一種內(nèi)錐角定位高效磨銑修井工具的研究與應(yīng)用

黃平

摘要：井下作業(yè)大修井復(fù)雜井中落魚不清、魚頂不明、魚頂不規(guī)則、以及落魚中夾有硬質(zhì)材料落物、大直徑封隔器魚頂落物等井內(nèi)情況，利用內(nèi)錐角定位高效磨銑工具的內(nèi)錐角合金鋼對(duì)魚頂進(jìn)行研磨，修復(fù)魚頂，創(chuàng)造新的打撈魚頂可以有效提高修井作業(yè)的效率和降低造成修井事故復(fù)雜化的機(jī)率。為此，開展了內(nèi)錐角定位高效磨銑修井工具研究，取得了良好的應(yīng)用效果，適合推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大修作業(yè);內(nèi)錐角定位高效磨銑工具

1.背景技術(shù)

井下作業(yè)大修井復(fù)雜井中落魚不清、魚頂不明、魚頂不規(guī)則、以及落魚中夾有硬質(zhì)材料落物、大直徑封隔器魚頂落物等井內(nèi)情況，利用內(nèi)錐角定位高效磨銑工具的內(nèi)錐角合金鋼對(duì)魚頂進(jìn)行研磨，修復(fù)魚頂，創(chuàng)造新的打撈魚頂，內(nèi)錐角的合金鋼顆粒小，強(qiáng)度大，能將魚頂在輕鉆壓、高轉(zhuǎn)速下，快速將落魚吃進(jìn)，將變形的魚頂通過內(nèi)錐角的錐度逐漸進(jìn)行磨銑收復(fù)變形部位，將變形部位的外徑進(jìn)行磨銑后，收攏魚頂、縮小魚頂外徑，磨銑后落物魚頂磨銑規(guī)則，圓潤，利于下步打撈工具進(jìn)行打撈，同時(shí)內(nèi)錐角定位高效磨鞋的引鞋端部能將井內(nèi)落物收納到內(nèi)錐角內(nèi)，保持井內(nèi)落物在內(nèi)錐角內(nèi)進(jìn)行研磨，防止落物在套管內(nèi)進(jìn)行擺動(dòng)，造成魚頂磨銑不均勻，在高轉(zhuǎn)速磨銑下造成魚頂擺動(dòng)，導(dǎo)致魚頂磨劈、破損，造成了魚頂二次損傷，新型內(nèi)錐角定位高效磨鞋引鞋端部為鋸齒形狀，齒面由硬合金材料做成刀塊，按照一定的布齒規(guī)律鑲焊在引鞋本體端面并形成切削刃，對(duì)損壞的魚頂具有快速切削功能，在修復(fù)大

直徑封隔器魚頂落物時(shí)能將封隔器上物體進(jìn)行磨銑，防止了磨鞋在磨銑過程中突然鑲嵌到封隔器工具的內(nèi)腔，卡住磨銑管柱，造成修井事故復(fù)雜化。

2.內(nèi)錐角定位高效磨銑修井工具原理

現(xiàn)有的技術(shù)是普通磨鞋在對(duì)井內(nèi)落物磨銑過程中，井內(nèi)的落物隨著磨鞋的高速旋轉(zhuǎn)，井內(nèi)落物在井眼四周無規(guī)則的進(jìn)行擺動(dòng)，保持不了磨銑物體的固定，造成魚頂在磨銑過程中磨劈、磨銑不規(guī)則，磨鞋合金鋼顆粒過大，磨銑魚頂不均勻，磨銑掉的碎塊在井底沉積，卡住了井內(nèi)管柱及落物，同時(shí)在磨銑大直徑封隔器魚頂落物過程中，磨鞋高速磨銑鉆進(jìn)時(shí)，極易磨銑鑲嵌到封隔器中心管內(nèi)，造成卡鉆事故，降低了施工速度，增加了施工成本，影響了油水井復(fù)產(chǎn)周期，造成產(chǎn)量的下降。

