液壓刮壁器在塔里木油田的應(yīng)用

王虎軍 陳全柱 劉剛 郭懷清 田云海

摘 要：根據(jù)塔里木油田現(xiàn)場(chǎng)井下作業(yè)施工工序需要，鉆磨、刮壁、通井在措施井頻繁使用，在常規(guī)刮壁器基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)FMC多合一作業(yè)液壓刮壁器，其能夠連接通井規(guī)或磨鞋一同入井，完成通井刮壁或鉆磨刮壁一體，減少鉆具起下次數(shù)，有效提高效率、降低成本。

關(guān)鍵詞：塔里木油田;刮壁通井一體;鉆磨刮壁一體

1 新型FMC多合一作業(yè)液壓刮壁器

新型FMC多合一作業(yè)工具是由液壓刮壁器、滑套開關(guān)和剛性扶正器組成。套管刮壁器的主要用途是清除井下套管內(nèi)壁的水泥、沙土、殘留子彈、劃痕石蠟、毛刺及其他附著物，保護(hù)套管內(nèi)壁清潔，以利所有鉆井工具正常作業(yè)。此外，封隔器及其類似工具也必須有一個(gè)清潔的接合表面，套管內(nèi)壁上的附著會(huì)影響工具正常工作。扶正器（圖1）是新型FMC多合一作業(yè)工具的配套工具，防止在刮壁器未工作前，工具下井過程和鉆水泥塞時(shí)刮刀對(duì)套管磨損。滑套開關(guān)是修井、完井等作業(yè)中為液壓封隔器及其他需要液壓操作的工具建立壓差的工具。通過向管柱內(nèi)投球憋壓方法進(jìn)行工作。管串結(jié)構(gòu)從上到下依次為：扶正器+液壓刮壁器+滑套開關(guān)+鉆頭（磨鞋）。

2 原理及性能特點(diǎn)

液壓刮壁器采用剪銷鎖定、投球液壓剪斷銷釘、彈簧打開刮刀體的結(jié)構(gòu)（圖2）。入井時(shí)刮刀體在銷釘限制下，被鎖定在本體槽內(nèi)，裝在刮刀體與本體之間的彈簧被壓縮，刮刀體上的承壓塞密封在本體孔內(nèi)。當(dāng)鉆、銑、磨、通井等作業(yè)完成，不必起出管柱，只需向管柱內(nèi)徑投入密封鋼球，當(dāng)密封下落到刮壁器下方的滑套開關(guān)上時(shí)，通過向管柱內(nèi)加壓到一個(gè)特定壓力值，承壓塞上承受的力和彈簧合力大于剪銷的剪斷力，被剪銷鎖定的刮刀體在彈簧力作用下，從本體槽中彈出貼緊在套管內(nèi)壁時(shí)，就可上提下放或旋轉(zhuǎn)管柱進(jìn)行刮壁作業(yè)。同時(shí)連接在刮壁器下方滑套開關(guān)的循環(huán)孔被打開，可以正反循環(huán)洗井，將刮削水泥塊、水泥環(huán)、各種鹽類結(jié)晶和沉積物等物循環(huán)帶出井筒，滑套開關(guān)結(jié)構(gòu)（圖3）。

3 實(shí)際應(yīng)用與效果分析

①鉆磨、刮壁一體：LN2-S23-19X井，采用扶正器+51/2″液壓刮壁器+滑套+磨鞋一體化管柱鉆塞、刮壁，鉆塞進(jìn)尺132m，H4928m，P12MPa，Q10L/s，ρ1.13g/cm3，μ45s，正循環(huán)洗井一周，起至井深4800m，投球、打壓23MPa打開液壓刮壁器刀片，對(duì)井段4800-4884m反復(fù)刮壁3次，循環(huán)洗井一周，起鉆檢查，刮刀片全部張開，滑套開關(guān)正常打開。LG18-1井，技術(shù)套管規(guī)格：177.8× 10.36mmBG110SS×5400m，人工井底5235m，檢抽作業(yè)。2014年10月1日，采用扶正器+液壓刮壁器+滑套+平底磨鞋一體化管柱通井、刮壁，下鉆至5235m，循環(huán)一周，起至井深5123m，投球、打壓23MPa打開液壓刮壁器刀片，下鉆刮壁至5235m，對(duì)井段5150m-5230反復(fù)刮壁3次，循環(huán)洗井一周，起鉆檢查，刮刀片、滑套開關(guān)正常打開，后期下封隔器坐封位置5200.0m，密封良好;

②自液壓刮壁器在試驗(yàn)井成功后，液壓刮壁器開始塔里木油田等大規(guī)模推廣應(yīng)用，液壓刮壁器滿足鉆塞、通井、刮壁清理等作業(yè)要求。刮壁后，封隔器在刮壁井段內(nèi)坐封正常密封良好，后期作業(yè)正常。減少1-2次起下鉆，每井次縮短作業(yè)周期24h以上，提高了作業(yè)效率，取得良好經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

綜上所述，液壓刮壁器投入使用獲得很大成功，為鉆修井作業(yè)節(jié)約了時(shí)效，總結(jié)以下幾點(diǎn)：

①采用多工具組合的方式，針對(duì)不同工藝及細(xì)節(jié)，可與不同工具配套使用，組合方式靈活，適用面廣;

②液壓刮壁器使用的高強(qiáng)度彈簧，彈性強(qiáng)，即使鉆塞殘留水泥塊，也可強(qiáng)力刮削，刮壁效果明顯;

③按照設(shè)計(jì)組合管柱結(jié)構(gòu)，入井鉆具絲扣應(yīng)檢查是否完好，逐根通徑。鉆磨過程中控制鉆壓、泵壓;

④對(duì)高溫井和含硫井的修井作業(yè)，應(yīng)使用高溫O形圈;每次作業(yè)后將工具完全拆開并清洗，更換所有“O”型圈和損壞的彈簧，檢查液壓刮壁器本體上的內(nèi)套是否粘接牢固，定期對(duì)本體探傷;

⑤減少鉆柱起下次數(shù)，平均每井次節(jié)約大約1天，在現(xiàn)場(chǎng)使用操作方便，可操作性強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳奇.井下作業(yè)工程師手冊(cè)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2002.

[2]李秀竹，王豐君，閻惠蘭. 旋轉(zhuǎn)式刮削器的研制與應(yīng)用[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2005，34（5）：92-93.

作者簡介：

王虎軍（1986- ），男，漢族，甘肅玉門人，助理工程師，主要從事井下作業(yè)工作。