小修淺表取換套技術(shù)及應(yīng)用

王增戍

一、小修取換套現(xiàn)狀

目前小修設(shè)備取換套施工的操作步驟為先將井口外露油套及套管頭、表套四通處理，然后下入反扣鉆桿+機(jī)械式內(nèi)割刀或公錐將下部油套切割或倒開，將破損油套取出進(jìn)行更換，然后下入對扣，用卡盤將油套固定，完成取換套施工。通過近幾年的現(xiàn)場實(shí)踐，對利用小修設(shè)備進(jìn)行取換套施工有了較為全面的認(rèn)識和成熟的工藝流程，但是在施工的過程中我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題：

（1）目前小修取換套作業(yè)主要是使用B型大鉗或者液壓鉗來進(jìn)行倒扣、緊扣。通過近幾年的現(xiàn)場實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，液壓鉗在倒扣、緊扣的過程中存在嚴(yán)重缺陷，在作業(yè)中扭矩達(dá)不到施工要求，在倒扣的過程中往往難以倒開，而在緊扣的過程中無法達(dá)到規(guī)定的扭矩標(biāo)準(zhǔn)，操作安全風(fēng)險大。而B型大鉗不易操作，單次旋轉(zhuǎn)角度小、勞動強(qiáng)度較大，安全風(fēng)險較大。

（2）當(dāng)破損套管取出后，下入新套管后對扣成為了取換套施工中的關(guān)鍵。對扣不成功尤其是套管絲扣的損壞嚴(yán)重影響了施工的質(zhì)量和效益;

（3）在起下套管的過程中，沒有套管鉗，給上、卸套管帶來了極大的困難;

二、取換套工具改進(jìn)和應(yīng)用

針對以上在取換套施工中出現(xiàn)的問題對取換套的作業(yè)設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)。用液壓轉(zhuǎn)盤+控壓鉆臺來取代1200型液壓鉗進(jìn)行倒扣、緊扣，用套管緊扣器+雙公接頭來連接方鉆桿和下井套管并傳遞扭矩、用對扣器來對魚頂實(shí)施精確引進(jìn)。

（1）液壓轉(zhuǎn)盤的使用

液壓轉(zhuǎn)盤是利用通井機(jī)或修井機(jī)提供的液壓源作為動力源，設(shè)計(jì)制作了閉壓式液壓控制操作系統(tǒng)，將該控制系統(tǒng)串聯(lián)在修井機(jī)液的供油路上，液壓油驅(qū)動液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動，從而帶動整體轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動和井內(nèi)管柱旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)場應(yīng)用情況表明，該液壓轉(zhuǎn)盤體積小、重量輕、扭矩大、旋轉(zhuǎn)速度范圍廣、動力來源方便、安裝使用方便，操作簡單平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向靈活可靠等優(yōu)點(diǎn)。相比于1200型液壓鉗，能夠提供足夠大的扭矩和合適的轉(zhuǎn)速。XYZ2400型液壓轉(zhuǎn)盤最大扭矩24kN.m，1200型液壓鉗的最大扭矩為12 kN.m。而兩者的轉(zhuǎn)速均能達(dá)到70r/min。

（2）專用小修取換套鉆臺

小修設(shè)備進(jìn)行取換套作業(yè)，井口地面狹小、通道不暢，操作時的安全防護(hù)難度大，作業(yè)安全風(fēng)險極大，采用專用小修取換套鉆臺，可實(shí)現(xiàn)在坑洼不平的狹小井口上部再建一個操作平面，為操作人員提供一個安全的操作空間;專用鉆臺有四個可調(diào)節(jié)支腿能適應(yīng)不同井口高度的需要。同時液壓鉆盤可以直接與鉆臺進(jìn)行配套安裝，安裝后液壓轉(zhuǎn)盤相對于鉆臺固定，操作時不產(chǎn)生擺動、晃動現(xiàn)象，操作平穩(wěn)安全，倒扣、緊扣扭矩輸出穩(wěn)定，滿足施工要求。

（3）梯形粗牙套管緊扣器的使用

套管緊扣器是用于連接套管和驅(qū)動方鉆桿之間的一個連接器，其下端為套管公螺紋，與井口套管相連接，上端為鉆桿扣，與驅(qū)動方鉆桿連接。在緊扣作業(yè)時，由于下端的套管螺紋為錐管扣螺紋，扭矩過大時會產(chǎn)生“造扣”現(xiàn)象，故緊扣器采用背帽和限位環(huán)來限制套管造扣情況，但常規(guī)緊扣器設(shè)計(jì)其背帽處螺紋采用的是細(xì)扣管螺紋，導(dǎo)致套管緊扣后，緊扣器拆卸非常困難。通過設(shè)計(jì)優(yōu)化，將緊扣器背帽螺紋改為了梯形粗牙螺紋，既完美解決了緊扣限位問題，又實(shí)現(xiàn)了緊扣器的輕松拆卸，大大降低了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。

