提高使用螺桿鉆鉆磨水泥塞的施工效率

史清林（青海油田井下作業(yè)公司青海茫崖816400）

一、螺桿鉆的工作原理：通過轉(zhuǎn)子和定子將高壓液體的能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能

當(dāng)高壓液體通過鉆具內(nèi)孔進(jìn)入鉆具后，閥球被推動(dòng)下移，關(guān)閉旁通閥，從而進(jìn)入轉(zhuǎn)子與定子形成的各個(gè)密封腔。液體在各腔中的壓力差推動(dòng)轉(zhuǎn)子沿定子的螺旋通道滾動(dòng)。轉(zhuǎn)子在沿自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，還繞與轉(zhuǎn)子軸線平行，并與之有一偏差心距的定子中心線公轉(zhuǎn)。這就是所謂的螺桿鉆具的行星傳動(dòng)原理。由于轉(zhuǎn)子和定子都采用螺旋線，因而轉(zhuǎn)子繞定子軸線作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并以自身軸線作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)去帶動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)。

二、案例

1、井內(nèi)簡(jiǎn)況：油層套管尺寸：外徑φ114.3mm，內(nèi)徑φ103.1mm。填砂封堵，灰面895.98m。

下φ96mm通井規(guī)探得原灰面898.02m，起出通井管柱，通井過程無遇阻現(xiàn)象，洗井干凈。填砂至766.26m，打水泥塞至667.34m。

2、施工目的：從667.34m鉆塞沖砂至人工井底。

3、優(yōu)化方案，制訂相關(guān)措施：

⑴工具選擇：根據(jù)套管內(nèi)徑，下小外徑螺桿鉆具進(jìn)行鉆塞（擬下φ95mm三牙輪鉆頭及φ90mm螺桿鉆）。⑵由于井筒內(nèi)徑小，在鉆磨原水泥塞施工中我們要求每次接單根前必須洗井1.5周以上，井口基本沒有水泥屑及其它雜物返出后才接單根，力求盡量減少井筒油套空間內(nèi)碎屑、雜物，確保萬一鉆通灰塞后地層漏失致使雜質(zhì)沉淀造成卡鉆，每次接單根前必須洗井干凈，特別是鉆至原灰塞后鉆進(jìn)速度不能過快，保證磨銑出來的磨屑及時(shí)返出井口。⑶因?yàn)樵嗳舛碌挠蛯訅毫ξ粗瑸榱朔乐广@通原水泥塞后有高壓油氣造成井噴，井口安裝封井器，并準(zhǔn)備好旋塞閥。⑷由于套管與鉆具之間的間隙小，容易發(fā)生卡鉆，鉆進(jìn)過程中鉆壓要適當(dāng)控制，不宜過高，防止產(chǎn)生大塊水泥碎屑造成卡鉆。⑸必須做好鉆柱反轉(zhuǎn)預(yù)防措施。

4、現(xiàn)場(chǎng)施工情況：⑴下鉆前對(duì)螺桿鉆進(jìn)行入井檢查：a、檢查螺桿鉆旁通閥活塞是否靈活；b、開泵。先小排量，然后逐漸增大到正常排量檢查旁通閥是否關(guān)閉，芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。C、上提鉆具檢查旁通閥關(guān)閉情況，一切正常后，方可下鉆。⑵限速下φ95mm三牙輪鉆頭1個(gè)＋φ90mm螺桿鉆1根，油管67根。限速下油管2根，加壓1.0t探塞面，反復(fù)三次，核實(shí)遇阻深度為666.5m，接水龍帶，鉆磨準(zhǔn)備。⑶用清水循環(huán)鉆磨水泥塞。開鉆深度：666.5m，泵壓3.0-5.0MPa，排量500-550L/min，鉆壓2KN-8KN，中途接單根11根，停鉆深度：767.76m，鉆磨進(jìn)尺：101.26m，井口返出大量水泥碎屑，停鉆后用清水大排量洗井至進(jìn)出口水性一致。(因?yàn)闆]有過濾器，循環(huán)鉆磨的循環(huán)液必須經(jīng)過沉淀，且水泥車上水管線用過濾網(wǎng)包裹，避免大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入螺桿鉆具。)⑷用清水大排量循環(huán)沖砂，泵壓3.0MPa，排量500-550L/min，中途接單根14根，沖砂井段：767.76-895.98m，沖砂進(jìn)尺：128.22m，井口返出大量砂子，沖砂至原水泥塞面后大排量洗井至進(jìn)出口水性一致。⑸用循環(huán)鉆磨，開鉆深度：895.98m，泵壓3.0-5.0MPa，排量500-550L/min，鉆壓2KN，中途接單根1根，停鉆深度：897.23m，鉆磨進(jìn)尺：1.25m，井口返出少量水泥碎屑、十幾塊碎銅片（最大銅片：20×15×5）、幾塊碎鐵片及少許帆布膠皮和雜草，鉆磨基本無進(jìn)尺，停鉆。

