特殊井修套打撈技術(shù)研究與應(yīng)用

李艷輝LI Yan-hui

（遼河石油勘探局曙光工程技術(shù)處，盤錦 124109）

（Dawning Engineering Technology Department，Liaohe Petroleum Exploration Bureau，Panjin 124109，China）

1 概述

遼河油田曙光區(qū)塊的生產(chǎn)井大部分為稠油井，由于長期注汽，油井套管壽命大幅降低，套管變形復(fù)雜。在套變井中經(jīng)常出現(xiàn)套管彎曲段達(dá)到200m 左右，同時伴有錯斷、破裂、縮徑等情況，針對這類套變井的修復(fù)尚未有好的解決辦法。常規(guī)脹管器類工具在這種情況下基本無法使用，而銑錐類磨銑工具常有出套、鉆具被割斷等情況，導(dǎo)致施工一次成功率低，影響修井時率。機動采油過程中造成的井下事故的處理上也比較棘手，撈油抽子上下接頭、配重等部件多為非標(biāo)準(zhǔn)件，常規(guī)的打撈工具無法打撈，不得不通過多種工序轉(zhuǎn)換才能夠?qū)⑵浯驌粕蟻?，?yán)重影響了施工效率。

2 研究內(nèi)容

2.1 特殊井修套 在部分特殊的復(fù)雜套變井中，常常有縮徑、破裂、錯斷、彎曲等情況同時出現(xiàn)。我們設(shè)計制定出該種情況下的修套施工工藝和配套工具，主要包括：①特殊高效磨銑工具（特制領(lǐng)眼銑錐、打通道專用磨銑工具）。②活動肘節(jié)。③鉆具保護(hù)短節(jié)。④液壓擴(kuò)刀。

特殊高效磨銑工具主要包括特制的高效領(lǐng)眼銑錐和打通道專用磨銑工具這兩大類。領(lǐng)眼銑錐主要用于防止在修套過程中容易出套的情況；打通道專用磨銑工具主要針對部分套變井無井眼通道的情況，這種工具能夠有效的找出原井眼通道，保證不會出套。

活動肘節(jié)主要用于套變彎曲情況下的修套施工，能夠有效防止鉆具、工具、鉆鋌等連接扣不被別斷，降低修套施工中不可預(yù)見質(zhì)量事故的發(fā)生。鉆具保護(hù)短節(jié)主要用于修套過程中鉆具、工具、鉆鋌容易被劃傷割斷的情況，該工具能夠有效的保護(hù)下井工具的接箍和鉆具。液壓擴(kuò)刀主要用于修套后出現(xiàn)的縮徑情況，該工具能夠有效對井眼縮徑部位進(jìn)行擴(kuò)徑，實現(xiàn)補貼、襯管加固或防砂等完井工藝。

2.2 特殊井打撈 針對部分特殊的井下落物，研制了具有針對性的打撈工具，該工具綜合滑塊撈矛和短魚頭撈筒的優(yōu)點，能夠有效實現(xiàn)非標(biāo)準(zhǔn)件落物的打撈，解決了非標(biāo)準(zhǔn)件落物給施工帶來的困難，提高施工工序一次成功率，縮短施工周期。

3 技術(shù)原理

3.1 特制高效領(lǐng)眼銑錐 采用示蹤原理設(shè)計制作，銑錐的下端可以連接示蹤管，保證銑錐在工作時始終在原井眼內(nèi)，有效避免出套，在施工過程中，通過示蹤管加的鉆壓在修套時更能有效提高工具的效率。銑錐本體設(shè)計制作時，采用YD 合金條、YD 合金柱、YD 合金塊相結(jié)合，通過孕嵌、堆焊相結(jié)合的制作工藝，大幅度提高了工具的使用壽命。有效提高了銑錐各個部位工作面的使用頻率，實現(xiàn)了修套過程中修復(fù)和擴(kuò)徑工藝的結(jié)合。

3.2 打通道專用工具 打通道專用工具是依據(jù)磨鞋而進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計的專用工具，整體設(shè)計采用內(nèi)凹、臺階式，各個臺階部位采用YD 合金柱與YD 合金塊相結(jié)合，提高了各個臺階面的工作效率；工具在旋轉(zhuǎn)磨銑時，能夠有效抓住損壞部位的套管進(jìn)行切割式磨銑，保證高效磨銑的同時不會出現(xiàn)丟井眼的情況。

3.3 活動肘節(jié) 該工具依據(jù)汽車的萬向軸設(shè)計制作，主要由上接頭、球體、球座、下接頭四部分組成，通過球體的自由偏轉(zhuǎn)實現(xiàn)工具整體角度的360°偏轉(zhuǎn)，通過球體“十”字設(shè)計和上接頭部位的吻合實現(xiàn)扭矩的傳遞。通過該輔助工具的自由偏轉(zhuǎn)可有效避免處于套變彎曲段內(nèi)的工具、鉆鋌、鉆具不被別彎或別斷，實現(xiàn)安全磨銑修套的目的。使用時可以根據(jù)套變彎曲的幅度確定使用的數(shù)量，此外，在示蹤修套時，還可以連接在示蹤管的上部，確保示蹤管不會斷掉。

