王春梅 張寶晶

【摘 要】 本文通過對(duì)一種新型高效磨銑工具鍛銑工具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，提高了磨銑速度，解決了井下作業(yè)過程中，錯(cuò)斷井通徑小或者無通徑井磨銑打通道的問題，使這類井的成功修復(fù)有了一個(gè)突破性的進(jìn)步。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)設(shè)計(jì)合理獨(dú)特，很適合現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用。該工具的應(yīng)用拓寬了修井作業(yè)的范圍，實(shí)現(xiàn)了一類修井難題的突破，提高了施工時(shí)效與修復(fù)率。

【關(guān)鍵詞】 鍛銑 錯(cuò)斷井 修井

1 概述

目前在修井作業(yè)中，井下套管錯(cuò)斷是經(jīng)常遇到油水井損壞的問題，活性錯(cuò)斷井和無通道井的數(shù)量也越來越多。對(duì)于這類井的修復(fù)需要進(jìn)行找通道及打通道處理。而大慶油田近幾年一直采用打通道工具進(jìn)行下斷口的處理，采用成型的打通道工藝處理錯(cuò)斷井工藝，是對(duì)下斷口磨銑、套銑或者收魚的處理方法，在通常的施工中，采用打通道系列工具一般可以處理這類問題。但存在井況復(fù)雜，磨銑效率低的情況，也可能出現(xiàn)丟魚現(xiàn)象。這種工藝對(duì)通徑Φ50mm以上的錯(cuò)斷井很有效，對(duì)于通徑小于Φ30mm或無通道井，始終沒有得到有效的解決。如果打不開通道，無法進(jìn)行下步作業(yè)，只能進(jìn)行油水井報(bào)廢處理。這是制約修井修復(fù)的難題。針對(duì)這種情況我們考慮設(shè)計(jì)在通徑小或無通道情況下，先處理上斷口，然后再進(jìn)行下斷口找打通道技術(shù)，鑒于這種思路，設(shè)計(jì)了鍛銑工具。

2 設(shè)計(jì)原則

為了提高通徑小或無通道井打通道的難題，設(shè)計(jì)的原則是提高套管錯(cuò)民斷井的修復(fù)率。

（1）逆向鍛銑刀。結(jié)構(gòu)上采用液壓擴(kuò)張式，下到預(yù)處理井段，逆向處理上斷口，然后再對(duì)下斷口進(jìn)行磨銑。

（2）逆向鍛銑刀的結(jié)構(gòu)形式。磨套銑工具的布齒方式非常重要，如果布齒不當(dāng)，不但磨不掉待磨的井下工具，反而會(huì)使磨銑工具磨碎或耐磨材料脫掉。造成更加復(fù)雜的井下事故。

（3）刀片的鑲?cè)虢嵌?。切削刀片鑲在磨套銑工具本體上的角度與切削效率有很大的關(guān)系。

（4）切削刀片的材質(zhì)。切削刀片的材質(zhì)要求既有硬度又要有足夠的韌性。如果硬度不夠，超不過井下工具的硬度，就會(huì)出現(xiàn)井下工具磨蝕磨套銑工具的現(xiàn)象，如果沒有足夠的韌性，刀片一碰落魚就會(huì)破碎，所以刀片的韌性和硬度一樣重要。

（5）施工參數(shù)。施工參數(shù)主要包括鉆壓、轉(zhuǎn)速及沖洗排量等。在施工中如果磨銑工具施工參數(shù)使用不當(dāng)，不但達(dá)不到高效磨銑工具的效果，反而會(huì)破壞磨銑工具，所以一定要按照工具設(shè)計(jì)的施工參數(shù)去使用磨銑工具，才能達(dá)到其使用效果。

3 工具結(jié)構(gòu)原理

3.1 設(shè)計(jì)原理

采用液壓結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工具擴(kuò)張，上提鉆具反向加鉆壓進(jìn)行磨銑，使工具磨銑部位先磨銑上斷口，擴(kuò)通以后，進(jìn)行下斷口的磨銑，然后進(jìn)行打通道工藝。