5、現(xiàn)場(chǎng)施工中仔細(xì)觀察分析返出物，及時(shí)調(diào)整施工方案：⑴由于鉆磨895.98-897.23m時(shí)，井口返出少量塊碎銅片（最大銅片：20×15×5）、碎鐵片及少許帆布膠皮和雜草，進(jìn)尺緩慢甚至基本無進(jìn)尺且有蹩鉆現(xiàn)象發(fā)生。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)分析，確認(rèn)是由于井筒內(nèi)存在碎銅碎鐵片以及帆布膠皮和雜草等雜質(zhì)造成隔層，鉆頭無法接觸塞面，造成鉆磨無進(jìn)尺，而井筒內(nèi)由于有大直徑工具，雜質(zhì)又沖洗不出來，于是決定調(diào)整施工方案，起出井內(nèi)鉆柱，下帶筆尖的強(qiáng)磁打撈器沖洗井筒內(nèi)雜質(zhì)。⑵停鉆后用清水大排量洗井至進(jìn)出口水性一致，限速起井內(nèi)鉆具。⑶加工帶筆尖的φ95強(qiáng)磁打撈器1個(gè)。限速下帶筆尖的φ95強(qiáng)磁打撈器1個(gè)，油管95根探至塞面，加壓0.5t，反復(fù)3次，核實(shí)塞面深度：897.23m，沖砂準(zhǔn)備。用清水10.0m3大排量循環(huán)沖洗塞面，洗井深度：897.23m，泵壓3.0MPa，排量500-550L/min，井口返出少量水泥碎屑、少量碎銅片（最大銅片：20×20×5）、少量碎鐵片及幾塊小螺桿墊片，洗井至進(jìn)出口水性一致。限速起油管95根，帶筆尖的φ95強(qiáng)磁打撈器1個(gè)，強(qiáng)磁打撈器底部粘有幾塊小鐵塊。⑷限速下φ95三牙輪鉆頭1個(gè)，φ90螺桿鉆1根，油管94根。27日用清水循環(huán)鉆磨，開鉆深度：897.23m，泵壓3.0-5.0MPa，排量500-550L/min，鉆壓2KN-7KN，中途接單根2根，停鉆深度：921.87m，鉆磨進(jìn)尺：24.64m，井口返出大量水泥碎屑，停鉆后大排量洗井干凈。⑸用清水大排量循環(huán)沖砂，泵壓3.0MPa，排量500-550L/min，中途接單根9根，沖砂井段：921.87-1018.25m，沖砂進(jìn)尺：96.38m，井口返出大量砂子，用清水10m3大排量洗井至進(jìn)出口水性一致。⑹限速起油管106根，φ90螺桿鉆1根，φ95三牙輪鉆頭1個(gè)。

三、總結(jié)

1、在該井鉆磨水泥塞施中，由于在施工前對(duì)本井的井史資料及歷次作業(yè)措施進(jìn)行了比較詳細(xì)的調(diào)查和了解，為施工方案的制訂和施工的順利進(jìn)行提供了依據(jù)。

2、根據(jù)井史資料，盡量?jī)?yōu)化施工方案，對(duì)施工中可能遇到的問題制訂了相關(guān)措施及解決方案，并在施工前做了必要的準(zhǔn)備，為施工中解決相關(guān)問題提供了有力的保證。

3、在施工過程中，隨時(shí)觀察分析返出物情況，及時(shí)調(diào)整施工方案，是加快施工進(jìn)度、提高施工效率、減少施工時(shí)間及施工成本的關(guān)鍵。

[1]文浩.楊存旺.試油作業(yè)工藝技術(shù).北京：石油工業(yè)出版社，2002.

[2]陳濤平.胡靖邦.石油工程.北京：石油工業(yè)出版社，2000.