小修液壓轉(zhuǎn)盤在高升油田的應(yīng)用及認(rèn)識

王樹強(qiáng)

摘 要：小修作業(yè)使用液壓鉗倒扣、使用螺桿鉆具磨銑存在一些弊端，鏈條式轉(zhuǎn)盤存在安全隱患不允許使用。鑒于此，高升油田現(xiàn)場小修作業(yè)使用了液壓轉(zhuǎn)盤，其依靠液壓馬達(dá)提供動(dòng)力，能夠完成鉆灰、倒扣、磨銑等一系列施工，能夠保證施工效率和達(dá)到安全施工的要求，具有推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：倒扣;進(jìn)尺;磨銑;效率;扭矩

1 應(yīng)用的背景

目前小修作業(yè)在倒扣、磨銑等作業(yè)中存在嚴(yán)重的缺陷，例如倒扣依靠液壓鉗，磨銑依靠螺桿鉆具等。在深井倒扣作業(yè)中扭矩達(dá)不到要求，無法達(dá)到倒扣的預(yù)計(jì)深度;在磨銑作業(yè)時(shí)候，由于受鉆壓和扭矩的影響，磨銑進(jìn)尺慢或者螺桿鉆具失效導(dǎo)致施工失敗。而早期使用的鏈條式轉(zhuǎn)盤由于存在嚴(yán)重的安全隱患，也已經(jīng)被油田公司停用，這給小修井作業(yè)施工帶來很大的局限性，也大大地影響了小修井作業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。在實(shí)際修井施工作業(yè)中，受井場條件等方面的影響，大修設(shè)備無法進(jìn)行施工作業(yè)，因此必須有一套適合于小修作業(yè)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，來完成一些諸如鉆灰、倒扣、磨銑魚頂?shù)茸鳂I(yè)，使扭矩和機(jī)械鉆速等一些技術(shù)參數(shù)符合施工技術(shù)指標(biāo)要求。

2 小修液壓轉(zhuǎn)盤

2.1 結(jié)構(gòu)

小修井液壓轉(zhuǎn)盤主要由液壓馬達(dá)、螺栓、前軸承蓋、殼體、蝸桿、后軸承蓋、軸承、空心軸、方補(bǔ)芯、卡瓦、渦輪、軸承、液壓控制系統(tǒng)等組成。

2.2 工作原理

將轉(zhuǎn)盤裝在井口上，用井口螺栓固定，控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤的液壓馬達(dá)用高壓軟管線連接。起吊方鉆桿與井內(nèi)鉆柱對接，下放鉆柱使方補(bǔ)芯插入轉(zhuǎn)盤的空心軸內(nèi)，擰緊螺栓固定方補(bǔ)芯，防止鉆進(jìn)過程中方補(bǔ)芯從空心軸內(nèi)竄出。操作控制系統(tǒng)給液壓馬達(dá)供油，液壓油驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓馬達(dá)通過轉(zhuǎn)盤的空心軸、方補(bǔ)芯帶動(dòng)方鉆桿和井內(nèi)鉆柱轉(zhuǎn)動(dòng)以完成鉆灰、造扣等作業(yè)。方鉆桿可以在方補(bǔ)芯軸向自由滑動(dòng)，調(diào)整大鉤的懸重可以控制鉆壓。

當(dāng)方鉆桿行程用盡后，首先操作控制系統(tǒng)使轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)，然后緩慢起吊鉆柱減小鉆壓，使鉆柱的反轉(zhuǎn)扭矩完全釋放。待反轉(zhuǎn)扭矩完全釋放后，吊出方鉆桿和方補(bǔ)芯，卸掉方鉆桿，接上1根鉆桿，下放鉆柱，接上方鉆桿，下放鉆具使方補(bǔ)芯插入轉(zhuǎn)盤的空心軸內(nèi)，擰緊螺栓固定方補(bǔ)芯，操作控制系統(tǒng)重新開鉆。

2.3 技術(shù)參數(shù)

最大工作扭矩：12kN.m;最高轉(zhuǎn)速：66 r/min;最大靜載荷：600kN;系統(tǒng)工作壓力6-14 MPa;轉(zhuǎn)盤通孔直徑180 mm;適用方鉆桿范圍2 7/8"-3 1/2"。