3.2 結(jié)構(gòu)

套管錯(cuò)斷的情況可能是：如圖1所示。

進(jìn)行上下斷口磨銑后，預(yù)計(jì)達(dá)到的效果如圖2所示。

逆向鍛銑刀由磨鞋刀體、刀座、活塞和本體等組成。結(jié)構(gòu)如圖3所示。本工具由于采用了在磨鞋的端面布有交錯(cuò)布齒的不同形狀、高度的切削齒，刀體上布有磨銑面實(shí)現(xiàn)了逆向切削、磨銑上下斷口一次工藝完成，設(shè)計(jì)的尺寸，工作后結(jié)構(gòu)如圖3所示。工具外徑Φ118mm，擴(kuò)張后的尺寸Φ186mm。

工具整體外徑Φ118mm，保證下井過程中順利下入。工具下入井內(nèi)后，在斷口卡阻部位，上提加鉆壓磨銑，工具下井使用前后實(shí)物如圖4。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

中丁71-P7井施工過程中的應(yīng)用下Ф120mm鉛模打印，遇阻深度765.59m，打到套管下斷口，通過鉛模印痕分析套管錯(cuò)斷且魚頭不規(guī)則，多次下打撈工具遇阻，判斷下斷口套管活性錯(cuò)斷，下鍛銑刀，反復(fù)旋轉(zhuǎn)下入深度766.08m，過遇阻深度，說明工具已過上斷口，打壓，鍛銑刀刀片張開，上提鉆具加壓，鍛銑上斷口，反向進(jìn)尺0.40m，下放鉆個(gè)，鍛銑下斷口進(jìn)尺0.52m，成功完成上下斷口套管魚頭的鍛銑修整。下Ф120mm鉛模打印，遇阻深度766.11m，印痕為下斷口套管魚頭印痕，最小通徑Ф53mm，進(jìn)行打通道處理，成功修復(fù)該井。

經(jīng)過反復(fù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并不斷的改進(jìn)，使該工具形成了三種不同的鍛銑模式，正向鍛銑，逆向鍛銑以及短節(jié)式。這幾種工具在大慶油田南1套損區(qū)塊成片套損區(qū)應(yīng)用了120多口井，成功率達(dá)到了62%，對(duì)修復(fù)這類套損井實(shí)現(xiàn)了突破。

5 結(jié)論及建議

（1）該工具的研制成功，解決了錯(cuò)斷井磨銑打通道的難題，改變了常規(guī)的處理下斷口方法無法打開通道的難題，提高了時(shí)效，為這類井的成功修復(fù)提供了技術(shù)支持。

（2）該工具的研制，為修復(fù)這類錯(cuò)斷井提供了新的思路，是對(duì)常規(guī)磨銑工具磨銑機(jī)理的新發(fā)展。

（3）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，所研制的鍛銑工具與常規(guī)磨銑工具相比較，磨銑速度可提高5～7倍，效果明顯，達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。

（4）試驗(yàn)過程中，需要進(jìn)一步證實(shí)、完善其結(jié)構(gòu)、性能和施工參數(shù)等。

（5）下一步考慮將工具進(jìn)一步改進(jìn)完善，可針對(duì)不同的錯(cuò)斷井使用不同規(guī)格的工具參數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]萬仁溥，羅英俊.主編《采油技術(shù)手冊(cè)》（第五分冊(cè)）石油工業(yè)出版社.

[2]聶海光，王新河.主編《油氣田井下作業(yè)修井工程》.石油工業(yè)出版社.

[3]趙金洲，張桂林.主編《鉆井工程技術(shù)手冊(cè)》.中國(guó)石化出版社.

[4]吳奇.主編《井下作業(yè)工程師手冊(cè)》.石油工業(yè)出版社.