大修配套技術在歡西油田的應用

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摘 要：自2006年我廠重新建立大修隊伍以來，大修技術逐步發(fā)展，解決了我廠井下技術難題。在大修技術逐步發(fā)展的過程中，不斷涌現(xiàn)出一些技術難題，主要有以下幾點：隨著油水井不斷開采，井下套管的狀況復雜多變，常規(guī)修井工具效果不理想，撈獲率低；大修設備中倒裝防噴器設備配套不完善，安裝、拆卸防噴器勞動強度大，降低了修井時效，且具有較大的安全隱患；大修側鉆配套技術不完善，銑錐和倒斜器無法滿足施工要求，制約了側鉆施工。經(jīng)過近幾年的研究，逐步解決完善了上述技術難題。針對常規(guī)修井工具效果不理想的問題，研究改進了水平井可退撈矛、取換套工具、新型強磁工具等新型工具，提高了修井效果；推廣應用了大修防噴器運移滑道至我廠所有大修隊，提高了修井時效；研制了大修開窗一體化工具，研制了高強度銑錐和倒斜器一體化工具，提高大修側鉆時效。

關鍵詞：大修；強磁工具；可退式撈矛；開窗一體化工具

前言

大修作業(yè)技術是指使用提升負荷較大、帶有旋轉系統(tǒng)的修井機，配套泥漿泵和水龍頭等循環(huán)系統(tǒng)，采用先進的技術和工具，完成落物打撈、套管修復、側鉆等井下復雜作業(yè)的技術。自2006年我廠重新建立大修隊伍以來，大修技術逐步發(fā)展，解決了我廠井下技術難題。在大修技術逐步發(fā)展的過程中，不斷涌現(xiàn)出一些技術難題，主要有以下幾點：1.隨著油水井不斷開采，井下套管的狀況復雜多變，常規(guī)修井工具效果不理想，撈獲率低；2.大修設備中倒裝防噴器設備配套不完善，安裝、拆卸防噴器勞動強度大，降低了修井時效，且具有較大的安全隱患；3.大修側鉆配套技術不完善，銑錐和倒斜器無法滿足施工要求，制約了側鉆施工。

1 新型修井工具的研制

1.1 水平井可退式打撈矛的研制

目前水平井工具較為單一，大部分作業(yè)采用直井的工具，由于水平井井身軌跡的特殊性，采用常規(guī)修井工具施工存在很大的風險，特別是井下管柱的解卡打撈，如錦27-H2、錦16-于H29C、錦16-于H19等水平井，在倒扣解卡打撈中均發(fā)生了扭斷鉆具的情況，使其施工復雜化。水平井中管柱受力較為復雜，不同的井段管柱受力不同，特別是受“鐘擺力”和彎曲應力的影響較大。鐘擺力大小分析如下：

F（鐘擺力）=W ×sinα

式中，α為井斜角；W為卡點以下管柱重力；當α=90°時，鐘擺力F等于水平段管柱重力，使得起下管柱摩阻達到最大，并隨著水平段管柱增長而增加。現(xiàn)場使用過程中，在水平段的管柱，由于井眼曲率大，井口扭矩無法有效傳遞到井下水平段，并且鉆具在井內(nèi)旋轉容易引起鉆具的疲勞破壞。

為此我們研究了新型可退式水平井打撈矛，主要由主要由可變循環(huán)軌道、鎖緊機構、分瓣卡瓦、矛桿組成。

將該工具連接在打撈管柱的下端，進入落物內(nèi)孔后，分瓣卡瓦在矛桿錐面作用下直徑漲大，將落魚抓住，在鎖緊機構的作用下可防止打撈工具中途脫開，上提就可起出落物。如果上提負荷超過打撈負荷，此時下放管柱后再上提即可使該工具退出落物，從而順利起出打撈管柱。該裝置可通過“上提下放”實現(xiàn)釋放落魚的功能，能提高水平井打撈效果，減少水平井打撈事故復雜化情況的發(fā)生。