2.4 液壓轉(zhuǎn)盤的特點(diǎn)

安裝使用簡捷。液壓轉(zhuǎn)盤擺放到井口后，用M30螺栓與250井口或350井口連接在一起，用尾繩消除旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的反扭矩，即可工作;動(dòng)力來源方便。利用修井機(jī)上的液壓源聯(lián)接到液壓旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置的液壓馬達(dá)上即可工作;操縱手動(dòng)換向閥，可實(shí)現(xiàn)液壓旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置的正反轉(zhuǎn)，操作簡單、動(dòng)作靈活可靠;設(shè)有高檔和低檔，以實(shí)現(xiàn)對不同轉(zhuǎn)速和不同扭矩的工作要求;工作效率高，磨銑效率是普通螺桿鉆具的2-3倍;使用該設(shè)備擴(kuò)大了小型修井機(jī)的作業(yè)范圍和能力，小修作業(yè)隊(duì)可替代大修作業(yè)隊(duì)完成某些動(dòng)用鉆桿的鉆灰、造扣和打撈等作業(yè)，降低修井費(fèi)用。

3 現(xiàn)場應(yīng)用及效益

2015年，在高升油田現(xiàn)場應(yīng)用了坨2936（補(bǔ)層射孔下泵）、坨3228（打撈橋塞）、高37184（注汽）等3井次，使用的效果比較理想。

下面以坨2936井為例。該井2015年7月補(bǔ)層射孔下泵作業(yè)。前期，下Φ148五刃磨鞋+Φ100螺桿鉆+Φ73.02短節(jié)+Φ88.9平209根，探至灰面：1954.27米。熱水60方正洗井，替出井內(nèi)死油，至出口見清水。開泵磨銑，壓力4兆帕，排量0.5 m3/min，12h，磨銑進(jìn)尺7.00m，至深度1961.27m，反復(fù)磨銑無進(jìn)尺。起出螺桿鉆，檢查完好。返出物為灰漿和鐵屑。經(jīng)技術(shù)人員研究，決定上鉆桿使用液壓轉(zhuǎn)盤進(jìn)行磨銑。

本次下Φ118四刃磨鞋+Φ73正扣鉆桿207根，探至1961.27米，用熱水15方正循環(huán)磨銑，排量控制在0.4m3/min，鉆壓控制在20kN，在鉆進(jìn)的過程中，隨時(shí)上下活動(dòng)鉆具，經(jīng)過13h，進(jìn)尺52.67m，鉆穿灰塞，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，為下步補(bǔ)層射孔措施完成提供了條件。

2015年在作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用小修液壓轉(zhuǎn)盤3井次。以這3口井的作業(yè)項(xiàng)目工序和實(shí)施難度為對比，如果上大修每口井的作業(yè)費(fèi)用為60萬元，而使用液壓轉(zhuǎn)盤的綜合費(fèi)用為8萬元/井次，因此計(jì)算直接的經(jīng)濟(jì)效益為：3×（60-8）=156萬元。以上為單純的計(jì)算作業(yè)費(fèi)的方式。同時(shí)，也應(yīng)看到使用液壓轉(zhuǎn)盤后比使用傳統(tǒng)的螺桿鉆等磨銑、打撈效率大幅度提高，可以實(shí)現(xiàn)每口井減少作業(yè)占產(chǎn)時(shí)間2天，按單井日產(chǎn)油2噸，原油單價(jià)3500元計(jì)算，減少占產(chǎn)費(fèi)用3×（2×2×0.35）=4.2萬元，總體效益156+4.2=160.2萬元。所以，使用液壓轉(zhuǎn)盤的效益還是相當(dāng)可觀的。

4 結(jié)論

現(xiàn)場應(yīng)用情況表明，該液壓轉(zhuǎn)盤體積小，運(yùn)輸和安裝方便，適用于小修現(xiàn)場環(huán)境;適合于小修作業(yè)現(xiàn)場倒扣打撈、磨銑落物、修套等工序施工，磨銑效率比傳統(tǒng)的螺桿鉆效率高，應(yīng)用前景廣闊，拓寬了小修作業(yè)范圍，提升了小修作業(yè)的能力。