特殊井修套打撈技術研究與應用

李艷輝LI Yan-hui

（遼河石油勘探局曙光工程技術處，盤錦 124109）

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

1 概述

遼河油田曙光區塊的生產井大部分為稠油井，由于長期注汽，油井套管壽命大幅降低，套管變形復雜。在套變井中經常出現套管彎曲段達到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尚未有好的解決辦法。常規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準件，常規的打撈工具無法打撈，不得不通過多種工序轉換才能夠將其打撈上來，嚴重影響了施工效率。

2 研究內容

2.1 特殊井修套 在部分特殊的復雜套變井中，常常有縮徑、破裂、錯斷、彎曲等情況同時出現。我們設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（特制領眼銑錐、打通道專用磨銑工具）。②活動肘節。③鉆具保護短節。④液壓擴刀。

特殊高效磨銑工具主要包括特制的高效領眼銑錐和打通道專用磨銑工具這兩大類。領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見質量事故的發生。鉆具保護短節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下井工具的接箍和鉆具。液壓擴刀主要用于修套后出現的縮徑情況，該工具能夠有效對井眼縮徑部位進行擴徑，實現補貼、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點，能夠有效實現非標準件落物的打撈，解決了非標準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 技術原理

3.1 特制高效領眼銑錐 采用示蹤原理設計制作，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，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。銑錐本體設計制作時，采用YD 合金條、YD 合金柱、YD 合金塊相結合，通過孕嵌、堆焊相結合的制作工藝，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，實現了修套過程中修復和擴徑工藝的結合。

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

3.3 活動肘節 該工具依據汽車的萬向軸設計制作，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實現工具整體角度的360°偏轉，通過球體“十”字設計和上接頭部位的吻合實現扭矩的傳遞。通過該輔助工具的自由偏轉可有效避免處于套變彎曲段內的工具、鉆鋌、鉆具不被別彎或別斷，實現安全磨銑修套的目的。使用時可以根據套變彎曲的幅度確定使用的數量，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 鉆具保護短節 采用軸承的原理設計，通過心軸承受扭矩和拉伸擠壓載荷、外部保護軸套實現保護鉆具的目的。該工具的外保護軸套可以根據需要設計外徑大小，整體的長度也根據施工需要而定。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，通過軸套的旋轉達到鉆具保護目的，磨銑時的扭矩和鉆壓則通過心軸進行傳遞，軸內采用修井液進行冷卻潤滑。

3.5 液壓擴刀 該工具采用液壓擴張的原理設計制作。在使用時，通過地面循環系統提供液壓動力，迫使刀片張開，從而建立循環，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，刀片的驅動壓力為1.5-3.0MPa，當遇見特殊的井壁時，需要的液壓動力就相應增加。液壓動力主要由地面泥漿泵提供，因此，當地面提供液壓動力越大時，刀片的擴張度越大，反之，地面液壓動力越小，刀片的擴張度也就越小。

擴刀刀片采用硬質合金制作，當磨損后可以定制相應的刀片進行更換，而其他的部件不需要進行更換。

設計抗拉強度：150kN。

該打撈筒與其他工具相比具有以下的優點：①打撈范圍比較大，相對常規的卡瓦撈筒只能夠打撈一個尺寸的標準件落物來說，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 技術要求

活動肘節的設計滿足兩個條件：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，偏轉角度在8°左右。鉆具保護短節的設計滿足兩個條件：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。擴孔工具必須能夠有效擴大井眼直徑，7″井眼擴徑后能達到Φ165mm 以上。不規則打撈筒的設計必須符合強度及合理實用的要求。

5 現場實施情況

以杜813-45-50 井為例：井下技術狀況主要是套變，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，打印側面有刮痕；最小通徑約為Φ130mm。該點通過簡單修復后探至H：808.52m，發現鉆具彎曲，鉛印為縮徑：Φ140-150mm，對上部套變進一步修整后，對該點進行修復時發現地層出砂。

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

6 結論

①與原有工具相比，特制高效領眼銑錐、活動肘節、鉆具保護短節等修套工具有效工作時間大幅延長，提高了施工效率。施工結束后經檢查可重復利用，使用壽命有很大提高。②活動肘節和鉆具保護短節的使用，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量風險。③液壓擴刀的使用，使襯管一次性成功下到預定位置，保證了完井工藝的順利進行。④通過現場試驗來看，特制高效磨銑工具及其配套工具（活動肘節、鉆具保護短節）、液壓擴刀滿足現場施工的需要，保護下井工具、鉆鋌、鉆具的同時，提高了施工效率，推廣應用前景很好。

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