使用方法：當(dāng)套管下入距魚頂套管1-2米，將緊扣器連接到套管上，上部和方鉆桿連接，當(dāng)對扣器引入魚頂后，通過旋轉(zhuǎn)方鉆桿緩慢下放帶動下部套管旋轉(zhuǎn)進(jìn)行引扣緊扣。

（4）套管上扣緊扣操作技術(shù)

小修設(shè)備在套管上扣、緊扣過程中，由于受設(shè)備局限，井架高度、井口居中、操作方法等限制，很容易導(dǎo)致套管錯扣、偏扣或上扣不到位，對套管引扣、上扣、緊扣進(jìn)行了規(guī)范。

1.下井套管與原井套管對扣時，應(yīng)確保井口居中，懸吊套管后緩慢用管鉗反轉(zhuǎn)引扣，并在井口套管外壁做記號;

2.反轉(zhuǎn)引扣后，用管鉗正轉(zhuǎn)上扣，根據(jù)管鉗反饋回的力的大小及時調(diào)整，判斷套管是否進(jìn)扣。緊扣過程中隨時觀察拉力表負(fù)荷變化，每當(dāng)拉力表負(fù)荷超過對扣器上部套管懸重時，應(yīng)指揮通井機(jī)手緩慢下放負(fù)荷至懸重后，再用管鉗緊扣，直至緊扣15圈以上。

3.用1200型液壓鉗或液壓轉(zhuǎn)盤緊扣。直至緊扣20圈以上，或是套管外壁記號下入井內(nèi)8cm以上，整個緊扣過程，都要提負(fù)荷為對扣器以上套管懸重緊扣。

（5）套管示蹤、對扣引扣技術(shù)

在下入對扣器對扣過程中，經(jīng)常出現(xiàn)“穿袖”現(xiàn)象，這是因?yàn)楸硖變?nèi)徑為320mm，下入套管外徑為139.7mm，示蹤管接箍為89mm相加為228.7mm，容易“錯位插偏”給施工造成了不必要的損失。一是穿袖以后，對扣時轉(zhuǎn)動方鉆桿時扭矩增大，無法完成對扣，造成員工無效而又勞累的工作;二是增加了作業(yè)的強(qiáng)度及重復(fù)性以及質(zhì)量問題?！按┬洹焙?，下入的所有套管都要重新從井內(nèi)提出，無形中增加了巨大的工作量，同時也存在著套管絲扣損壞的質(zhì)量問題。為此我們做了兩項(xiàng)工作：一是下入示蹤管柱時，我們加工了一個Φ73mm油管變Φ73mm鉆桿變扣，其外徑為120mm，此變扣下在在示蹤管柱倒開的位置，當(dāng)示蹤管柱倒開后，使變扣留在井內(nèi)，變扣的直徑120mm，對扣器的外徑210mm，加在一起330mm，而表套內(nèi)徑為320mm，這樣就不會在發(fā)生“穿袖”現(xiàn)象;二是在沒有加工變扣接頭的情況下進(jìn)行取換套施工對“取換套操作規(guī)程”進(jìn)行了補(bǔ)充規(guī)定——下入套管在經(jīng)過示蹤管后，一定要下入油管對示蹤管進(jìn)行探魚頂操作，當(dāng)探到示蹤管后就證明沒有“穿袖”，可以進(jìn)行繼續(xù)下套管作業(yè)，如沒探到魚頂則上提套管到示蹤管以上位置，然后再下放引入示蹤管。

三、套管對扣與緊扣注意事項(xiàng)

當(dāng)提出套損管后，更換合格新套管下放至倒開位置，輕探套管魚頂位置，反轉(zhuǎn)鉆柱2-3圈，然后慢慢正轉(zhuǎn)鉆柱引入魚頂，同時觀察指重表負(fù)荷變化，在套管懸重的基礎(chǔ)上加壓2-4KN，繼續(xù)慢慢用管鉗正轉(zhuǎn)方鉆桿，使底部套管進(jìn)扣并旋緊，同時密切觀察指重表負(fù)荷變化，當(dāng)指重表負(fù)荷每上漲30-50KN，再次下放套管使指重表負(fù)荷降至套管起始懸重值，重復(fù)正轉(zhuǎn)套管柱緊扣，直至人工不能轉(zhuǎn)動后再用液壓轉(zhuǎn)盤達(dá)到套管緊扣設(shè)計(jì)扭矩要求。測量緊扣前后套管下降深度，如達(dá)到或超過10cm，可初步判斷套管對扣成功，通過套管試壓進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。