小井眼井鉆塞配套技術研究與試驗

陳依南

摘要：由于小井眼井徑小，配套工具困難，環空容積小，易卡鉆。常規螺桿鉆具難以滿足小井眼鉆塞要求，導致小井眼鉆塞效率低。該文從小井眼鉆塞工藝技術的特點入手，對小井眼鉆塞技術進行了研究說明，對于提高小井眼修井技術水平具有重要的指導意義。

關鍵詞：小井眼井；鉆塞；研究

引言

目前，曙光油田共有油井3904口，其中小井眼井290口，占油井總數的7.4%，隨著生產開發逐年增加，后續需鉆塞配合的增產措施日益增多，如擠灰、壓裂防砂、化學堵水、大劑量調剖等，措施后堵劑在井筒內凝固，形成一定長度的堵塞段，常規沖砂沖不動，需要鉆塞。目前，曙光油田小井眼鉆塞以螺桿鉆鉆塞為主要方式。因此查找影響小井眼鉆塞效率低的原因，采取措施，提高小井眼鉆塞效率，是目前的當務之急。

1 存在問題分析

（1）鉆塞效率低、進尺困難。小井眼螺桿鉆外徑尺寸一般有φ73mm、φ89mm，φ95mm 三種，提供的扭矩僅為0.3-1KN.m，遇到較硬的灰面，進尺困難，最后需轉大修鉆塞。并且小螺桿鉆易堵塞、需起管更換鉆具，鉆塞效率低。

（2）井徑小，配套工具困難。曙光油田最小井眼為4吋套管，套管內徑僅為φ86mm，限制了鉆塞作業工具的配套尺寸，大部分鉆塞工具不適用。小井眼鉆塞工具品種少，井下工具強度難以滿足要求，可靠性差。

（3）環空容積小，易卡鉆。由于井眼容積小，加上內有管柱，空間更小，大塊固體顆粒不易返排，循環不暢造成堆積，易卡鉆。

2 小井眼井鉆塞配套技術

2.1動力水龍頭裝置

動力水龍頭裝置是一種新型的石油天然氣修井作業裝備，可替代常規轉盤和螺桿鉆驅動鉆具旋轉鉆進。動力水龍頭集機械、液壓、氣動于一體，由水龍頭本體、液壓站和遠程控制系統三大部分組成。

（1）動力水龍頭本體是裝置的執行部件，由形提環、鵝頸管、沖管盤根、反扭矩臂、減速箱、液壓馬達、主軸等組成。

（2）液壓站向整個系統提供液壓油，由柴油機、主液壓泵、輔助液壓泵、油箱、控制元件和油路附件構成。

（3）遠程控制系統，可對裝置隨時進行參數設定和調節。采用液壓驅動對主軸和轉速進行無級調控，各種作業參數可集中顯示和控制。在井下發生蹩鉆現象時操縱平臺能及時發現壓力升高，采取合理處置措施，為本質化安全提供了保障。

2.2小直徑平底磨鞋

將三牙輪或三刮刀鉆頭改為小直徑平底磨鞋，進一步提高鉆進速率。開發φ80mm小直徑平底磨鞋，滿足4吋套管內鉆塞需求。平底磨鞋底面上堆焊YD合金和其他耐磨材料，利于用較大的鉆壓對灰面進行研磨。它具有便于排砂、進尺效率更快、強度更高、便于加壓的優點。

2.3配套薄壁鉆桿

由于4吋套管內徑為86mm，鉆桿外徑小于86mm的鉆桿有4種。而接箍是鉆桿外徑最大處，接箍小于86mm的鉆桿有φ50mm鉆桿和φ60mm薄壁鉆桿，考慮到φ50mm鉆桿外徑僅50mm，抗拉強度較低，故小井眼內鉆桿選用φ60mm薄壁鉆桿。φ60mm薄壁鉆桿材質采用G105管材加工而成，屈服強度：600MPa～605MPa，抗拉強度：716KN，斷后伸長率：29.5%～30%。

2.4采用反循環沖砂方式

將平底磨鞋底部水眼擴大，改變常規循環沖砂方式，由正循環改為反循環，便于將大塊固體顆粒返排出去，循環徹底干凈，一次鉆磨到底。

2.5管柱優化

目前，曙光油田的小井眼鉆塞管柱結構為：牙輪或刮刀鉆頭+螺桿鉆+平式油管，本次對管柱結構進行優化，管柱組合上部常規套管內選用Φ73mm加厚油管，底部小套管內選用Φ60mm薄壁鉆桿，下部接相應鉆頭。

2.6施工工藝

（1）組配鉆塞管柱。

（2）緩慢下探塞面，開泵循環正常后，下放鉆具至塞面。

（3）控制鉆壓20KN左右，一直鉆塞至設計深度。

（4）鉆塞完畢后，循環徹底干凈后起出管柱。

3 現場應用情況

小井眼鉆塞配套技術研究與試驗，確保了油水井正常生產及后續增產措施的順利實施，為穩產提供了有力保障和技術支撐。截至2018年8月，共成功實施2井次，成功率100%，1趟鉆磨管柱完成鉆磨作業，累計鉆塞101米，用時5小時，平均機械鉆速達到20m/h。貢獻增油388噸，節省大修作業費用140萬元，合計創效147萬元。

典型井1：曙3-06-3井

該井于3月份實施壓裂防砂，施工后井筒內形成高強度樹脂砂塞，常規沖砂沖不動，該井還是小井眼5寸半套管懸掛4寸套管，實施常規螺桿鉆鉆塞難度極大，易卡鉆，存在施工安全風險。經論證分析，決定實施小井眼鉆塞工藝。鉆塞井段： 1240-1311m，進尺： 71m，施工時間：3.5h。

典型井2：杜813-46-88井

該井于5月份實施大劑量調剖后，在井筒內形成堵劑段塞，硬度大。該井還是小井眼7寸套管懸掛5寸套管，在824米位置還存在套變，套管縮徑為Φ95×92mm。實施常規螺桿鉆鉆塞后無進尺，鉆不動。經論證分析，決定實施小井眼鉆塞工藝。鉆塞井段： 834-864m，進尺：30m，施工時間：1.5h。

4 結論及認識

（1）配套小套管內鉆塞管柱工具，實現小套管內動力水龍頭鉆塞零突破，在小井眼鉆塞領域內，實現了整體工藝創新。

（2）現場應用表明，該技術可一趟鉆磨管柱完成鉆磨作業，提高鉆塞一次成功率，可避免轉大修作業。

（3）與常規小井眼鉆塞相比，該技術具有縮短施工周期，節約作業成本，降低勞動強度，提高施工安全性等技術優勢，具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]盧艷軍.鉆塞工藝技術研究與應用.硅谷，2011（03）：103.

[2]蘇愿忠.動力水龍頭在鉆塞施工中的應用.科技傳播，2011（08）：109-110.