董紅霞(中原油田分公司采油五廠,河南濮陽 457001)
小井眼鉆塞配套技術(shù)研究與應(yīng)用
董紅霞
(中原油田分公司采油五廠,河南濮陽 457001)
小井眼鉆塞,由于空間受限及井況惡化等因素影響,成為近年來井筒處理的瓶頸,如何提高小井眼機械鉆速及施工安全是我們一直努力的方向,今年以來,開展了小井眼鉆塞技術(shù)配套及研究,取得了一定的成效。本文主要介紹了配套技術(shù)應(yīng)用及實施內(nèi)容,另外針對現(xiàn)場操作方面存在的問題,加大了對職工的培訓力度,同時采取了切實可行的教育措施。又進行了效果分析并提出建議和改進措施。
小井眼鉆塞 工具配套 技術(shù)研究
1-11月份共實施小井筒鉆塞施工39井次,其中頂驅(qū)鉆塞18井次,鉆塞進尺2747.03m,歷時402h,鉆速6.83m/h;螺桿鉆鉆塞21井次,鉆塞進尺2748.31m,歷時620h,鉆速4.89m/h(如表1所示)。

附表1 小井眼鉆塞實施一覽表
2.1優(yōu)選小螺桿鉆鉆塞井況
螺桿鉆由于扭矩小、壽命短、且地面監(jiān)測手段落后,對螺桿鉆的性能無法真實檢測,一旦遇到較硬的塞或套管有問題的井,效率很低。工作一段時間后定子膠皮或其它部件損壞,造成機械鉆速慢或無進尺。因此,優(yōu)化了鉆塞工具使用方法,原則是根據(jù)井況合理配置鉆塞管柱組合,以現(xiàn)有資源發(fā)揮鉆塞最大效率。化堵施工留塞相對比較好鉆的井,盡量采用小螺桿鉆+小鉆頭組合;水泥塞、橋塞及套管有問題等不好鉆的塞,采用頂驅(qū)鉆塞。
2.2解決了小螺桿鉆易堵的問題
在鉆塞過程中,堵塞螺桿鉆的現(xiàn)象時有發(fā)生,堵塞原因主要有以下幾個方面;一是油管內(nèi)壁垢皮多,在下鉆或鉆塞過程中垢皮脫落造成堵塞螺桿鉆;二是地面池內(nèi)液體含固體顆粒太多,未及時更換,被再次吸入井內(nèi),當換單根時間過長或因水泥車壞時,油管內(nèi)大量的固體顆粒沉淀,造成堵塞螺桿鉆;三是換單根洗井時間過短或水泥車排量小,堵劑或砂粒懸浮在有限高度,當停泵換單根時,懸浮的固體顆粒就會因油套不平衡通過螺桿鉆旁通閥進入油管內(nèi),而后迅速沉淀堵塞螺桿鉆。針對這種情況,在原有∮73mm螺桿鉆沉渣筒的基礎(chǔ)上,配套了∮60mm螺桿鉆沉渣筒,大大降低了螺桿鉆堵塞問題,提高了施工一次成功率。
2.3研制配套∮75銑磨器
在套管出現(xiàn)變形的井筒,應(yīng)用∮80mm常規(guī)鉆頭+頂驅(qū)組合實施鉆塞往往收效甚微,根據(jù)井況特點配套了有針對性的∮75銑磨器,銑牙根據(jù)工作的需要可加工成不同尺寸,鑲焊上鎢鋼塊或碳化鎢等硬質(zhì)合金,堅固耐磨。
作用原理:通過頂驅(qū)帶動鉆具旋轉(zhuǎn),利用銑磨器上的銑牙(鎢鋼塊或碳化鎢等硬質(zhì)合金)的硬度,在鉆具壓力與扭矩的作用下,銑磨器從徑向方銑磨處理套變位置,形成修套鉆塞一體化施工,由于該鉆頭直徑小,比∮80mm常規(guī)鉆頭更容易通過且對套管損傷小。該工具今年共應(yīng)用3口井,效果明顯。
2.4鉆塞專用油管在小修干大修處理小井眼鉆塞施工中的技術(shù)應(yīng)用
四月份,作業(yè)六聯(lián)隊施工的Q41井,施工內(nèi)容大修,主要工序:修套、鉆塞、下4″套、固井、擠堵、鉆堵劑、射孔。該井套管多處變形,塞面較多,處理時分段采用了27/8″及 23/8″兩種專用鉆塞管柱,處理井筒及鉆塞進尺達1789.49 m,其中27/8″鉆塞管柱處理進尺881.61 m 、23/8鉆塞管柱處理進尺907.88 m,處理深度 2896.50m,達到施工要求。
2.5提高施工操作技術(shù)
個別施工人員在操作方面仍存在一些問題:一是水泥車排量小,造成螺桿鉆轉(zhuǎn)速及工作壓差均達不到理想狀態(tài),因為螺桿鉆的輸出扭矩與螺桿鉆所消耗的工作液壓降基本成正比,所以可通過壓力表數(shù)據(jù)變化來反映井下螺桿鉆的扭矩情況。當鉆壓增大時工作液壓降相應(yīng)變大,扭矩增加,以增大井底切削力矩。二是鉆壓不夠,在正常鉆進過程中鉆壓沒有達到理想狀態(tài),降低了鉆頭的破碎效率。由于在鉆進過程中流進螺桿鉆里的工作液排量是固定的。因此,螺桿鉆的轉(zhuǎn)速基本上不變。不因增大鉆壓而造成頭轉(zhuǎn)速明顯下降。三是在用頂驅(qū)處理套變井段是,為根據(jù)實際情況適時調(diào)整鉆壓及鉆速,造成機械鉆速降低。針對現(xiàn)場操作方面存在的問題,加大了對職工的培訓力度。利用輪休時間,對全大隊一線職工進行了鉆塞專項培訓,同時采取了切實可行的教育措施,使對施工中存在的問題進行了糾正,并規(guī)范了操作標準,使職工的操作技術(shù)及責任心有所提高。
2013年共實施小井筒鉆塞施工16井次,其中頂驅(qū)7井次,螺桿鉆9井次,累計進尺1913.56m,歷時406h,平均鉆速4.72m/h,施工一次成功率75%。
今年1-11月份,實施小井筒鉆塞施工39井次,累計進尺5495. 34m,歷時1022h,平均鉆速5.38m/h,施工一次成功率89.7%。去年同期相比鉆速提高了1 4%,縮短施工時間:5 4 95.3 4÷4.7 2-1022=143h;施工一次成功率提高14.7%,節(jié)省時間:0.147× 1022=144h;合計縮短鉆塞時間287h。
(1)套變及其它復雜井況是影響機械鉆速的最主要因素,化堵前井況有問題的井,堅持實施化堵不留塞措施,可避免因受井況影響而造成長時間鉆塞無進尺的風險。
(2)延長堵劑稠化時間,改善堵劑結(jié)構(gòu),降低堵劑硬度,提高鉆塞速度。
(3)加大科技攻關(guān)力度,繼續(xù)完善小井眼鉆塞技術(shù)配套,提高機械鉆速及鉆塞一次成功率。
[1]吳奇.《井下作業(yè)工程師手冊》.北京:石油工業(yè)出版社,2003.
[2]萬仁溥.采油技術(shù)手冊[M].北京:石油工業(yè)出版社,1989.