井下作业落物打捞工艺技术探讨

摘要：在井下作业中，落物问题严重影响作业进度、成本以及油气井的正常生产。本文结合渤海钻探井下作业分公司试油工程作业部的实践经验，对井下作业落物打捞工艺技术进行了深入探讨。分析了常见落物类型及其对井下作业的危害，详细阐述了多种打捞工具与工艺技术的原理、应用场景及优缺点，并对打捞工艺技术的优化方向进行了展望，旨在为提高井下作业落物打捞成功率和作业效率提供参考。​

关键词井下作业；落物打捞；工艺技术；机械打捞；化学解卡​

一、引言​

井下作业是油气田勘探开发过程中的重要环节，而在作业过程中，由于各种原因导致工具、管柱等落入井内形成落物的情况时有发生。落物不仅会阻碍后续作业的顺利进行，如影响正常的测井、完井作业，还可能造成井眼堵塞、损坏套管等严重后果，进而增加作业成本，延长油气井投产时间。因此，高效的落物打捞工艺技术对于保障井下作业的安全、顺利进行以及油气田的高效开发具有至关重要的意义。渤海钻探井下作业分公司试油工程作业部在长期的作业实践中，积累了丰富的落物打捞经验，对各类打捞工艺技术进行了深入研究与应用。​二、井下作业常见落物类型及危害​

（一）常见落物类型​

管柱类落物：包括油管、套管、钻杆等。这类落物通常由于丝扣松动、断裂或在起下作业过程中操作不当而落入井内。例如，在试油作业中，油管的频繁起下作业，如果丝扣未按规定扭矩上紧，在井下高压、高应力环境下容易发生脱扣导致油管落井。​

工具类落物：如井下安全阀、封隔器、射孔枪等。工具类落物多因自身结构损坏、连接部位失效或在作业过程中与井壁碰撞等原因落入井内。例如，封隔器在坐封或解封过程中，若胶筒损坏或解封机构故障，可能导致封隔器卡在井内成为落物。​

小件落物：包括螺丝、螺母、销子、碎金属块等。这类落物往往是在井口作业时不慎掉入井内，虽然体积较小，但可能会造成井下工具的卡阻、磨损，甚至堵塞油管、套管的通道。

（二）落物对井下作业的危害​

阻碍作业进程：落物占据井内空间，使后续作业工具无法顺利下至预定深度，导致测井、完井等作业无法正常进行，严重拖延作业周期。例如，当井内有管柱落物时，测井仪器无法通过落物位置，无法获取准确的井下地层信息，影响油气藏的评价与开发方案的制定。​

损坏井下设备：落物在井内可能随井内流体移动，与套管、油管等设备发生碰撞、摩擦，造成套管磨损、变形甚至破裂，影响井身结构的完整性。例如，小件落物在高速流体的携带下，可能对套管内壁产生冲蚀磨损，降低套管的强度和使用寿命。​

增加作业成本：为处理落物，需要投入额外的人力、物力和时间，增加了作业成本。包括使用专门的打捞设备、工具，以及因作业延误导致的钻井平台租赁费用增加等。据统计，一次复杂的落物打捞作业可能会使作业成本增加数十万元甚至上百万元。​

三、井下作业落物打捞工艺技术​

（一）常规打捞工具与工艺​

（1）打捞矛​

原理：打捞矛是一种常用的管类落物打捞工具，它通过自身的卡瓦结构与落物内壁接触并产生咬合力，从而实现对落物的打捞。当打捞矛下至落物内孔后，上提打捞管柱，卡瓦在锥度心轴的作用下向外张开，紧紧咬住落物内壁，将落物捞出。​

应用场景及优缺点：适用于打捞各种管径的油管、钻杆等管柱类落物，尤其是落物内壁较为光滑、完整的情况。其优点是结构简单、操作方便、打捞成功率较高；缺点是对落物内壁的损伤较大，在多次打捞后可能导致落物内壁出现严重磨损，影响后续使用。​

