞杂物的影响，需再次对桥塞进行冲洗和回收杂物，在进行桥塞管柱抓取前再次对桥塞深度进行确认，确保桥塞位置准备，避免操作风险。

优选的，在所述步骤四中，在回收工具抓取管柱后，上提管柱，过提30klbs，在钻杆上做标记；然后再次将管柱下放20klbs，然后再将管柱上提30klbs。回收工具在抓取管状的时候，都是使用回收工具的J型槽与管柱的吊耳配合，通过两次过提，可判断吊耳是否进入J型槽，并且被J型槽抓捞；因为存在吊耳完全进入J型槽时，下压再上提而脱手的情况，通过测试验证吊耳是否充分确认进入J型槽，在最后上提管柱的过程中两者不会分离。

优选的，在所述步骤五中，通过钻具带动回收工具转动，回收工具带动管柱正转三圈后，降低钻具的转速并维持在低转速，令管柱被上提3m。回收工具在带动管状转动的初始，管柱有复位趋势，因此采用较大的转速令管柱较快上提一段距离，避免管柱复位。在运动一段距离后，低转速令管柱能够更加安全的被提起。

优选的，在桥塞解封后停止钻具的转动，让管柱处于静止状态并等待胶皮回缩。停止状态保持15-18分钟。地面胶皮回缩的特性，胶皮从形变到恢复需要大约15分钟。

与现有技术相比，有益效果是：通过利用潮差绳作为测量基准，量化遇阻量和钻具下行距离的量化关系，提高了测量桥塞顶深的准确度，可以有效规避桥塞提前解封的风险。

附图说明

图1是本发明的一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法的流程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1所示为一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法的实施例，包括如下步骤：

步骤一：通过钻具将包括冲洗工具和回收工具的打捞工具下放至钻井下，在打捞工具靠近桥塞后，使用打捞工具对桥塞进行冲洗和回收杂物；所述冲洗工具和所述回收工具通过扣接的方式固定连接，钻具同时将冲洗工具和回收工具下放至钻井下。打捞工具是通过钻具与钻井平台的泥浆泵和顶驱设备连接，泥浆泵能够通过钻具令冲洗工具产生冲洗和抽吸的作用，而顶驱设备能够带动打捞工具进行旋转，实现旋转抽吸。打捞工具转动的时候，钻井平台还设置有用于补偿扭矩的补偿器。顶驱设备的空转扭矩分别为：5rpm/0.5klb*fts，10rpm/1.4klb*fts，15rpm/2klb*fts；循环冲洗桥塞顶部：150～1100L/min，75～1250psi；在冲洗的时候间歇式停止泥浆泵运行(让井内悬浮落物沉积)，再开启(重新捕集)，同时观察确认冲洗参数正常。

步骤二：通过下拉潮差绳，记录钻具与潮差绳标记的相对位置；以固定遇阻量下压钻具，以记录的潮差绳标记对应方入为准，多次对比启动和关闭打捞工具对应的潮差绳方入的差别，直至差别小于预设阈值；在本实施例中个，固定遇阻量5klbs，该数值可保证深度误差在允许范围内。是具体流程为：

S2.1：通过打捞工具对桥塞进行冲洗和回收杂物，直接以5klbs下压打捞工具探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，记录探底深度；该步骤中是清理杂物中的悬浮颗粒。

S2.2：通过钻具带动打捞工具转动，同时对桥塞进行冲洗和回收杂物，继续以5klbs下压打捞工具探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，记录探底深度；对桥塞顶部的杂物进行进一步的清洗后，再次下压打捞工具，避免受杂物影响，误判桥塞的顶部。打捞工具转动配合冲洗能够清理桥塞的附着物，冲洗更加干净。

S3.2：重复步骤S2.2直至探底深度变化值小于阈值；多次重复在冲洗回收步骤后，当探底深度变化值小于阈值，说明打捞工具已经到达桥塞的顶部。

S3.3：停止打捞工具的转动和对桥塞的冲洗，以5klbs下压打捞工具探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，记录探底深度，若探底深度与步骤S3.3最后记录的探底深度相比一致，则认为此深度为桥塞顶部的深度。该步骤是为了进一步确认桥塞的顶部，在不冲洗和回收的情况下，下压打捞工具，此时没有了打捞工具自身动作的影响，若探底深度还是没有变化，说明能够确认该位置为桥塞顶部。

S3.4：再次驱动打捞工具转动及对桥塞的冲洗和回收杂物，以5klbs下压打捞工具探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，确认探底深度是否有变化，若有变化，则重复步骤S3.1-S3.3。为了避免桥塞顶部还有杂物影响了桥塞顶部的确认，通过再次对桥塞进行冲洗和杂物回收后进深度检测，进一步提升桥塞深度测量的准确性。