而內(nèi)錐角定位高效磨銑修井工具，可以將落魚罩入引鞋端之內(nèi)，以保證將落魚始終置于磨銑范圍之內(nèi)，防止落魚擺動(dòng)磨偏，用底部引鞋和端面切削齒對(duì)落魚進(jìn)行磨削，落魚的頂部磨削圓潤光滑，不會(huì)造成魚頂?shù)呐亚闆r的發(fā)生，在鉆壓的控制下，磨銑出的碎屑小，在循環(huán)液的循環(huán)下容易快速上返至地面，防止了卡鉆事故發(fā)生，同時(shí)磨銑工具的端部在磨銑鉆進(jìn)過程中防止了工具端面鑲?cè)肼漪~內(nèi)腔，避免了落魚魚頂劈裂情況的發(fā)生，引鞋端部采用硬質(zhì)合金復(fù)合材料，磨銑時(shí)間增長，磨銑進(jìn)尺深度加深，提高了施工速度。

3.技術(shù)方案

新型內(nèi)錐角定位高效磨銑工具是通過磨銑部分的內(nèi)錐角上的合金塊對(duì)井內(nèi)的落魚進(jìn)行磨銑，在工具的端部加工了具有切削的鋸齒狀引鞋，，鋸齒上有合金鋼，可以將井內(nèi)的復(fù)雜落物進(jìn)行磨銑、切削，加工設(shè)計(jì)如下：

（1）新型內(nèi)錐角定位高效磨銑工具的可以加工成設(shè)計(jì)適合小井眼尺寸的要求，磨銑整體強(qiáng)度高。

（2）磨銑工具的磨銑工具鋪焊的合金鋼顆粒大小，根據(jù)井內(nèi)落魚情況鋪焊，合金鋪焊規(guī)整整齊，利于對(duì)井下落物切削的方向布排。

（3）磨銑工具的端面為切削鋸齒狀，鋸齒上有合金鋼，在下入井內(nèi)后可以先對(duì)井下落物進(jìn)行周圍清理，利于工具的內(nèi)錐角合金對(duì)魚頂進(jìn)行修復(fù)。

（4）內(nèi)錐角定位高效磨銑工具的引鞋端部可以將井內(nèi)落物收納到內(nèi)錐角磨銑端面內(nèi)，在鉆壓的作用吃進(jìn)落物，保證了磨銑落物的居中，防止落物在套管內(nèi)磨銑跑偏，磨劈造成魚頂損壞，不利于下步的施工打撈。

（5）內(nèi)錐角定位高效磨銑工具的引鞋端部長度可以根據(jù)井內(nèi)情況進(jìn)行加工，保證魚頂完全收納到引鞋內(nèi)，防止在引鞋過短，在磨銑過程中偏離引鞋。

（6）內(nèi)錐角定位高效磨銑工具的外側(cè)加工兩道防卡凹槽，在小井眼內(nèi)磨銑時(shí)，磨銑掉的碎屑隨循環(huán)液通過套管環(huán)形空間和工具之間的縫隙上返到地面，凹槽可以防止碎屑卡鉆，有利于碎屑上返。

4.工具的優(yōu)點(diǎn)及積極效果

（1）該工具的引鞋端面鋸齒狀排列，套銑部分具有耐磨損、套銑效率高、使用時(shí)間長、切削效果好，端面的鋸齒能夠?qū)Ⅳ~頂周圍的落物清理干凈，保證磨銑通道的順暢。

（2）該引鞋端面合金部分磨銑可以將井內(nèi)落物充分收納到磨銑工具之內(nèi)，對(duì)落物魚頂進(jìn)行全方位的磨銑，保證魚頂每一個(gè)角度都能磨銑到，防止在磨銑過程中，井下落物在套管內(nèi)進(jìn)行無序擺動(dòng)，磨銑魚頂不均勻，造成管柱魚頂磨劈、磨斷，造成二次井下事故，增加了施工的難度。

（3）該內(nèi)錐角定位高效磨銑工具的外側(cè)加工有兩道凹槽，在小井眼內(nèi)磨銑時(shí)，井內(nèi)磨銑掉的碎屑通過循環(huán)液上返，在上返過程中在套管與工具外徑空間縫隙狹小，凹槽可以保證碎屑在上返過程中不發(fā)生卡鉆事故，同時(shí)增加了循環(huán)液上返的流速，有利于碎屑通過。