（2）打捞筒​

原理：打捞筒主要由筒体、卡瓦、引鞋等部分组成。当打捞筒下至落物位置时，引鞋引导落物进入筒体，卡瓦在弹簧或液压力的作用下抱紧落物外壁，实现打捞。​

应用场景及优缺点：常用于打捞外径规则的管柱类落物以及部分工具类落物。其优点是对落物外壁的损伤较小，可用于打捞一些对表面质量要求较高的落物；缺点是对于不规则形状或表面有严重变形的落物打捞效果不佳，且打捞筒的内径尺寸需与落物外径精确匹配，否则可能导致打捞失败。​

（3）公锥与母锥​

原理：公锥是一种具有锥度的工具，其表面带有螺纹，通过与落物内孔螺纹相匹配，在旋转和加压的作用下，将公锥拧入落物内孔，实现打捞。母锥则是用于打捞带有外螺纹的落物，其内部具有与落物外螺纹相匹配的螺纹结构。​

应用场景及优缺点：适用于打捞管柱类落物以及部分带有螺纹的工具类落物。优点是打捞牢固，一旦成功连接，在打捞过程中不易脱落；缺点是操作较为复杂，需要精确控制旋转扭矩和压力，且对落物螺纹的损坏较大，可能导致落物无法再次使用。​

（二）特殊打捞工具与工艺​

（1）爆炸切割打捞技术​

原理：利用炸药在井下爆炸产生的能量，将落物切割成若干段，以便于分段打捞。通常是将炸药安装在特制的切割工具上，通过电缆或油管将切割工具输送至落物预定位置，然后引爆炸药进行切割。​

应用场景及优缺点：适用于处理一些常规打捞工具无法打捞的复杂落物，如被卡死的管柱、严重变形的工具等。优点是可以快速、有效地将落物分割，为后续打捞创造条件；缺点是操作风险较高，需要严格控制炸药的用量和爆炸时机，否则可能对井壁和井下设备造成严重损坏。​

（2）套铣打捞技术​

原理：通过套铣筒在井下旋转，利用套铣筒的刃口切削落物周围的岩屑、水泥环等障碍物，使落物松动，然后再使用其他打捞工具进行打捞。​

应用场景及优缺点：常用于处理被岩屑、水泥等埋住的落物。优点是可以清除落物周围的阻碍物，提高打捞成功率；缺点是套铣过程中会产生大量的岩屑，需要及时进行循环清洗，且套铣作业时间较长，成本较高。​

（3）液压扩张式打捞工具​

原理：该工具利用液压系统产生的压力，使打捞工具的卡瓦或其他抓持部件向外扩张，与落物内壁或外壁紧密贴合，实现打捞。其优点是可以根据落物的尺寸和形状自动调整抓持力，适应性强。​

应用场景及优缺点：适用于打捞各种形状和尺寸的落物，尤其是对于一些不规则形状或表面有一定变形的落物具有较好的打捞效果。缺点是液压系统较为复杂，对设备的可靠性和操作技术要求较高，且工具成本相对较高。​

五、结论​

井下作业落物打捞工艺技术是保障油气田开发顺利进行的关键技术之一。通过对常见落物类型及危害的分析，以及对各种打捞工具与工艺技术的深入研究，我们认识到不同的落物情况需要选择合适的打捞工具和工艺。在实际作业中，应不断优化打捞工艺技术，提高打捞工具的可靠性与适应性，完善打捞工艺流程，并积极引入先进的技术与设备，以提高落物打捞的成功率和作业效率，降低作业成本，为油气田的高效开发提供有力保障。

参考文献

[1]刘爽，李永海，张闻天.井下作业落物打捞工艺技术探讨[J].化工设计通讯，2017，43（12）：44.

[2]陈彦科，张耀辉.井下复杂落物打捞工艺技术探讨[J].中国化工贸易，2019，11（13）：65.

[3]任江成，张宝利.井下作业中落物打捞技术应用分析[J].石油石化物资采购，2022（20）：98-100.

[4]陈磊.石油系统井下作业打捞技术探讨[J].化工管理，2017（18）：155.