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      淺析螺桿鉆作業(yè)效率

      2015-03-24 06:54:21蘇占全張峰杜亮青海油田澀北作業(yè)公司青海810000
      化工管理 2015年15期
      關(guān)鍵詞:工作液管柱鉆具

      蘇占全 張峰 杜亮(青海油田澀北作業(yè)公司,青海 810000)

      1 螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)及工作

      螺桿鉆具是以液壓為動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)井下鉆具旋轉(zhuǎn)的工具??捎脕?lái)進(jìn)行鉆進(jìn)、磨洗、側(cè)鉆等作業(yè)。螺桿鉆具主要是由上接頭、旁通閥、轉(zhuǎn)子、定子、連軸節(jié)、過(guò)水接頭、軸承總成、下接頭、油管和地面管線組成的密閉系統(tǒng)。

      2 影響鉆磨效率的因素及所采取的措施

      經(jīng)過(guò)我們多年現(xiàn)場(chǎng)使用螺桿鉆作業(yè),總結(jié)了一些影響鉆磨效率的因素及所采取的有關(guān)措施如下幾個(gè)方面:

      2.1 現(xiàn)場(chǎng)使用的工作液

      ①工作液的干凈,使用的工作液干凈與否直接關(guān)系到下入井筒內(nèi)的螺桿鉆是否能夠正常作業(yè)?,F(xiàn)場(chǎng)使用的工作液不干凈,有多個(gè)方面。工作液本身不干凈,工作液本身含有部分顆粒的雜質(zhì),在施工現(xiàn)場(chǎng)又沒(méi)有安裝地面過(guò)濾器,工作液中的部分雜質(zhì)就會(huì)在作業(yè)過(guò)程沉淀在螺桿鉆里面,影響鉆磨效率或造成螺桿鉆堵塞。還有配套入井的油管及相關(guān)工具不干凈或者出現(xiàn)管柱內(nèi)外壁上有污物、結(jié)垢等。作業(yè)過(guò)程會(huì)使螺桿鉆出現(xiàn)撬裝泵壓力過(guò)高,出口液量小甚至無(wú)返出憋泵現(xiàn)象。所以在鉆磨施工前必須把入井工作液確保干凈,還要對(duì)地面循環(huán)系統(tǒng)清潔干凈,并且要徹底清潔入井管柱,最好用蒸汽車(chē)逐根清洗管內(nèi)外壁,確保入井管柱無(wú)污物,無(wú)結(jié)垢。在作業(yè)過(guò)程對(duì)地面循環(huán)系統(tǒng)及時(shí)進(jìn)行清理,嚴(yán)格控制工作液機(jī)械雜質(zhì)含量不大于0.3%,地面按要求安裝過(guò)濾器。②工作液的攜帶能力要合適,根據(jù)井內(nèi)磨洗情況調(diào)配合適的工作液粘度,良好的攜帶性將大大減少螺桿鉆重復(fù)磨銑作業(yè)。如果攜帶能力不好會(huì)導(dǎo)致磨銑過(guò)程中產(chǎn)生的碎屑顆粒大小不一,影響鉆磨效率。所以在鉆磨作業(yè)中對(duì)使用的工作液的粘度或攜帶性提出了更高的要求,及時(shí)將磨銑的碎屑循環(huán)帶出井筒,可減少重復(fù)磨銑,提高鉆磨效率。

      2.2 鉆壓和鉆速

      通過(guò)多年現(xiàn)場(chǎng)使用螺桿鉆的經(jīng)驗(yàn),得知,轉(zhuǎn)速增加,磨銑速度將同步增加。在一定程度上加大鉆壓可提高鉆磨效率,但是也會(huì)對(duì)螺桿鉆及鉆頭造成一定程度的損壞。大的鉆壓會(huì)產(chǎn)生較大的連續(xù)碎屑,引發(fā)循環(huán)攜帶問(wèn)題。同時(shí)大鉆壓下,被磨銑的落魚(yú)一部分不是被磨掉,而是被撕掉,由此產(chǎn)生大量大塊鐵屑,大塊鐵屑不容易循環(huán)攜帶出井筒,會(huì)大量鐵屑參與重復(fù)磨銑,使磨銑工況變得不穩(wěn)定,出現(xiàn)蹩跳鉆現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明磨銑轉(zhuǎn)速不影響循環(huán)效果,高轉(zhuǎn)速有利于提高磨銑速度,而鉆壓控制在20KN-35KN對(duì)鉆磨速度最快。即在同樣磨銑速度下,提高轉(zhuǎn)速可以相應(yīng)降低鉆壓,有助于保持良好的磨銑工況。

      2.3 螺桿鉆管柱組合及配置

      管柱組合選擇不合理也會(huì)影響鉆磨效率,如①大直徑套管內(nèi)采用小直徑磨鞋進(jìn)行的磨銑作業(yè)管柱;②磨銑處理脆性材料物或其他易產(chǎn)生大塊碎屑的落物等作業(yè)的管柱;③磨銑深度超過(guò)井深2500m的磨銑作業(yè)或循環(huán)效果無(wú)法得到保證的磨銑作業(yè)管柱。這些井的情況入井管柱不選合適的隨轉(zhuǎn)撈杯,就會(huì)影響到鉆磨效率。在鉆磨過(guò)程隨著鉆壓、排量及磨銑面的變化和材料的差別,會(huì)導(dǎo)致鉆柱經(jīng)常憋鉆發(fā)生急速反轉(zhuǎn),井口應(yīng)配置合理的反轉(zhuǎn)措施,控制鉆磨管柱反轉(zhuǎn),保證施工的連續(xù)性、安全性,提高鉆磨效率。

      3 應(yīng)用實(shí)例

      某井,水平井鉆灰塞。該井施工目的現(xiàn)將原生產(chǎn)井段5#、6#層擠封(1541.4-1572.0m),擠封后鉆灰塞,重新射孔5#層(1541.4-1558.8m),該井為177.8mm生產(chǎn)套管。經(jīng)過(guò)前期井筒處理擠封后選用D152mm三牙輪鉆頭+D127mm螺桿鉆具。采用循環(huán)鉆塞,泵壓6MPa,排量400L/min,鉆壓20-30kN,順利鉆完灰塞,起出螺桿鉆具后下入沖砂管住反循環(huán)沖至人工井底,返出大量灰塊。

      上述施工難點(diǎn):

      A、大直徑套管鉆塞灰屑不容易返出,容易卡鉆。

      B、反沖洗易堵死管柱。

      C、螺桿鉆磨銑橋塞鉆壓不易控制。

      4 技術(shù)要求及注意事項(xiàng)

      (1)修井液保持清潔,泵壓排量穩(wěn)定,這樣能夠有效提高螺桿泵的工作效率。

      (2)選擇空心銑鞋鉆銑橋塞,減少切削面積,使磨銑過(guò)程中加速切削速度。

      (3)采用高鉆速、底鉆壓可有效提高磨銑效率。

      (4)在大直徑的井筒內(nèi)鉆灰塞,盡管螺桿鉆具及施工的排量達(dá)到要求,但仍有大量的灰塊不能返出地面,在水平井及大井斜角的井鉆穿灰塞后要下入沖砂管柱井灰塊沖出。

      [1]王學(xué)杰.李根生編著,《利用水力脈沖空化射流復(fù)合鉆井技術(shù)提高鉆速》石油學(xué)報(bào)出版社,2009.01.

      [2]吳修國(guó)、劉暢編著,《提高小眼井鉆井速度初探》石油鉆探技術(shù)出版,2000.01.

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