（4）該內(nèi)錐角定位高效磨銑工具引鞋端面的合金按照井內(nèi)魚頂復(fù)雜情況，鋪焊顆粒大小不一的合金，對(duì)布齒規(guī)律進(jìn)行優(yōu)化，保證合金部分不掉齒，具有良好的切削性能，延長了合金塊的使用壽命，提高磨銑成功率。

（5）該引鞋端面合金磨銑井內(nèi)落物成功率高，一次成功率在95%以上，形成一套磨銑技術(shù)方案。

（6）內(nèi)錐角定位高效磨銑工具的使用減少了施工周期，提高了修井速度，減少了下鉆的次數(shù)，降低了施工作業(yè)成本，增加了原油產(chǎn)量。

5.案例實(shí)施

5.1案例一

施工井號(hào)：靜64-010井。井內(nèi)結(jié)構(gòu)：Φ73反鉆本體+Φ73反鉆+短節(jié)+Φ139.7套銑筒+硬塑防篩+Z331封。

施工過程：

（1）搬上開工準(zhǔn)備完，起出原井管柱。

（2）下筆尖沖砂至1622.99m后無進(jìn)尺，起出管柱。

（3）套銑筒：下Φ154套銑筒套銑9趟，無進(jìn)尺深度1622.99m。

（4）平底磨鞋：下Φ153平底磨鞋11趟，鉆磨進(jìn)尺1.72m后無進(jìn)尺，深度1624.71m

（5）下內(nèi)錐角定位高效磨銑工具：下工具2趟，第一次鉆磨進(jìn)尺1.5米，第二次鉆磨進(jìn)尺 2.48米，深度1628.69m 。

（6）打印：下Φ153鉛模，加壓4噸打印，起出，印痕為橢圓型，套管出現(xiàn)損壞，鉆進(jìn)深度油層已經(jīng)露出，經(jīng)請(qǐng)示領(lǐng)導(dǎo)，搬遷。

5.2案例二

施工井號(hào)：前25-19側(cè)。施工目的：打撈落物。

施工過程

（1）修井機(jī)搬上，開工準(zhǔn)備完。下Φ48滑塊撈矛至1201.34米起出撈空。

（2）下公錐至1201.34米，沖洗打撈倒扣，撈獲接箍1個(gè)。

（3）下母錐至1201.34米撈獲，倒扣，起出撈上油管1根。

（4）下公錐至1210.94米，沖洗打撈倒扣，起出撈上接箍1個(gè)

（5）下套銑筒至1210.94米套銑進(jìn)尺5.70米，無進(jìn)尺起出。

（6）內(nèi)錐角定位高效磨銑工具：下Φ80內(nèi)錐角定位高效磨銑工具至1210.94米磨銑，進(jìn)尺 5.6m無進(jìn)尺，至1216.54米，洗井起出，引鞋端面磨損嚴(yán)重。

（7）鉛模：下Φ80鉛模至1216.64米，鉛印呈橢圓形，最大徑82mm，最小徑67mm，分析為套變，經(jīng)請(qǐng)示，暫避。

（8）甩鉆，收尾，6月20日等遷。

6.應(yīng)用前景

內(nèi)錐角定位高效磨銑修井工具在未來的修井施工中將起到很關(guān)鍵的作用，能夠?qū)⒕畠?nèi)落魚罩入引鞋端之內(nèi)磨削，能夠?qū)⒕畠?nèi)的魚頂進(jìn)行定位磨銑，防止魚頂跑偏磨銑，避免了落魚魚頂劈裂情況的發(fā)生，引鞋端部采用硬質(zhì)合金復(fù)合材料，磨銑時(shí)間增長，磨銑進(jìn)尺深度加深，提高了施工速度，避免了井內(nèi)磨銑的二次事故，為下步修井打撈提供了技術(shù)保障。

（作者單位：中國石油遼河油田分公司沈陽采油廠作業(yè)三大隊(duì)）