通过上述的步骤，多次通过潮差绳记录相对位置来确认探底深度，进而确认探底深度的变化，准确的测量桥塞顶部深度。

步骤三：下压回收工具并剪切回收工具延伸筒的销钉，在下压过程中通过拉潮差绳记录钻具方入变化情况，若单次潮差绳对应钻具方入超过5cm(5cm为最小可识别误差，限制误差越小，准确度越高)，停止剪切动作，重新执行步骤一。若是在回收工具下压过程，潮差绳对应钻具方入超过5cm，说明桥塞顶部的位置不准确，受到了桥塞杂物的影响，需再次对桥塞进行冲洗和回收杂物，在进行桥塞管柱抓取前再次对桥塞深度进行确认，确保桥塞位置准备，避免操作风险；

具体的，回收工具下压的方式为在以5klbs下压的基础上以1klbs为台阶继续缓慢下压15klbs。由于销钉的剪切力实际会有一定范围，严格意义的15klbs，可能是在10-15klbs之间。可以实现销钉温柔剪切，出现剪切动作后控制下行速度，避免剪切力过大的下行惯性引起工具损伤。

步骤四：通过回收工具抓取桥塞的管柱；在回收工具抓取管柱后，上提管柱，过提30klbs，在钻杆上做标记；然后再次将管柱下放20klbs，然后再将管柱上提30klbs。回收工具在抓取管状的时候，都是使用回收工具的J型槽与管柱的吊耳配合，通过两次过提，可判断吊耳是否进入J型槽，并且被J型槽抓捞；因为存在吊耳完全进入J型槽时，下压再上提而脱手的情况，通过测试验证吊耳是否充分确认进入J型槽，在最后上提管柱的过程中两者不会分离。

步骤五：通过钻具带动回收工具转动，回收工具带动管柱正转三圈后，降低钻具的转速并维持在低转速，令管柱被上提3m以解封桥塞，在桥塞解封后停止钻具的转动，让管柱处于静止状态15分钟以等待胶皮回缩。最后起钻，完成桥塞回收。

本实施例的有益效果：通过利用潮差绳作为测量基准，量化遇阻量和钻具下行距离的量化关系，提高了测量桥塞顶深的准确度，可以有效规避桥塞提前解封的风险。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：通过钻具将包括冲洗工具和回收工具的打捞工具下放至钻井下，在打捞工具靠近桥塞后，使用打捞工具对桥塞进行冲洗和回收杂物；

步骤二：通过下拉潮差绳，记录钻具与潮差绳标记的相对位置；以固定遇阻量下压钻具，以记录的潮差绳标记对应方入为准，多次对比启动和关闭打捞工具对应的潮差绳方入的差别，直至差别小于预设阈值；

步骤三：下压回收工具并剪切回收工具延伸筒的销钉，在下压过程中通过拉潮差绳记录钻具方入变化情况，若单次潮差绳对应钻具方入超过预设阈值，停止剪切动作，重新执行步骤一；

步骤四：通过回收工具抓取桥塞的管柱；

步骤五：通过回收工具带动管柱转动上升2-4m以解封桥塞，最后起钻，完成桥塞回收。

2.根据权利要求1所述的一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述冲洗工具和所述回收工具固定连接，钻具同时将冲洗工具和回收工具下放至钻井下。

3.根据权利要求2所述的一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，其特征在于，在所述步骤二中，具体的流程为：

S2.1：通过打捞工具对桥塞进行冲洗和回收杂物，直接下压固定遇阻量探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，记录探底深度；

S2.2：通过钻具带动打捞工具转动，同时对桥塞进行冲洗和回收杂物，继续以5klbs下压打捞工具探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，记录探底深度；

S3.2：重复步骤S2.2直至探底深度变化值小于阈值；

S3.3：停止打捞工具的转动和对桥塞的冲洗，下压固定遇阻量探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，记录探底深度，若探底深度与步骤S3.3最后记录的探底深度相比一致，则认为此深度为桥塞顶部的深度。

4.根据权利要求3所述的一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，其特征在于，在完成步骤S3.3之后，再次驱动打捞工具转动和对桥塞的冲洗回收杂物，以5klbs下压打捞工具探桥塞顶部的深度，拉潮差绳标记，确认探底深度是否有变化，若有变化，则重复步骤S3.1-S3.3。

5.根据权利要求2所述的一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，其特征在于，在所述步骤三中，回收工具下压的方式为在以5klbs下压的基础上以1klbs为台阶继续缓慢下压15klbs。

6.根据权利要求5所述的一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，其特征在于，在回收工具的下压的过程中，单次潮差绳对应钻具方入超过5-10cm，停止剪切动作，重新执行步骤一。

7.根据权利要求2所述的一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，其特征在于，在所述步骤四中，在回收工具抓取管柱后，上提管柱，过提30klbs，在钻杆上做标记；然后再次将管柱下放20klbs，然后再将管柱上提30klbs。

8.根据权利要求2所述的一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，其特征在于，在所述步骤五中，通过钻具带动回收工具转动，回收工具带动管柱正转三圈后，降低钻具的转速并维持在低转速，令管柱被上提3m。

9.根据权利要求8所述的一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，其特征在于，在桥塞解封后停止钻具的转动，让管柱处于静止状态并等待胶皮回缩。

10.根据权利要求9所述的一种海上油气钻探回收临时弃井桥塞方法，其特征在于，停止状态保持15-18分钟。

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