1.2 取換套滑塊打撈矛的改進

我廠錦2-6-139井取換套失敗，該井在取套過程中，滑塊打撈矛可以實現(xiàn)打撈，但不能實現(xiàn)大扭矩倒扣，主要原因是打撈矛的卡瓦結構存在問題，只考慮的打撈和解卡的防脫設計，未充分考慮倒扣等特殊要求。

基于上述問題，結合取換套打撈矛的整體結構，研制了底部可以連接鉆具實現(xiàn)定位的打撈矛，同時改進了打撈矛卡瓦的結構，使其不僅能滿足打撈，還能實現(xiàn)大扭矩倒扣，提高大修取換套成功率。1是增加燕尾槽的深度和寬度，提高了倒扣可承受扭矩；2是把普通的打撈矛改進為下面可連接管柱的結構，可實現(xiàn)扶正定位功能。

1.3 新型強磁工具改進

2014年，我們立項研制了2種新型強磁打撈器，一種側開式、一種筒式，取得了較好的效果。基于新型強磁工具效果較好的基礎上，我們對磁塊的布局、套變井強磁工具及磨銑配套強磁打撈工具進行了自行研究，取得了一定的效果。其中自研的磨銑配套強磁打撈工具在現(xiàn)場應用中取得了較好的效果。

2 大修開窗一體化工具的研制

目前大修換井底導斜器坐封和銑錐開窗的工序是分開的，需要下兩趟鉆具完成導斜器坐封和套管開窗。開展能夠降低成本、減少起下鉆時間，提高工作效率的一體化配套工具研究具有重要意義。

2.1 高效鉆鉸式銑錐的研制

針對一般的銑錐強度不夠大，耐磨性差的問題，開發(fā)研制出高效鉆鉸式銑錐，外層鋪焊YD硬質合金，最大外徑為154mm，開窗效果良好，實用一井次后基本無磨損。

2.2 高強液壓自鎖式導斜器的研制

針對一般導斜器座封不穩(wěn)，施工中下墜現(xiàn)象，研制出高強液壓自鎖式導斜器，導斜器坐封壓力為12MPa，最小拉力為135t，坐封效果良好，無上下竄現(xiàn)象發(fā)生，為下步側鉆工作提供安全保障。

2.3 一體式導斜器施工工藝管柱研制

優(yōu)化一體式導斜器的連接機構，通過將高效鉆鉸式銑錐與高強液壓自鎖式導斜器連接，該設計在管柱下放過程中未發(fā)生斷裂現(xiàn)象，且導斜器座封可靠。該裝置在現(xiàn)場實用效果較好，倒斜器座封可靠，銑錐開窗順利且磨損較小，可多次使用，得到了工人一致好評，建議推廣應用。

3 現(xiàn)場應用效果

經(jīng)過現(xiàn)場的檢驗，新型井下工具具有較好的打撈效果，已在我廠大修隊和長慶項目部進行了推廣應用。由于強磁工具的良好效果，我們還將對其進行衍生研究，以解決其他的現(xiàn)場難題；大修防噴器運移滑道推廣使用后較好的解決了工人倒裝防噴器的難題，已在我廠所有大修隊推廣使用，使用效果較好，但是隨著使用年限的增加，部分裝置出現(xiàn)老化，建議進行維護保養(yǎng)；大修開窗一體化工具經(jīng)過2017年2井次的研究試驗，取得了較好的應用效果，其中銑錐的質量較好，可多次使用。大修系列配套技術的研究與推廣，提高了打撈效果，提高作業(yè)時效，創(chuàng)造了修井效益；另外可以加快油井投產(chǎn)進度，增加了油井產(chǎn)量。

4 結論

（1）大修配套技術形成3方面技術創(chuàng)新，且在現(xiàn)場得到了檢驗，具有良好的效果，解決了修井難題，提高了大修技術水平。

（2）該成果已在我廠大修隊的到了推廣應用，轉化利用率高。

（3）建議加強后期維護保養(yǎng)，使之能更好的服務于修井生產(chǎn)。

參考文獻

[1] 萬仁溥. 采油技術手冊（第五分冊）修井工具與技術[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，1989 年3 月.

[2] 譚家虎，夏宏南，韓俊杰. 套管開窗側鉆工藝研究[J]. 西部探礦工程，2003，83（4）.