3.4 鉆具保護(hù)短節(jié) 采用軸承的原理設(shè)計，通過心軸承受扭矩和拉伸擠壓載荷、外部保護(hù)軸套實現(xiàn)保護(hù)鉆具的目的。該工具的外保護(hù)軸套可以根據(jù)需要設(shè)計外徑大小，整體的長度也根據(jù)施工需要而定。在修套磨銑施工工藝中，我們將該工具連接在容易劃傷鉆桿的井段部位，通過軸套的旋轉(zhuǎn)達(dá)到鉆具保護(hù)目的，磨銑時的扭矩和鉆壓則通過心軸進(jìn)行傳遞，軸內(nèi)采用修井液進(jìn)行冷卻潤滑。

3.5 液壓擴(kuò)刀 該工具采用液壓擴(kuò)張的原理設(shè)計制作。在使用時，通過地面循環(huán)系統(tǒng)提供液壓動力，迫使刀片張開，從而建立循環(huán)，刀片的張開最大為Φ240mm，張開幅度受地面液壓動力大小而定。一般情況下，刀片的驅(qū)動壓力為1.5-3.0MPa，當(dāng)遇見特殊的井壁時，需要的液壓動力就相應(yīng)增加。液壓動力主要由地面泥漿泵提供，因此，當(dāng)?shù)孛嫣峁┮簤簞恿υ酱髸r，刀片的擴(kuò)張度越大，反之，地面液壓動力越小，刀片的擴(kuò)張度也就越小。

擴(kuò)刀刀片采用硬質(zhì)合金制作，當(dāng)磨損后可以定制相應(yīng)的刀片進(jìn)行更換，而其他的部件不需要進(jìn)行更換。

設(shè)計抗拉強度：150kN。

該打撈筒與其他工具相比具有以下的優(yōu)點：①打撈范圍比較大，相對常規(guī)的卡瓦撈筒只能夠打撈一個尺寸的標(biāo)準(zhǔn)件落物來說，具有更加廣泛的實用性。②相對母錐必須造扣打撈的情況，該工具更加適合于打撈活動的小件落物，這是母錐無法實現(xiàn)的。③打撈行程短，更適合于打撈魚頂露出少的落物。④在退出落物時比較容易，不會對工具造成傷害。

4 技術(shù)要求

活動肘節(jié)的設(shè)計滿足兩個條件：一是能夠有足夠的強度傳遞扭矩，二是保證徑向360°可自由偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度在8°左右。鉆具保護(hù)短節(jié)的設(shè)計滿足兩個條件：一是能夠有足夠的強度傳遞扭矩，二是能夠有效保護(hù)鉆具不被劃傷或割斷。高效磨銑修套工具有效工作時間在48 小時以上。擴(kuò)孔工具必須能夠有效擴(kuò)大井眼直徑，7″井眼擴(kuò)徑后能達(dá)到Φ165mm 以上。不規(guī)則打撈筒的設(shè)計必須符合強度及合理實用的要求。

5 現(xiàn)場實施情況

以杜813-45-50 井為例：井下技術(shù)狀況主要是套變，包括縮徑、長距離彎曲變形、破裂、錯斷這四種情況。套管在H：761.61m 處通井遇阻，打印側(cè)面有刮痕；最小通徑約為Φ130mm。該點通過簡單修復(fù)后探至H：808.52m，發(fā)現(xiàn)鉆具彎曲，鉛印為縮徑：Φ140-150mm，對上部套變進(jìn)一步修整后，對該點進(jìn)行修復(fù)時發(fā)現(xiàn)地層出砂。

針對該井技術(shù)狀況分析，常規(guī)施工很容易出套。在施工中首先保證修套時下井工具、鉆鋌、鉆具的安全，確保施工中不出現(xiàn)任何質(zhì)量事故的發(fā)生，充分利用特殊井修套工具，歷時13 天，成功完成該井修復(fù)工作。

6 結(jié)論

①與原有工具相比，特制高效領(lǐng)眼銑錐、活動肘節(jié)、鉆具保護(hù)短節(jié)等修套工具有效工作時間大幅延長，提高了施工效率。施工結(jié)束后經(jīng)檢查可重復(fù)利用，使用壽命有很大提高。②活動肘節(jié)和鉆具保護(hù)短節(jié)的使用，保證了鉆鋌、鉆具以及下井工具的安全，降低了修套施工中存在的質(zhì)量風(fēng)險。③液壓擴(kuò)刀的使用，使襯管一次性成功下到預(yù)定位置，保證了完井工藝的順利進(jìn)行。④通過現(xiàn)場試驗來看，特制高效磨銑工具及其配套工具（活動肘節(jié)、鉆具保護(hù)短節(jié)）、液壓擴(kuò)刀滿足現(xiàn)場施工的需要，保護(hù)下井工具、鉆鋌、鉆具的同時，提高了施工效率，推廣應(yīng)用前景很好。

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